[發明專利]能量回收系統及方法

有效

• 申請號: 201080060256.1
• 申請日: 2010-01-26
• 公開（公告）號: CN102859148A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 艾哈邁德·杜爾馬茲;馬塞洛·安德列斯·拉臘
• 申請（專利權）人: 東芝三菱電機工業系統有限公司
• 主分類號: F02C9/00
• 分類號: F02C9/00
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 張世俊

1.一種用于將被引導到排出結構的以受熱排氣形式作為以燃料為動力的工業生產過程的副產物而產生的過剩能量轉換成電能的系統，其包含：

熱交換器，其具有各自連接到所述排出結構的氣體輸入端及氣體輸出端，且進一步具有熱源液體輸入端及熱源液體輸出端；

有機郎肯循環ORC系統，其具有連接到所述熱交換器的所述熱源液體輸出端的第一輸入端及連接到所述第一熱交換器的所述熱源液體輸入端的第一輸出端，所述ORC系統進一步具有將電力輸送到所述ORC系統的第二輸出端的發電機；

氣體循環構件，其用于通過改變在所述排出結構與所述熱交換器的所述氣體輸入端及所述氣體輸出端之間循環的氣體的量而調節所述液體熱源的溫度；及

熱源液體循環構件，其用于通過改變在所述ORC與所述熱交換器之間循環的液體的量而調節到所述ORC的熱傳遞。

2.一種用于將被引導到排出結構的以受熱排氣形式作為以燃料為動力的工業生產過程的副產物而產生的過剩能量轉換成電能的系統，其包含：

熱交換器，其具有氣體輸入端、氣體輸出端、熱源液體輸入端及熱源液體輸出端；

第一構件，其用于將所述受熱排氣的至少一部分轉向到所述第一熱交換器的所述氣體輸入端中；

第二構件，其連接到所述第一熱交換器的所述氣體輸出端以調節通過所述第一熱交換器的循環及所述排氣從所述第一熱交換器通過排氣孔回到所述排出結構中的退出；

第三構件，其用于供應且調節熱源液體到所述第一熱交換器的所述熱源液體輸入端的流量；及

有機郎肯循環ORC系統，其具有連接到所述第一熱交換器的所述熱源液體輸出端的第一輸入端及通過所述第三構件連接到所述第一熱交換器的所述熱源液體輸入端的第一輸出端，所述ORC系統進一步具有將電力輸送到所述ORC系統的第二輸出端的發電機。

3.根據權利要求2所述的系統，其中所述第一構件包含分接頭，所述分接頭在其輸入端處連接到所述排出結構且在其輸出端處連接到所述第一熱交換器的所述氣體輸入端。

4.根據權利要求2所述的系統，其中所述第二構件包含：

排氣扇，其連接到所述排氣孔；

第一電動機，其連接到所述排氣扇；

第一變頻驅動器，其連接到所述第一電動機；及

第一控制器構件，其連接到所述第一變頻驅動器以監視且調節所述第一變頻驅動器。

5.根據權利要求4所述的系統，其中所述第二構件進一步包含：

第二控制器構件，其連接到所述第一控制器構件以監視所述工業生產過程的燃料消耗數據且將所述數據傳輸到所述第一控制器構件；

第一傳感器構件，其連接到所述第一熱交換器的所述氣體輸入端以測量所述點處的所述排氣的溫度且用于將所述數據傳輸到所述第一控制器構件；

第二傳感器構件，其連接到所述第一熱交換器的所述熱源液體輸出端以測量所述點處的所述液體的溫度且用于將所述數據傳輸到所述第一控制器構件；

第三傳感器構件，其連接到所述第一熱交換器的所述熱源液體輸出端以測量所述點處的所述熱源液體的壓力且用于將所述數據傳輸到所述第一控制器構件；及

保護性電力轉換器，其連接在所述ORC系統的所述第二輸出端與所述第一控制器構件之間。

6.根據權利要求5所述的系統，其中所述第三構件包含：

加壓熱源液體膨脹箱；

減壓閥，其連接到所述膨脹箱且連接到所述第一控制器構件；

變速循環泵，其在其輸入端處連接到所述膨脹箱且在其輸出端處連接到所述熱交換器的所述熱源液體輸入端；

第二電動機，其連接到所述泵；

第二變頻驅動器，其連接到所述第二電動機；及

第四傳感器構件，其連接到所述ORC以測量所述ORC所使用的冷卻介質的溫度，

且其中，另外，所述第二變頻驅動器進一步連接到所述第一控制器構件。

7.根據權利要求5所述的系統，其中所述第三構件包含：

加壓熱源液體膨脹箱；

減壓閥，其連接到所述膨脹箱且連接到所述第一控制器構件；

定速循環泵，其在其輸入端處連接到所述膨脹箱且在其輸出端處連接到所述熱交換器的所述熱源液體輸入端；及

第二電動機，其連接到所述泵。