[发明专利]多功能真空火力水力双发电和提水调水站

说明书

一、技术领域

本发明多功能真空火力水力双发电和提水调水站是一种简化火力发电工艺，利用火力发电排放的余蒸汽和烟道余热为能源，实现规模廉价提水调水、提水蓄能发电、生产蒸馏水的发电和调水多功能系统真空装置。主要用于发电和调水工程方面，解决提水调水和大时空应急规模提水调水受电力制约和造成高价水的难题，实施大时空提洪调水将洪水化害为利，解决水危机，在调水过程同时规模廉价生产蒸馏水，解决饮用水问题，亦可应用于发电和规模海水淡化方面。

二、背景技术

目前在调水工程中世界各国大都采用泵站提水的方法，这种方法需要消耗大量电能，电力成为制约调水工程主要因素并造成高价水，遗患很大。当今世界随着气候变暖，雨季洪水成灾，积雪更早融化，改变了河流流量周期，使降水集中流走，虽然降水增多了，但可用水量却越来越少，解决这一问题的最好方法是，在河道外建造高位水库和解决汛期应急规模提水调水能力，将洪水蓄存起来。我国由于受季风影响，水资源在时间和空间上分布不均衡，丰水年、平水年、枯水年水资源悬除很大，汛期暴雨成灾，我国的江河是按“蓄泄兼筹，以泄为主”的方针进行治理的，其结果是汛期大部分洪水通过河道排入大海，如果在汛期将更多的洪水储存起来，就能够解决我国的缺水问题。为此，在南水北调工程方案中专家门提出了大时空调水框架方案，并明确的提出，只要在汛期设法解决能够达到数百亿立方米提水泄洪能力的提水输水措施，在各江河的上游或中游规划不太大的工程措施，建造库容庞大的调蓄体系，便能实现在南水北调的同时根治黄、淮、海、长江等江河水患，化害为利，园中华民族治水兴利之梦的远景宏图，其功能等于再造一个中国。在水资源方面更为严重的问题是污染严重，水质的恶化将威胁人类的生命，如1997年报道：“印度首都储备的饮用水已有70％受到非常严重的污染，从而有可能使人致癌。世界银行认为在未来的10年里，各国应该投资6000亿美元以保持世界有足够的饮用水。”

三、发明内容

本发明的主要目的：解决提水调水工程受电力制约和造成高价水的难题。在我国利用西气东输工程的有利条件，以天然气为能源在南水北调过程中的调水区和受水区实施本发明，在将天然气高效的转化为电能的过程中可到达：利用火力发电排放的余蒸汽为能源，实现规模提水调水或提水蓄能发电；利用火力发电排放的烟道余热和调水冷凝能力为能源，规模生产蒸馏水，解决饮用淡水问题，籍以调水工程形成真空天然气水电产业。在各个洪泛区可将本发明作为多个提洪泵站的自备电厂，构成多功能火力发电和汽电双提水调水站，解决应急规模提洪调水能力，实施大时空提洪调水，将洪水化害为利，解决水危机。

本发明的主要结构：包括由水柱塞式真空泵和压缩机、多个水蒸气冷凝器、多个真空储水罐、输水泵、真空管路、真空蒸汽管路、真空提水管路、放水管路、工作平台等组成的真空水蒸气凝结系统；包括由锅炉、汽轮机发电机组、烟道管路、余蒸汽管路、等组成的火力发电系统；包括由水柱塞式真空泵和压缩机、真空烟气管路、隧道式热交换装置、热水管路、汽包、尾管、水封池、真空蒸汽管路、给水泵、输水管路等组成的真空烟道余热利用系统；包括由真空蒸汽高扬程提水装置、储水池、蒸汽管路、放水管路、水轮机发电机组等组成的真空蒸汽提水输水和水轮机发电系统，通过真空蒸汽管路将真空水蒸气冷凝系统与真空烟道余热利用系统相连通，通过真空烟气管路将真空烟道余热利用系统与火力发电系统相连通，通过蒸汽管路将火力发电系统与真空蒸汽提水输水和水轮机发电系统相连通，通过主连通管路将真空蒸汽提水输水和水轮机发电系统与水源相连通，构成一体组成。其中，真空水蒸气凝结系统和真空烟道余热利用系统中的水柱塞式真空泵和压缩机是由多个真空获得器、真空制冷器、气水分离器、循环水池、温度传感器、水泵、输水管路、电器控制箱、工作平台等组成；其中真空烟道余热利用系统中的隧道式热交换装置是由多个隧道式热交换器、多条水封管、水泵、输水管路、水泵储水池、沉淀池、工作平台等组成；其中真空蒸汽提水输水和水轮机发电系统中的真空蒸汽高扬程提水装置是由多个真空蒸汽提水组合单体、汇水室、放水管路、水蒸气喷射真空泵和凝汽器组合体、电器控制箱、余蒸汽管道等组成；其中真空蒸汽提水组合单体是由真空提水器和多个容量与真空提水器相等的压力输水器串联构成。

本发明的工作原理：以火力发电系统排放的余蒸汽为动力使真空蒸汽提水输水和水轮机发电系统完成提水调水和发电工作；以火力发电系统排放的烟道余热为能源，使真空烟道余热利用系统完成生产水蒸气的工作；以水源的冷却能力使真空水蒸气凝结系统完成凝结水的工作。