[發明專利]回收煙氣余熱的跨臨界與亞臨界耦合有機朗肯循環系統

無效

• 申請號: 201410091071.7
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN103953403A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 李友榮;王曉瓊;謝凌潔;李曉平;吳雙應;劉朝
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: F01K23/04
• 分類號: F01K23/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.回收煙氣余熱的跨臨界與亞臨界耦合有機朗肯循環系統，包括跨臨界有機朗肯循環子系統和亞臨界有機朗肯循環子系統。該耦合系統主要由蒸發器（1）、中間換熱器（2）、單螺桿膨脹機（3和4）、發電機（5和6）、冷凝器（7）、工質循環泵（8和9）、預熱器（10）、連接管道以及監測設備等組成；其特征在于：所述耦合系統以低沸點有機物作為循環工質，溫度在（200～300）℃范圍內的中溫煙氣在跨臨界有機朗肯循環子系統的蒸發器（1）內加熱經工質循環泵（8）升壓后的有機工質，處于超臨界狀態的汽態有機工質推動膨脹機（3）作功、驅動發電機（5）對外輸出電能。排汽進入中間換熱器（2）加熱亞臨界有機朗肯循環工質，并冷凝至飽和液體狀態后進入下一個循環。在亞臨界有機朗肯循環子系統中，在中間換熱器（2）中被加熱至飽和蒸汽狀態的有機工質推動膨脹機（4）作功，驅動發電機（6）對外輸出電能，排汽進入冷凝器（7）冷凝至飽和液體狀態后由工質循環泵（9）升壓，由預熱器（2）預熱后進入下一個循環。

2.根據權利要求1所述的回收煙氣余熱的跨臨界與亞臨界耦合有機朗肯循環系統，其特征在于：跨臨界有機朗肯循環和亞臨界有機朗肯循環分別采用不同的循環工質，通過中間換熱器（2）將跨臨界有機朗肯循環和亞臨界有機朗肯循環有效地耦合起來，跨臨界有機朗肯循環子系統的膨脹機排汽具有較高的溫度，用來對亞臨界有機朗肯循環子系統的有機工質進行加熱。

3.根據權利要求1所述的回收煙氣余熱的跨臨界與亞臨界耦合有機朗肯循環系統，其特征在于：所述跨臨界有機朗肯循環子系統內的工質循環泵（8）將液態有機工質加壓至超臨界壓力狀態，然后在蒸發器（1）內被煙氣加熱至超臨界蒸汽狀態，其換熱過程存在溫度滑移，使得有機工質的吸熱升溫過程與煙氣放熱降溫過程良好匹配。

4.根據權利要求1所述的回收煙氣余熱的跨臨界與亞臨界耦合有機朗肯循環系統，其特征在于：在不同溫區采用不同的有機工質，充分利用工質的熱力性能。

5.根據權利要求1所述的回收煙氣余熱的跨臨界與亞臨界耦合有機朗肯循環系統，其特征在于：在所述亞臨界有機朗肯循環子系統內工質循環泵（9）出口處安裝了預熱器（10），對被升壓的有機工質進行預熱，其熱源為流經蒸發器（1）后的煙氣，這樣既充分利用了煙氣余熱，又可以有效地增加系統凈輸出功。