[實用新型]利用發(fā)動機排氣廢熱的有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN203584532U
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設計）人: 錢學略;王江翠;劉兵;劉茂玲
• 申請（專利權）人: 霍特安熱能技術（江蘇）有限公司
• 主分類號: F01N5/02
• 分類號: F01N5/02;F01K25/08;F01C13/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 雷紹寧

技術領域

本實用新型涉及一種有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，特別是涉及一種利用發(fā)動機排氣廢熱的有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術

朗肯循環(huán)發(fā)電是目前應用的比較成熟的一種回收中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，而將其應用在回收發(fā)動機排氣廢熱卻鮮有報道，即使有，也未提及如何有效的防止酸露腐蝕。傳統(tǒng)的朗肯循環(huán)分為兩種。

第一種為水蒸汽朗肯循環(huán)，采用汽輪機作為膨脹發(fā)電設備，它的不足之處在于：

1、余熱資源利用范圍較窄，只能利用高于300℃以上的余熱資源。

2、冷凝壓力低于大氣壓，容易導致不凝性氣體的滲入。

3、水系統(tǒng)需增加額外的除鎂、鈣、氧設備。

4、為了避免汽輪機的葉輪腐蝕，余熱鍋爐需設置過熱段，增加了換熱器的面積從而增加了運行費用。

第二種為有機工質朗肯循環(huán)，采用螺桿膨脹動力機作為膨脹發(fā)電設備，從螺桿膨脹動力機排出的低溫乏汽經有機工質循環(huán)泵加壓后直接通向余熱鍋爐。該循環(huán)的不足之處在于，由于進入余熱鍋爐的有機工質溫度較低，易產生酸露腐蝕；且朗肯循環(huán)效率較低。

實用新型內容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種利用發(fā)動機排氣廢熱的有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術中有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)利用煙氣余熱時易使煙道內的設備產生酸露腐蝕的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種利用發(fā)動機排氣廢熱的有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其包括發(fā)動機、膨脹做功段、冷凝段、升壓段以及吸熱段，有機工質通過管道在膨脹做功段、冷凝段、升壓段以及吸熱段間循環(huán)，所述膨脹做功段包括膨脹動力機及與膨脹動力機相連的發(fā)電裝置，所述吸熱段包括汽包、吸熱部、放熱部、上升管、下降管和蒸發(fā)器，所述放熱部和吸熱部通過上升管和下降管相連，所述吸熱部、蒸發(fā)器均設于發(fā)動機排氣煙道內，所述汽包與蒸發(fā)器相連，所述膨脹動力機、冷凝段、升壓段、放熱部和汽包串聯(lián)并構成閉合回路。

優(yōu)選的，所述吸熱段還包括設于發(fā)動機排氣煙道內并位于所述吸熱部前方的省煤器，所述有機工質的管道經所述放熱部后與所述省煤器相連，再與所述汽包相連。

優(yōu)選的，所述冷凝段冷凝方式為水冷凝或風冷凝。

優(yōu)選的，所述吸熱部、放熱部、上升管和下降管內設有傳熱介質，所述傳熱介質為冷凝水。

如上所述，本實用新型的利用發(fā)動機排氣廢熱的有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，具有以下有益效果：本實用新型將吸熱部設于發(fā)動機排氣煙道內最大限度地吸收煙氣余熱，然后通過放熱部來加熱管道內的有機工質，使有機工質升溫進入汽包內，在汽包內的液態(tài)有機工質進入蒸發(fā)器后再加熱，產生的飽和蒸汽隨循環(huán)管進入汽包中，汽包中的飽和蒸汽進入膨脹動力機做功，本實用新型采用吸熱部來吸收煙氣余熱，其可以最大限度地利用煙氣余熱，降低排煙損失從而提高煙氣余熱利用效率，另一方面，利用煙氣余熱對進入余熱鍋爐的工質進行預熱，不僅提高了朗肯循環(huán)效率，且有效避免了酸露腐蝕問題。而由于吸熱部可以有效控制其最低壁面溫度在酸露點溫度以上，從而避免了常規(guī)回熱器所引起的酸露腐蝕問題。

附圖說明

圖1顯示為本實用新型的利用發(fā)動機排氣廢熱的有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的第一實施例示意圖。

圖2顯示為本實用新型的利用發(fā)動機排氣廢熱的有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的第二實施例示意圖。

圖3顯示為本實用新型的余熱回收裝置的結構示意圖。

元件標號說明

1??????????????膨脹動力機

2??????????????發(fā)電裝置

3??????????????冷凝器

4??????????????增壓泵

5??????????????吸熱部

6??????????????放熱部

7??????????????上升管

8??????????????下降管

9??????????????蒸發(fā)器

10??????????????汽包

11?????????????煙道

12?????????????省煤器

13?????????????發(fā)動機

20?????????????膨脹做功段

30?????????????冷凝段

40?????????????升壓段

50?????????????吸熱段

具體實施方式