[發明專利]使用有機蘭金循環的熱回收

有效

• 申請號: 201380029600.4
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN104334838B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: Q.周;D.彭;A.弗里曼;T.G.科布
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01K23/06
• 分類號: F01K23/06;F01K25/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 嚴志軍,周心志

1.一種用于氣化系統的熱集成的系統，包括：

功率塊，其構造成產生功率；

空氣分離單元，其構造成將空氣分離為氧氣和氮氣；

熱交換器，其構造成在來自所述功率塊的抽氣和來自所述空氣分離單元的氮氣之間交換熱；和

聯接于所述熱交換器的有機蘭金循環系統，其中所述有機蘭金循環系統構造成將來自所述抽氣的熱轉換成功。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述功率塊包括燃氣渦輪發動機，其具有：壓縮機，其構造成壓縮空氣；

燃燒器，其構造成接收燃料和來自所述壓縮機的空氣，并且將所述空氣和所述燃料燃燒成燃燒產物；和

渦輪，其聯接于負載，并且構造成接收所述燃燒產物，并從所述燃燒產物中抽取功。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述壓縮機構造成將所述抽氣從所述功率塊供應至所述空氣分離單元。

4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述熱交換器構造成冷卻來自所述壓縮機的抽氣，并加熱來自所述空氣分離單元的氮。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述熱交換器構造成在所述抽氣和所述氮氣之間以逆流流動布置交換熱。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述有機蘭金循環系統包括：

泵，其構造成增加冷凍劑的壓力；

蒸發器，其構造成使來自所述泵的冷凍劑蒸發；

渦輪，其構造成從來自所述蒸發器的冷凍劑中抽取功，以向負載提供功率；和

冷凝器，其構造成使來自所述渦輪的冷凍劑冷凝。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，包括所述功率塊，其具有燃氣渦輪發動機，并且構造成產生功率，以供應所述抽氣，和接收所述氮。

8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，包括所述空氣分離單元，其構造成接收來自所述功率塊的抽氣，將所述抽氣分離成所述氧氣和所述氮氣，并將所述氮氣供應至所述功率塊。

9.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，包括整體氣化聯合循環(IGCC)發電廠，其具有所述功率塊、所述空氣分離單元、所述熱交換器和所述有機蘭金循環系統。

10.一種用于氣化系統的熱集成的系統，包括：

有機蘭金循環系統，其包括：

氣化系統的功率塊，其構造成產生功率；閉合的冷凍劑環路，其構造成循環地輸送冷凍劑；

泵，其構造成增加冷凍劑的壓力；

蒸發器，其聯接于所述閉合的冷凍劑環路和抽氣導管，其中所述蒸發器構造成通過與來自所述氣化系統的功率塊的抽氣交換熱而使來自所述泵的冷凍劑蒸發；

渦輪，其構造成從來自所述蒸發器的冷凍劑中抽取功，以向負載提供功率；和

冷凝器，其構造成使來自所述渦輪的冷凍劑冷凝。

11.根據權利要求10所述的系統，其特征在于，所述閉合的冷凍劑環路和所述抽氣導管以逆流流動布置聯接于所述蒸發器。

12.根據權利要求10所述的系統，其特征在于，包括：

溫度傳感器，其聯接于所述抽氣導管，并且構造成測量所述抽氣的溫度，

控制閥，其構造成調整所述有機蘭金循環系統的操作參數；和

控制器，其構造成接收來自所述溫度傳感器的信號，并基于所述信號調整所述控制閥。

13.根據權利要求12所述的系統，其特征在于，所述控制閥在所述泵的下游設置在閉合的冷凍劑環路中，并且所述控制閥構造成調整所述冷凍劑的流率，以控制所述抽氣的溫度。

14.根據權利要求12所述的系統，其特征在于，所述冷凝器聯接于冷卻水導管，所述控制閥設置在所述冷卻水導管中，并且所述控制閥構造成調整冷卻水的流率，以控制所述抽氣的溫度。

15.根據權利要求10所述的系統，其特征在于，包括所述功率塊，其具有燃氣渦輪發動機，并且構造成產生功率，以供應所述抽氣，和接收氮。

16.根據權利要求10所述的系統，其特征在于，包括空氣分離單元，其構造成接收來自所述功率塊的抽氣，以將所述抽氣分離成氧和氮，并將所述氮供應至所述功率塊。