[發明專利]一種回收余熱驅動空壓機的系統及該系統的運行方法

有效

• 申請號: 201610308919.6
• 申請日: 2016-05-11
• 公開（公告）號: CN105840247B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 周崇波;陳飛飛;程雪山;羅城鑫
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院
• 主分類號: F01K27/02
• 分類號: F01K27/02;F01D15/08;F04B39/06;F25B30/00
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙)33209
• 代理人: 梁斌

1.一種回收余熱驅動空壓機的系統，其特征在于：包括空氣壓縮機單元、二類熱泵單元和小型汽輪機單元；空氣壓縮機單元包括汽機驅動模塊、電機驅動模塊和電機傳動部件；二類熱泵單元包括凝水熱交換器、發生器、蒸發器、吸收器和冷凝器；小型汽輪機單元包括汽機傳動部件和小型汽輪機；

電機驅動模塊的冷卻水出口與凝水熱交換器的熱水入口連接，凝水熱交換器的熱水出口分別與發生器的熱源入口和蒸發器的熱源入口連接，發生器的熱源出口和蒸發器的熱源出口均與汽機驅動模塊的冷卻水進口連接；

吸收器的輸出蒸汽出口與小型汽輪機的蒸汽入口連接，小型汽輪機的凝水出口與凝水熱交換器的凝水入口連接，凝水熱交換器的凝水出口與吸收器的熱水入口連接；

發生器的蒸汽出口與冷凝器的蒸汽入口連接，冷凝器的冷凝水出口與蒸發器的冷凝水入口連接，蒸發器的蒸汽出口與吸收器的蒸汽入口連接；

吸收器的稀溶液出口與發生器的稀溶液進口連接，發生器的濃溶液出口與吸收器的濃溶液進口連接；

小型汽輪機的驅動機構與汽機傳動部件連接，汽機傳動部件與汽機驅動模塊的驅動機構連接；

汽機驅動模塊的空氣出口與電機驅動模塊的空氣進口連接，電機傳動部件與電機驅動模塊的驅動機構連接。

2.根據權利要求1所述的回收余熱驅動空壓機的系統，其特征在于：所述的空氣壓縮機單元還包括升溫后熱水管道和降溫后熱水管道；電機驅動模塊冷卻水出口通過升溫后熱水管道與凝水熱交換器熱水入口連接；發生器熱源出口和蒸發器熱源出口均通過降溫后熱水管道與汽機驅動模塊冷卻水進口連接。

3.根據權利要求1所述的回收余熱驅動空壓機的系統，其特征在于：所述的二類熱泵單元還包括冷卻水進水管道和冷卻水出水管道，冷卻水進水管道與冷凝器冷卻水進口連接，冷凝器冷卻水出口與冷卻水出水管道連接。

4.根據權利要求1所述的回收余熱驅動空壓機的系統，其特征在于：所述的二類熱泵單元還包括一次溫降后熱水管道、加熱后凝水管道、發生器蒸汽管道、冷凝器凝水管道、蒸發器蒸汽管道、稀溶液管道、濃溶液管道、冷卻水進水管道和冷卻水出水管道；凝水熱交換器熱水出口通過一次溫降后熱水管道分別與發生器熱源入口和蒸發器熱源入口連接；凝水熱交換器凝水出口通過加熱后凝水管道與吸收器熱水入口連接；發生器蒸汽出口通過發生器蒸汽管道與冷凝器蒸汽入口連接；冷凝器冷凝水出口通過冷凝器凝水管道與蒸發器冷凝水入口連接；蒸發器蒸汽出口通過蒸發器蒸汽管道與吸收器蒸汽入口連接；吸收器稀溶液出口通過稀溶液管道與發生器稀溶液進口連接，發生器濃溶液出口通過濃溶液管道與吸收器濃溶液進口連接。

5.根據權利要求1所述的回收余熱驅動空壓機的系統，其特征在于：所述的小型汽輪機單元還包括蒸汽管道和凝水管道；吸收器輸出蒸汽出口通過蒸汽管道與小型汽輪機蒸汽入口連接，小型汽輪機凝水出口通過凝水管道與凝水熱交換器凝水入口連接。

6.一種權利要求1～5任一權利要求所述的回收余熱驅動空壓機的系統的運行方法，其特征在于：包括如下步驟：

（1）開啟空氣壓縮機，機組通電后由電機傳動部件帶動電機驅動模塊工作，汽機驅動模塊暫時不對氣體進行加壓；電機驅動模塊產生余熱水之后排出，以此排出熱量，維持機組溫度在正常范圍之內；

（2）空氣壓縮機單元輸出的余熱水進入二類熱泵單元進行工作，先進入凝水熱交換器，隨后進入發生器和蒸發器提供熱量，驅動二類熱泵工作，加熱來自凝水熱交換器提供的凝水，產生品質達標的小汽輪機驅動蒸汽，同時使用外部地表水冷卻冷凝器；

（3）驅動蒸汽進入小型汽輪機做功，通過汽機傳動部件將機械能傳遞給汽機驅動模塊，凝水返回凝水熱交換器升溫，隨后進入吸收器變成蒸汽再返回小汽輪機做功；

（4）汽機驅動模塊由小汽輪機帶動開始做功，氣體先進入汽機驅動模塊再進入電機驅動模塊，至此整個系統開始正常工作。