[發明專利]變易自耦合回熱循環方法

無效

• 申請號: 200810068607.8
• 申請日: 2008-01-10
• 公開（公告）號: CN101311498A
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發明（設計）人: 保廷榮
• 申請（專利權）人: 保廷榮
• 主分類號: F01K27/00
• 分類號: F01K27/00;F01K25/06;F01K11/00
• 代理公司: 貴陽東圣專利商標事務有限公司
• 代理人: 袁慶云

技術領域

本發明屬熱電技術領域與熱工機械領域，具體來說涉及一種變易自耦合回熱循環方法。

背景技術

現有熱電生產工藝是在朗肯循環的基礎上發展起來的。純凝汽式朗肯循環工藝，其熱電轉化率大約是23％左右，冷源損失在60％左右，熱電轉化效率極低。現有熱電生產工藝采用多級回熱的方式對朗肯循環進行改造，運用這種方法可提高熱電轉化率18％左右。其技術上的不足之處在于1：采用了短路式的抽氣方法，其熱電轉化效率的提高是以降低部分工質的膨脹做功能力為代價實現的；2：這種短路式的抽氣方式造成了系統結構性的回熱極限，當超過這個極限時，系統的熱電轉化率迅速下降，抽氣率為100％時系統的做功能力為零。3：采用了工質水從氣象到液相一次性的凝結放熱方式。由于氣化潛熱在工質水中占熱量的主要構成部分，工質水的相變溫度與抽氣壓力成正比，因而采用一次性的凝結放熱方式提高給水溫度，只能通過逐級提高抽氣壓力的方式實現。這種通過逐級提高抽氣壓力加熱給水的回熱方式：(1)、必然導致工質損失部分做功能力，從而使系統內耗增加；(2)、使系統的流程結構變得十分復雜，既增加了系統的一次性投資又不便于運行過程中的管理和維護。

發明內容

本發明的目的在于克服上述缺點而提供的一種減少系統內耗、增加回熱量，提高系統熱電轉化效率的變易自耦合回熱循環方法。

本發明的變易自耦合回熱循環方法，具有從熱源-膨脹做功裝置-并流器-陰極耦合器-工質分流器-工質平衡集合罐-增壓給水泵-陰極耦合器-熱源連通循環結構的熱電環；具有由導熱介質平衡集合罐-陰極耦合器-陽極耦合器-導熱介質分流器-導熱介質平衡集合罐連通結構的易態環；具有熱電環和易態環經兩次耦合連接形成的變易耦合結構，工質與導熱介質之間經兩次耦合的變易耦合循環方式；并具有一定的熱量分配方式和一定的調控方式的方法。

上述的變易自耦合回熱循環方法，其中：陰極耦合器和陽極耦合器，兩者結構相同、內部介質流程不同，陰極耦合器高溫段殼體上端設有與殼層連通的工質輸入管座、低溫段殼體下端設有與殼層連通的工質輸出管座，高溫段頂端及低溫段底端設有與管層連通的導熱介質輸出、輸入管座；陽極耦合器高溫段殼體上端設有與殼層連通的導熱介質輸入管座、低溫段殼體下端設有與殼層連通的導熱介質輸出管座，高溫段頂端及低溫段底端設有與管層連通的工質輸出、輸入管座，另外陽極耦合器殼層上端設有不凝結氣體排放管，陰極耦合器中段設有液位計；用頂端、底端、和中部設有管座的兩個罐體分作工質分流器和導熱介質分流器；用上部設有一次凝結液管座、二次凝結液管座、補給液管座，下部設有輸出管座、排污管座的兩個罐體分作工質平衡集合罐和導熱介質平衡集合罐；用兩個凝氣器分作工質冷源和導熱介質冷源，工質冷源上設有冷源進出口和工質進出口管座、導熱介質冷源上設有冷源進出口和導熱介質進出口管座；及使用增壓給水泵、疏液器、輸水器、流量調節閥A、流量調節閥B、流量調節閥C、流量調節閥D，以及沸點在10-80℃的導熱介質；

經如下結構步驟：

(1)并流連接步驟：用并流器將膨脹做功裝置的中壓段抽氣管、低壓段抽氣管、尾管連接起來；膨脹做功裝置的中壓段抽氣管、低壓段抽氣管上設流量調節閥D、流量調節閥C；

(2)建立中間場：中間場的建立包括如下分步驟：

①陰極設備組合：將陰極耦合器的工質輸出管座與工質分流器中部管座連接；用管道連接工質分流器上端管座與工質冷源的工質進口管座，在接管上設流量調節閥B；用管道連接工質冷源的工質出口管座與工質平衡集合罐上二次凝結液管座；用管道連接工質分流器下端管座與工質平衡集合罐上一次凝結液管座，在接管上設疏水器；

②陽極設備組合：將陽極耦合器的導熱介質輸出管座與導熱介質分流器中部管座連接；用管道連接導熱介質分流器上端管座與導熱介質冷源的導熱介質進口管座，在接管上設流量調節閥A；用管道連接導熱介質冷源的導熱介質出口管座與導熱介質平衡集合罐上二次凝結液管座；用管道連接導熱介質分流器下端管座與導熱介質平衡集合罐上一次凝結液管座，在接管上設疏液器；

③陰極設備組合與陽極設備組合之間的連接：用管道連接陰極耦合器的導熱介質輸出管座與陽極耦合器導熱介質輸入管座；用管道連接導熱介質平衡集合罐的輸出管座與陰極耦合器導熱介質輸入管座；