[發明專利]一種低品位熱能再熱循環利用雙驅發電機發電系統

有效

• 申請號: 201410697530.6
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104481613A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 黃守道;王家堡;郭超;羅德榮;王輝;高劍;黃晟;廖武
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: F01K23/02
• 分類號: F01K23/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于低溫余熱有機朗肯循環發電技術領域，涉及一種低品位熱能再熱循環利用雙驅發電機發電系統。

背景技術

近現代工業文明的崛起和世界各國經濟的飛速發展，在新能源的開發利用過程中，風能、太陽能、生物質能、海洋能、地熱能等能源逐漸得到了利用，但是我國工業的快速發展建立在資源和能源的一次利用的基礎上，其能源的利用效率并不高，很多能源在一次利用后無法回收利用，且給環境造成了很大的污染和破壞。以陶瓷、水泥、玻璃、鋼鐵等制造公司，排除大量廢熱、廢氣、廢煙等余熱資源大約占到工業總能耗量的20％。余熱資源大體可以分為：高溫(溫度高于650℃)、中溫(溫度介于200℃-650℃之間)、低溫(溫度在230℃以下)。目前，中高溫余熱已經得到利用，特別對低品位(溫度200℃以下)的熱能利用很少，基本都排放掉，且利用效率很低。

目前低品位一次循環的熱能發電機系統凈輸出功不高。單驅動發電系統中，由于發電機不只是受到徑向應力，還受到一個很大的單向軸向力，對發電機中的軸承的要求很高，可靠性低，不適合轉速很高的場合。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低品位熱能再熱循環利用雙驅發電機發電系統，解決了現有低品位的熱能有機朗肯循環余熱發電系統凈輸出功比較低、可靠性低和維護周期長的問題

本發明所采用的技術方案是包括冷凝器，冷凝器通過管道連接儲液罐的入口、儲液罐的入口通過管道連接工質泵的入口，工質泵的出口通過管道連接蒸發器入口；蒸發器的出口通過管道分別連接膨脹機Ⅱ的入口和再熱器的出口，再熱器的出口還通過管道連接膨脹機Ⅰ的入口，膨脹機Ⅱ的出口通過管道連接再熱器的入口，膨脹機Ⅰ的出口通過管道連接冷凝器的入口，膨脹機Ⅰ和膨脹機Ⅱ通過轉動軸連接發電機，發電機位于膨脹機Ⅰ和膨脹機Ⅱ的中間，發電機通過導線連接并網型變流器，并網型變流器通過導線連接外部設備。

進一步，所述并網型變流器通過導線連接的外部設備包括電網、工廠內部的微網或獨立負載。

進一步，所述發電機采用雙軸伸的結構型式，膨脹機Ⅰ和膨脹機Ⅱ分別緊固在發電機的前后軸伸端，軸伸處用對稱的雙平鍵傳遞能量。

進一步，所述膨脹機Ⅰ和膨脹機Ⅱ為徑向軸流式結構，葉片的偏移方向相反。

進一步，所述儲液罐具有液位可視窗口，能觀測工質儲存情況。

本發明的有益效果是采用雙驅發電、運行可靠，經輸出功率高，熱能利用率高。

附圖說明

圖1是本發明低品位熱能再熱循環利用雙驅發電機發電系統結構示意圖。

圖中，1.冷凝器，2.膨脹機Ⅰ，3.并網型變流器，4.膨脹機Ⅱ，5.發電機，6.再熱器，7.蒸發器，8.工質泵，9.儲液罐。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。

如圖1所示，本發明包括冷凝器1，冷凝器1通過管道連接儲液罐9的入口、儲液罐9的入口通過管道連接工質泵8的入口，工質泵8的出口通過管道連接蒸發器7入口；蒸發器7的出口通過管道分別連接膨脹機Ⅱ4的入口和再熱器6的出口，再熱器6的出口還通過管道連接膨脹機Ⅰ2的入口，膨脹機Ⅱ4的出口通過管道連接再熱器6的入口，膨脹機Ⅰ2的出口通過管道連接冷凝器1的入口，膨脹機Ⅰ2和膨脹機Ⅱ4通過轉動軸連接發電機5，發電機5位于膨脹機Ⅰ2和膨脹機Ⅱ4的中間，發電機5通過導線連接并網型變流器3，并網型變流器3通過導線連接外部設備。儲液罐9具有液位可視窗口，能觀測工質儲存情況。發電機5在膨脹機Ⅰ2和膨脹機Ⅱ4的驅動下旋轉進行能量轉換，發電機5產生的電能經并網型變流器3變換后對外輸出電能。變換后并入電網，或并入工廠內部的微網，或給獨立負載供電。就實現了低品位熱能轉換成可利用的電能。優選的，發電機采用雙軸伸的結構型式，膨脹機Ⅰ2和膨脹機Ⅱ4通過轉動軸連接發電機5，其軸連接方式為膨脹機Ⅰ2，膨脹機Ⅱ4緊固在發電機的前后軸伸端，軸伸處用對稱的雙平鍵傳遞能量。儲液罐9對系統的啟動具有緩沖和停機檢修時工質儲存作用。

發電機5、膨脹機Ⅰ2和膨脹機Ⅱ4的做功工質互相流通，在機座上分別設有與工質泵8連接的冷卻液進口和與冷凝器1連接的冷卻液出口，發電機5包括轉子部件和有繞組的定子部件，均由冷卻介質冷卻，冷卻介質或空氣，使得高速旋轉的轉子得到充分的冷卻，有效的降低轉子溫度。發電機5可臥式安裝，雙軸伸結構。