[發明專利]一種無直接做功能力低溫熱源的供熱發電系統

無效

• 申請號: 201210403110.3
• 申請日: 2012-10-22
• 公開（公告）號: CN102877903A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 張承虎;何妞;張哲
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F01K27/00
• 分類號: F01K27/00;F01K25/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

技術領域

本發明涉及一種供熱發電系統，具體涉及一種利用無直接做功能力低溫熱源進行供熱發電的系統。

背景技術

當前能源緊張，我國主要還是以煤為最主要能源，但是燃煤能源利用率低，特別是低壓低溫煙氣或乏汽熱源的熱能利用率較低，造成浪費嚴重，使得煤消耗量大大增加。目前已存在的低溫熱源的熱能利用和回收系統或工藝主要存在以下問題：一、大部分低溫熱源如廢煙氣或乏汽蘊含有一部分高品位能，卻不能直接用來做功，成為無直接做功能力的低溫熱源的熱能廣泛利用的瓶頸；二、無直接做功能力的低溫熱源的熱能回收形式主要是簡單用來供熱，用途單一，而且那部分高品位能源被白白浪費；三、大部分無直接做功能力的低溫熱源的熱能回收系統以低品位熱能形式進行回收利用，能源利用效率不高；四、許多傳統無直接做功能力低溫熱源的熱能回收系統排走的熱媒溫度還是很高，大量的熱能白白浪費。因此，合理利用和回收無直接做功能力的低溫熱源的熱能具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的是為解決現有無直接做功能力的低溫熱源的熱能利用和回收系統存在高品位能源浪費，能量利用形式單一，能量利用率較低的問題，進而提供一種無直接做功能力低溫熱源的供熱發電系統。

本發明為解決上述問題采取的技術方案是：本發明的一種無直接做功能力低溫熱源的供熱發電系統包括第一膨脹機、第一換熱器、第一冷凝器、第一預熱器、第一過熱器、第二膨脹機、第二換熱器、第二冷凝器、第二預熱器、第二過熱器、增壓泵、第一發電機、第二發電機和低溫熱源管路，第一膨脹機的循環工質出口端與第一換熱器的第一循環工質入口端連通，第一換熱器的第一循環工質出口端與第一冷凝器的循環工質入口端連通，第一冷凝器的循環工質出口端通過增壓泵與第一預熱器的循環工質入口端連通，第一預熱器的循環工質出口端與第一換熱器的第二循環工質入口端連通，第一換熱器的第二循環工質出口端與第一過熱器的過熱循環工質入口端連通，第一過熱器的過熱循環工質出口端與第一膨脹機的做功循環工質入口端連通，第一膨脹機與第一發電機連接；

第二膨脹機的循環工質出口端與第二換熱器的第三循環工質入口端連通，第二換熱器的第三循環工質出口端與第二冷凝器的循環工質入口端連通，第二冷凝器的循環工質出口端通過增壓泵與第二預熱器的循環工質入口端連通，第二預熱器的循環工質出口端與第二換熱器的第四循環工質入口端連通，第二換熱器的第四循環工質出口端與第二過熱器的過熱循環工質入口端連通，第二過熱器的過熱循環工質出口端與第二膨脹機的做功循環工質入口端連通，第二膨脹機與第二發電機連接；

第一過熱器和第二過熱器通過低溫熱源管路串聯連通，第二過熱器通過低溫熱源管路與第一預熱器和第二預熱器串聯連通或第二過熱器通過低溫熱源管路分別與第一預熱器和第二預熱器串聯連通，低溫熱源管路用于實現加熱循環工質。

本發明的有益效果是：一、本發明基于溫差傳熱原理和膨脹機壓差做功原理，將低溫熱源如廢煙氣或乏汽蘊含那一部分高品位能，通過溫差傳遞給做功循環工質，做功循環工質再通過壓差對外做功發電，實現了這一部分高品位能的回收利用。二、熱能回收所發電量屬于高品位能，用途廣泛，提高了整個系統的熱能利用效率。三、本發明通過低溫熱源熱媒的多級串聯換熱，可極大限度地降低熱媒的出口溫度，進一步增加5％到20％熱能的回收比例。四、本發明采用兩級供熱發電裝置，綜合發電效率比單級供熱發電系統將提高20％到40％。

附圖說明

圖1是本發明供熱發電系統的第二過熱器通過低溫熱源管路與第一預熱器和第二預熱器串聯連通的整體結構示意圖，圖2是本發明的供熱發電系統第二過熱器通過低溫熱源管路分別與第一預熱器和第二預熱器串聯連通的整體結構示意圖，圖3是本發明的具體實施方式二中第三換熱器與第二預熱器串聯連通以及低溫熱源管路的熱煤進入第三換熱器與來自第一冷凝器換熱后和第二冷凝器換熱后匯合的供熱介質進行熱交換整體結構示意圖，圖4是本發明的具體實施方式三中第三換熱器與第二預熱器串聯連通以及低溫熱源管路的熱煤進入第三換熱器與來自第一冷凝器換熱后的供熱介質進行熱交換整體結構示意圖，圖5是本發明的具體實施方式二中第三換熱器與第一預熱器串聯連通以及低溫熱源管路的熱煤進入第三換熱器與來自第一冷凝器換熱后和第二冷凝器換熱后的匯合的供熱介質進行熱交換的整體結構示意圖，圖6是本發明的具體實施方式三中經第一預熱器換熱后的低溫熱源管路的熱煤進入第三換熱器與來自第一冷凝器換熱后的供熱介質進行熱交換的整體結構示意圖。

具體實施方式