[發(fā)明專利]一種用于提高有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電效率的裝置及工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310370355.5
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103410579A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 殷勇高;徐孟飛;張小松
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: F01K27/00
• 分類號: F01K27/00;F01K13/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于溶液除濕、有機(jī)朗肯循環(huán)熱力性能提升的技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種用于提高有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電效率的裝置及工作方法。

背景技術(shù)

節(jié)能減排是當(dāng)前我國能源發(fā)展戰(zhàn)略的主要內(nèi)容。有機(jī)朗肯循環(huán)能夠?qū)⑻柲堋⒐I(yè)余熱等低品位轉(zhuǎn)換為電能，因其具有效率相對較高、系統(tǒng)簡單、運(yùn)行維護(hù)成本低等特點，在工業(yè)余熱回收中得到廣泛關(guān)注和運(yùn)用。

相對傳統(tǒng)以水為工質(zhì)熱電廠系統(tǒng)，基于有機(jī)朗肯循環(huán)的低溫?zé)崮馨l(fā)電系統(tǒng)不僅節(jié)省了大量的高品位能源，而且能夠以較少的機(jī)械能為代價，將低品位熱能轉(zhuǎn)換為電能，但低溫?zé)崮苡袡C(jī)朗肯循環(huán)存在發(fā)電效率較低的問題。因此，提高有機(jī)朗肯循環(huán)的發(fā)電效率具有重要的實際意義和應(yīng)用價值，其中降低循環(huán)背壓是提高循環(huán)發(fā)電效率的有效手段。傳統(tǒng)的常溫冷卻降低循環(huán)背壓存在余熱浪費(fèi)、循環(huán)背壓高等不足。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種用于提高有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電效率的裝置，該裝置能夠充分利用有機(jī)朗肯循環(huán)余熱，降低循環(huán)背壓，提高其發(fā)電效率，同時，本發(fā)明還提供了該裝置的工作方法，該方法可以降低循環(huán)背壓，提高發(fā)電效率。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種用于提高有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電效率的裝置，該裝置包括有機(jī)朗肯循環(huán)回路和溶液除濕蒸發(fā)冷卻循環(huán)回路；所述的有機(jī)朗肯循環(huán)回路包括蒸氣發(fā)生器、膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)、第一換熱器、第二換熱器、第一泵，以及含有凝汽器的蒸發(fā)冷卻器；蒸氣發(fā)生器的輸出端與膨脹機(jī)的輸入端連接，膨脹機(jī)的輸出端與第一換熱器的上側(cè)輸入端連接，第一換熱器的下側(cè)輸出端與第二換熱器的輸入端連接，第二換熱器輸出端與凝汽器的輸入端連接，凝汽器的輸出端與第一泵的輸入端連接，第一泵的輸出端與蒸氣發(fā)生器的輸入端連接；所述的溶液除濕蒸發(fā)冷卻循環(huán)回路包括溶液循環(huán)回路和空氣循環(huán)回路；所述的溶液循環(huán)回路包括側(cè)部設(shè)有第二風(fēng)機(jī)的再生器、濃儲液槽、第二泵、液液熱交換器、溶液冷卻器、除濕器、稀儲液槽、第三泵和第一換熱器；再生器的下部輸出端與濃溶液槽輸入端連接，濃溶液槽的輸出端通過第二泵與液液熱交換器的下側(cè)輸入端連接；液液熱交換器的上側(cè)輸出端通過溶液冷卻器與除濕器的上部輸入端連接，除濕器的下部輸出端與稀溶液槽的輸入端連接，稀溶液槽的輸出端通過第三泵與液液熱交換器的左側(cè)輸入端連接，液液熱交換器的右側(cè)輸出端與第一換熱器的左側(cè)輸入端連接，第一換熱器的右側(cè)輸出端連接進(jìn)入再生器的上部；所述的空氣循環(huán)回路包括回?zé)崞鳌⒌谝伙L(fēng)機(jī)、蒸發(fā)冷卻器、第一風(fēng)閥、第四泵、給水閥、補(bǔ)水裝置、第二風(fēng)閥、第三風(fēng)閥；回?zé)崞鞯挠覀?cè)輸入端與除濕器的上部輸出端連接，回?zé)崞鞯淖髠?cè)輸出端通過第一風(fēng)機(jī)與蒸發(fā)冷卻器的下側(cè)輸入端連接，回?zé)崞鞯淖髠?cè)輸入端與蒸發(fā)冷卻器的上側(cè)輸出端連接，回?zé)崞鞯挠覀?cè)輸出端分為兩路：一路通過第一風(fēng)閥與除濕器的下部輸入端連接，另一路通過第二風(fēng)閥與外界環(huán)境相通；第三風(fēng)閥連接除濕器的右側(cè)下部輸入端，補(bǔ)水裝置的輸出端通過補(bǔ)水閥與蒸發(fā)冷卻器的下部輸出端連接，蒸發(fā)冷卻器的下部輸出端通過第四泵與蒸發(fā)冷卻器的上部連接；所述的有機(jī)朗肯循環(huán)回路中的第一換熱器和溶液循環(huán)回路中的第一換熱器是同一部件，所述的有機(jī)朗肯循環(huán)回路中的蒸發(fā)冷卻器和空氣循環(huán)回路中的蒸發(fā)冷卻器是同一部件。

一種上述的用于提高有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電效率的裝置的工作方法，該工作方法包括溶液循環(huán)過程、空氣循環(huán)過程和有機(jī)朗肯循環(huán)過程；所述的溶液循環(huán)過程為：采用濃溶液在除濕器中吸收空氣中的水蒸氣，增加進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器的空氣的吸濕能力，濃溶液吸收水分后變?yōu)橄∪芤海∪芤和ㄟ^第二泵送入再生器中，進(jìn)行加熱再生，稀溶液濃度提高，變?yōu)闈馊芤海偻ㄟ^第一泵、液液熱交換器和溶液冷卻器送入除濕器中，吸收空氣中的水蒸氣，以此循環(huán)；所述的空氣循環(huán)過程為：在除濕器中，空氣進(jìn)行除濕處理后含有的水蒸氣壓力低，空氣進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器內(nèi)，不斷吸收噴淋水蒸發(fā)出的水蒸氣，水蒸發(fā)汽化吸收空氣和噴淋水中的熱量，產(chǎn)生溫度較低的冷水和冷空氣，冷空氣又排入除濕器中進(jìn)行除濕處理，以此循環(huán)；所述的有機(jī)朗肯循環(huán)過程為：發(fā)電流體經(jīng)過第一泵、蒸氣發(fā)生器、膨脹機(jī)、第一換熱器、第二換熱器進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器中的凝汽器內(nèi)，在蒸發(fā)冷卻器內(nèi)低溫的水和空氣不斷地蒸發(fā)吸收發(fā)電流體的熱量，使發(fā)電流體冷凝為液體，實現(xiàn)低于常溫的冷凝，以此循環(huán)。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：