[發(fā)明專利]一種優(yōu)化的有機朗肯循環(huán)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310283465.8
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN104279013A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設計）人: 尚振杰;張冬海;楊崇岳;況國華
• 申請（專利權）人: 北京華航盛世能源技術有限公司
• 主分類號: F01K27/02
• 分類號: F01K27/02
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 趙建剛

1.一種優(yōu)化的有機朗肯循環(huán)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：包括階梯壓力ORC發(fā)電機組、熱源和冷源，以及分別與所述熱源和所述冷源連通的熱源流道和冷源流道；所述階梯壓力ORC發(fā)電機組按其工作壓力從大到小依次包括第一級ORC發(fā)電機組、......第N級ORC發(fā)電機組，其中N為自然數(shù)，并且N大于等于2；每級所述ORC發(fā)電機組均包括熱源通道和冷源通道；

所述熱源流道與所述冷源流道的流向相反；

在所述熱源流道的流動方向上，所述第一級ORC發(fā)電機組、......所述第N級ORC發(fā)電機組的熱源通道依次串聯(lián)連接在同一個熱源流道中，或者并聯(lián)連接在同一個熱源流道中，或者分別連接不同的熱源流道；

在所述冷源流道的流動方向上，所述第一級ORC發(fā)電機組、......所述第N級ORC發(fā)電機組的冷源通道反向依次串聯(lián)連接在同一個冷源流道中，或者并聯(lián)連接在同一個冷源流道中，或者分別連接不同的冷源流道。

2.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化的有機朗肯循環(huán)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述N等于2，所述階梯壓力ORC發(fā)電機組包括高壓ORC發(fā)電機組和低壓ORC發(fā)電機組；

在所述熱源流道的流動方向上，所述高壓ORC發(fā)電機組和所述低壓ORC發(fā)電機組的熱源通道依次串聯(lián)連接在同一個熱源流道中，或者并聯(lián)連接在同一個熱源流道中，或者分別連接不同的熱源流道；

在所述冷源流道的流動方向上，所述高壓ORC發(fā)電機組和所述低壓ORC發(fā)電機組的冷源通道反向依次串聯(lián)連接在同一個冷源流道中，或者并聯(lián)連接在同一個冷源流道中，或者分別連接不同的冷源流道。

3.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化的有機朗肯循環(huán)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：在所述熱源流道的流動方向上，各級所述ORC發(fā)電機組的熱源通道依次串聯(lián)連接在同一個熱源流道中；

在所述冷源流道的流動方向上，各級所述ORC發(fā)電機組的冷源通道反向依次串聯(lián)連接在同一個冷源流道中。

4.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化的有機朗肯循環(huán)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：在所述熱源流道的流動方向上，各級所述ORC發(fā)電機組的熱源通道依次串聯(lián)連接在同一個熱源流道中；

在所述冷源流道的流動方向上，各級所述ORC發(fā)電機組的冷源通道并聯(lián)連接在同一個冷源流道中。

5.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化的有機朗肯循環(huán)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：在所述熱源流道的流動方向上，各級所述ORC發(fā)電機組的熱源通道并聯(lián)連接在同一個熱源流道中；

在所述冷源流道的流動方向上，各級所述ORC發(fā)電機組的冷源通道反向依次串聯(lián)連接在同一個冷源流道中。

6.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化的有機朗肯循環(huán)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：在所述熱源流道的流動方向上，各級所述ORC發(fā)電機組的熱源通道依次串聯(lián)連接在同一個熱源流道中；

在所述冷源流道的流動方向上，各級所述ORC發(fā)電機組的冷源通道分別連接不同的冷源流道。

7.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化的有機朗肯循環(huán)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：在所述熱源流道的流動方向上，各級所述ORC發(fā)電機組的熱源通道分別連接不同的熱源流道；

在所述冷源流道的流動方向上，各級所述ORC發(fā)電機組的冷源通道反向依次串聯(lián)連接在同一個冷源流道中。

8.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化的有機朗肯循環(huán)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：每級所述ORC發(fā)電機組均包括預熱器、蒸發(fā)器、回熱器、冷凝器、工質(zhì)泵、發(fā)電機和供電系統(tǒng)，還包括膨脹機或透平機、；其中，所述預熱器和所述蒸發(fā)器構成所述熱源通道，所述冷凝器構成所述冷源通道；

所述熱源101依次流經(jīng)所述蒸發(fā)器和所述預熱器，所述冷源102流經(jīng)冷凝器；

在所述ORC發(fā)電機組內(nèi)，所述冷凝器中通過所述工質(zhì)泵連通到所述回熱器，然后依次連通通過所述預熱器和所述蒸發(fā)器，然后連通到所述膨脹機或所述透平機，然后再次經(jīng)過所述回熱器后返回到所述冷凝器中；

所述膨脹機或所述透平機與所述發(fā)電機傳動連接，所述發(fā)電機與所述供電系統(tǒng)電連接。

9.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化的有機朗肯循環(huán)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：各級所述ORC發(fā)電機組內(nèi)的工質(zhì)循環(huán)壓力不同；沿所述熱源流道的流動方向串聯(lián)布置的所述ORC發(fā)電機組內(nèi)的工質(zhì)蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)壓力依次降低；所述冷源流道的流動方向串聯(lián)布置的所述ORC發(fā)電機組內(nèi)的工質(zhì)冷凝溫度和冷凝壓力依次升高。