[發明專利]一種雙工質余熱發電系統

有效

• 申請號: 201611255890.6
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN107328245B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 王為術;彭巖;徐維暉;張春杰;王濤;田苗;馬自強
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學;中信重工機械股份有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F01C13/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳

1.一種雙工質余熱發電系統，包括燒結機入口低溫段A和燒結冷卻高溫段B，其特征在于：它還包括一級余熱利用系統、混合系統、二級余熱利用系統，一級余熱利用系統包括余熱鍋爐以及與余熱鍋爐外接配設的汽輪機，余熱鍋爐的氣道進口與燒結冷卻高溫段B的廢熱氣排氣口通過高溫風道連接；

混合系統包括混合器，混合器的第一分支輸入口與燒結機入口低溫段A的廢熱氣排氣口通過第一低溫風道連接，混合器的第二分支輸入口與余熱鍋爐的氣道出口通過第二低溫風道連接，混合器的主輸出口與二級余熱利用系統連接；

二級余熱利用系統包括基于降膜蒸發器的有機朗肯循環系統，混合器的主輸出口與降膜蒸發器的加熱氣進口通過混合管連接，降膜蒸發器的加熱氣排口通過回氣風道與燒結機入口低溫段A的進氣口和燒結冷卻高溫段B的進氣口連接；

基于降膜蒸發器的有機朗肯循環系統包括降膜蒸發器、分離器、螺桿膨脹機、發電機、凝汽器、冷卻塔、循環水泵、凝結泵、熱泵，其中，降膜蒸發器的載熱工質氣體排口、分離器、螺桿膨脹機、凝汽器、凝結泵、熱泵和降膜蒸發器的載熱工質液體進口通過連接管路依次連接構成循環回路，螺桿膨脹機與發電機傳動連接，凝汽器旁接冷卻塔和循環水泵構成用于冷卻凝汽器的循環水系統；所述分離器的液體出口接入所述凝結泵之后的循環回路；

所述降膜蒸發器為四周切向進料的兩相逆流垂直管降膜蒸發器，四周切向進料的兩相逆流垂直管降膜蒸發器包括自上而下依次同軸固定連接的上器蓋、工質儲配器、蒸發器本體和集液器，在蒸發器本體內下端部設有第一密封擋板，在蒸發器本體內上端部設有第二密封擋板，所述第一密封擋板和第二密封擋板之間為降膜蒸發室，在降膜蒸發室下部設有所述加熱氣進口，在降膜蒸發室上部設有所述加熱氣排口，在降膜蒸發室內設有垂直設置的多根降膜蒸發管，所述降膜蒸發管底端密封穿過第一密封擋板而位于集液器內，降膜蒸發管頂端密封穿過第二密封擋板而位于工質儲配器內；在工質儲配器內上端部設有第三密封擋板，所述第二密封擋板和第三密封擋板之間為載熱工質液體儲配腔，所述載熱工質液體進口為進料方向與載熱工質液體儲配腔相切的切向進料口，切向進料口沿載熱工質液體儲配腔周向均勻設有多個，在載熱工質液體儲配腔內設有與降膜蒸發管位置相對應的多根垂直設置的導氣管，所述導氣管的直徑小于降膜蒸發管的直徑，導氣管的底端同軸位于降膜蒸發管內，導氣管的頂端密封穿過第三密封擋板而位于上器蓋內，上器蓋上設有所述載熱工質氣體排口；集液器上設有回液口，回液口接入所述凝結泵之后的循環回路。

2.根據權利要求1所述的一種雙工質余熱發電系統，其特征在于：導氣管的底端一體同軸設有環形布膜器，所述環形布膜器的內徑等于導氣管的內徑，所述環形布膜器自上而下依次分為導氣段、液體入口段和布膜段，所述液體入口段和布膜段位于降膜蒸發管內且降膜蒸發管的頂端口位于液體入口段處，所述布膜段與降膜蒸發管的內壁之間設有布膜間隙，所述導氣段的外徑和布膜段的外徑均大于液體入口段的外徑。

3.根據權利要求2所述的一種雙工質余熱發電系統，其特征在于：燒結冷卻高溫段B上設置有連續換熱風道，連續換熱風道的出口和進口分別為燒結冷卻高溫段B的廢熱氣排氣口和進氣口。

4.根據權利要求3所述的一種雙工質余熱發電系統，其特征在于：連續換熱風道包括在燒結冷卻高溫段B內排列設置的多個隔板，隔板將燒結冷卻高溫段B分隔為多個獨立冷卻腔，每個獨立冷卻腔上分別設置有獨立進氣口和獨立出氣口；獨立冷卻腔間設置支氣管路將不同獨立冷卻腔的獨立進氣口和\或獨立出氣口連接形成多次穿過燒結冷卻高溫段B的換熱路線。

5.根據權利要求1-4任一項所述的一種雙工質余熱發電系統，其特征在于：回氣風道的尾部上設置煙氣脫硫凈化集成系統和煙囪。

6.根據權利要求5所述的一種雙工質余熱發電系統，其特征在于：高溫風道和第一低溫風道上分別設置除塵器，第二低溫風道上設置引風機，回氣風道上設置循環風機；

燒結機入口低溫段A的進氣口處和燒結冷卻高溫段B的進氣口處分別設置鼓風機。

7.根據權利要求6所述的一種雙工質余熱發電系統，其特征在于：循環風機采用調速風機，鼓風機為可控式鼓風機。