[發明專利]一種溶液冷卻吸收式氨水動力循環裝置

無效

• 申請號: 201110273602.0
• 申請日: 2011-09-16
• 公開（公告）號: CN102312687A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 陳亞平;華君葉
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01K25/04
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術領域

本發明涉及一種動力循環裝置，尤其是一種用于中低溫余熱發電的溶液冷卻吸收式氨水動力循環裝置。

背景技術

許多工業過程都會產生大量顯熱型余熱，地熱能、太陽能的熱源也以顯熱型居多。由于其放熱過程的特點是有較大的溫度變化，水蒸汽朗肯循環中的等溫吸熱過程與之并不匹配，在節點溫差限制下，存在較大的傳熱溫差不可逆損失；許多氟利昂類工質有對臭氧層的損害作用，且價格較昂貴。傳統工質水的沸點較高，在常溫下的飽和壓力是真空狀態，比容很大，因而并不適合在中低溫余熱發電循環中應用。在余熱發電溫度范圍，純氨的工作壓力偏高。而采用兩者的混合物氨水溶液，可以將壓力調整到合適范圍。但如果簡單地采用氨水混合物作為循環工質，雖然工質的吸熱蒸發過程可以實現與顯熱熱源的放熱過程匹配的溫度變化，但工質的冷凝放熱過程也會具有很大的溫度變化，這樣就會提高平均放熱溫度，降低循環熱效率。卡林納(Kalina)循環采用吸收過程替代冷凝過程，可使工質與低溫熱源的傳熱過程的溫度變化也比較匹配，本發明是在卡林納循環的基礎上進一步完善其回熱流程，從而提高循環熱效率。

發明內容

本發明提供一種能夠充分利用顯熱型中低溫余熱進行發電的同時具有較大的吸熱溫度變化范圍和較小放熱溫度變化范圍且具有較高能量轉換效率的氨水動力循環流程。

本發明采用如下技術方案：

一種溶液冷卻吸收式氨水動力循環裝置，由蒸發器、透平調節閥、透平機組、回熱器、低壓吸收器、低壓氨泵、氣液分離器、預熱器、高壓吸收器、高壓氨泵、稀溶液節流閥和連接管線組成；蒸發器設有熱源進口、熱源出口、工作溶液進口和工作溶液出口；回熱器設有工作溶液進口和工作溶液出口、基本溶液進口和基本溶液出口；氣液分離器設有基本溶液進口、富氨氣體出口和稀溶液出口；低壓吸收器分成溶液冷卻吸收段和冷卻水吸收段，溶液冷卻吸收段的內通道設有基本溶液進口和基本溶液出口，冷卻水吸收段的內通道設有冷卻水進口和冷卻水出口，溶液冷卻吸收段布置在冷卻水吸收段的上方；在溶液冷卻吸收段的上方還設有稀溶液噴淋器和工作溶液進口，稀溶液噴淋器的入口端是低壓稀溶液進口；在低壓吸收器的底部液囊設有基本溶液出口；高壓吸收器分成高壓溶液冷卻吸收段和高壓冷卻水冷卻吸收段，高壓溶液冷卻吸收段的內通道設有工作溶液進口和工作溶液出口，高壓冷卻水吸收段的內通道設有冷卻水進口和冷卻水出口；高壓溶液冷卻吸收段布置在高壓冷卻水冷卻吸收段的上方，在高壓溶液冷卻吸收段的上方還設有高壓稀溶液噴淋器和富氨氣進口，高壓稀溶液噴淋器的入口端是高壓吸收器的稀溶液進口；在高壓吸收器的底部液囊設有工作溶液出口；預熱器是三股流換熱器，設有稀溶液進口和稀溶液出口、富氨氣進口和富氨氣出口、工作溶液進口和工作溶液出口。

各部件的連接關系為：蒸發器的工作溶液出口與透平調節閥的進口連接；透平調節閥的出口與透平機組的進口連接；透平機組的出口與回熱器的工作溶液進口連接；回熱器的工作溶液出口與低壓吸收器的工作溶液進口連接；低壓吸收器的基本溶液出口與低壓氨泵的進口連接；低壓氨泵的出口與低壓吸收器溶液冷卻吸收段的基本溶液進口連接；低壓吸收器溶液冷卻吸收段的基本溶液出口與回熱器的基本溶液進口連接；回熱器的基本溶液出口與氣液分離器的進口連接；氣液分離器的富氨氣出口與預熱器的富氨氣進口連接；氣液分離器的稀溶液出口與預熱器的稀溶液進口連接；預熱器的富氨氣出口與高壓吸收器的富氨氣進口連接，預熱器的稀溶液出口管路分成2路，一路與高壓吸收器的稀溶液進口連接，另一路與稀溶液節流閥的進口連接，稀溶液節流閥的出口與低壓吸收器的稀溶液進口連接；高壓吸收器的工作溶液出口與高壓氨泵的進口連接，高壓氨泵的出口與高壓吸收器溶液冷卻吸收段的工作溶液進口連接；高壓吸收器溶液冷卻吸收段的工作溶液出口與預熱器的工作溶液進口連接，預熱器的工作溶液出口與蒸發器的工作溶液進口連接。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：