[發明專利]混合工質循環發電系統、混合工質循環余熱回收裝置及方法

有效

• 申請號: 201610566710.X
• 申請日: 2016-07-18
• 公開（公告）號: CN107631553B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 王德慧;江寧;徐四清;張晟
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F25J3/02
• 分類號: F25J3/02;F28D7/08;F28D7/16
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李慧

本發明提供了混合工質循環發電系統、混合工質循環余熱回收裝置及方法，回收裝置包括：一膨脹機；一吸收塔，與膨脹機的出氣端連通；一貧液熱交換器，具有貧液入口、貧液出口、第一冷媒入口及第一冷媒出口，貧液出口與吸收塔連通；一精餾塔，精餾塔的貧液出口與貧液熱交換器的貧液入口連通；一第一加壓泵，連接于吸收塔的出液口和貧液熱交換器的第一冷媒入口之間，貧液熱交換器的第一冷媒出口與精餾塔連通；一余熱回收單元，具有回收單元第一入口和回收單元第一出口，回收單元第一出口與膨脹機的所述進氣端連通。一第二加壓泵，連接于精餾塔和余熱回收單元第一入口之間。本發明可有效實現不同溫度品質的熱能的梯級利用，且可實現較高的循環效率。

技術領域

本發明涉及節能環保、余熱回收的技術領域，特別涉及混合工質循環發電系統、混合工質循環余熱回收裝置及方法。

背景技術

能源是經濟發展的源動力，也是決定人類生活質量的關鍵因素。在能源短缺問題越來越嚴峻的今天，如何高效利用待回收能源成為至關重要的課題，待回收能源例如為太陽能、地熱能、電站鍋爐、工業鍋爐、工業爐窯及化工廠等工業生產過程中產生的大量的未被利用的熱能。

一種現有的雙工質循環發電裝置，其利用Kalina循環實現余熱回收，工作時，膨脹機做功可帶動發電機，膨脹機做功后輸出的低壓氨氣由吸收塔內的水吸收，吸收塔輸出的氨濃溶液再經過精餾塔精餾后，生成氨稀溶液和氨濃溶液，氨濃溶液經余熱熱源蒸發生成氣體，所述氣體進入膨脹機供膨脹機做功，所述氨稀溶液進入吸收塔內用于吸收氨氣。

然而，所述的雙工質循環發電裝置未能實現不同溫度品質的熱能的多次梯級利用，余熱回收效率低，另外，所述氨稀溶液中水的純度不高，進而導致后續流程中，難以為膨脹機提供較低的背壓，從而影響發電效率。

此外，在現有技術中，混合工質應用大多限于氨和水的混合，余熱熱源的溫度需大于300℃，難以實現低溫余熱回收。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提出一種混合工質循環發電系統、一種混合工質循環余熱回收裝置及一種混合工質循環余熱回收方法，有效實現不同溫度品質的熱能的梯級利用，且可實現較高的循環效率。

本發明提供了一種混合工質循環余熱回收裝置，包括：一膨脹機，具有一進氣端和一出氣端；一吸收塔，與所述膨脹機的出氣端連通；一貧液熱交換器，具有貧液入口、貧液出口、第一冷媒入口及第一冷媒出口，所述貧液出口與所述吸收塔連通；一精餾塔，所述精餾塔的貧液出口與所述貧液熱交換器的貧液入口連通；一第一加壓泵，連接于所述吸收塔的出液口和所述貧液熱交換器的第一冷媒入口之間，所述貧液熱交換器的第一冷媒出口與所述精餾塔連通；一余熱回收單元，具有回收單元第一入口和回收單元第一出口，所述回收單元第一出口與所述膨脹機的所述進氣端連通。一第二加壓泵，連接于所述精餾塔和所述余熱回收單元第一入口之間。

在混合工質循環余熱回收裝置的一種示意性實施例中，貧液熱交換器還具有第二冷媒入口及第二冷媒出口，所述貧液熱交換器的第二冷媒出口與所述回收單元第一入口連通，所述第二加壓泵連接于所述精餾塔和所述貧液熱交換器的所述第二冷媒入口之間。

在混合工質循環余熱回收裝置的一種示意性實施例中，所述混合工質循環余熱回收裝置還包括：

一冷卻器，所述冷卻器的入口和出口分別與所述精餾塔連通，所述冷卻器的出口還與所述第二加壓泵連通。

在混合工質循環余熱回收裝置的一種示意性實施例中，所述余熱回收單元還與所述精餾塔的塔釜換熱器連通。

在混合工質循環余熱回收裝置的一種示意性實施例中，所述混合工質循環余熱回收裝置還包括：一減壓閥，所述減壓閥連接于所述貧液熱交換器的貧液出口和所述吸收塔之間。

在混合工質循環余熱回收裝置的一種示意性實施例中，所述混合工質循環余熱回收裝置還包括：一第一冷源，所述第一冷源設置于所述吸收塔內。