[發明專利]一種雙噴射式ORC系統

在審

• 申請號: 201710121146.5
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106837442A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 陳健勇;黃一晟;陳穎;羅向龍
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: F01K25/08
• 分類號: F01K25/08;F01D15/10;F01D17/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 張春水,唐京橋

技術領域

本發明涉及有機朗肯循環發電技術領域，尤其涉及一種雙噴射式ORC系統。

背景技術

隨著社會的日益發展，能源的緊缺是擺在人類面臨的一大難題，新能源的開發和廢熱的回收利用是解決能源危機的重要途徑。在眾多可再生能源利用和廢熱回收的途徑中，ORC(有機朗肯循環)以其結構簡單，溫度適用范圍較大，應用技術也比較成熟的特點，被學者們認為是最具有應用前景的熱功轉化技術。全世界超過九成的可利用廢熱僅適用于10-250kW的系統規模，而家庭用戶端也只需求千瓦級左右的電能，因此，小型化是ORC系統的主要發展趨勢。

工質泵是ORC系統中的重要組成部分，主要功能是對工質進行加壓和輸送，但是由于小型工質泵的效率都偏低，一般只有7-20％左右，這使得其耗功較大。在小型化ORC中，膨脹機輸出功較少，由于工質泵的效率低，所以其耗功對系統的影響頗大，甚至可能出現輸出功少于工質泵耗功的情況。

因此，如何降低工質泵的耗功，提高系統的效率是小型化ORC系統發展的關鍵問題。

發明內容

本發明實施例提供了一種雙噴射式ORC系統，解決了常規的ORC系統中工質泵效率偏低、耗功大而導致ORC系統效率較低的技術問題。

本發明實施例提供的一種雙噴射式ORC系統，包括：

冷凝器，一級氣-液噴射器，一級蒸發器，二級氣-液噴射器，二級蒸發器，透平機；

在主回路中，冷凝器的液態工質出口與一級氣-液噴射器的低溫低壓液體工質入口連接，一級氣-液噴射器的液體工質出口與一級蒸發器的工質入口連接，一級蒸發器的工質出口與二級氣-液噴射器的氣態工質入口連接，二級蒸發器的工質出口與冷凝器的工質入口之間還連接有透平機；

在輔回路a中，透平機還與一級氣-液噴射器的高溫高壓氣態工質入口連接；

在輔回路b中，冷凝器的液態工質出口還與二級氣-液噴射器的低溫低壓液體工質入口連接。

可選地，透平機包括液輪機、汽輪機、渦輪機、燃氣輪機或膨脹機。

可選地，進入一級氣-液噴射器和二級氣-液噴射器的液體工質為R717、R718或有機工質中的一種或多種組合工質。

從以上技術方案可以看出，本發明實施例具有以下優點：

本發明實施例提供了一種雙噴射式ORC系統，包括：冷凝器，一級氣-液噴射器，一級蒸發器，二級氣-液噴射器，二級蒸發器，透平機，本發明實施例中通過采用一級氣-液噴射器代替工質泵，使得冷凝器中的一部分低溫低壓液態工質被一級氣-液噴射器中的來自透平機的高溫高壓抽汽引射入一級氣-液噴射器中，在氣-液噴射器混合室中混合，利用高溫氣體凝結釋放的潛熱轉化為壓能，使得一級氣-液噴射器在不消耗機械能的情況下將工質升壓到了一級蒸發器入口所需的壓力，并將液態工質輸送到了一級蒸發器入口。經過一級蒸發器吸熱后，出口的高壓高溫氣態工質進入二級氣-液噴射器的蒸汽噴嘴，引射另一部分冷凝器出口的低溫低壓液態工質，在二級氣-液噴射器出口形成更高壓的液態工質。其中，一級氣-液噴射器代替了工質泵，避免了機械功的消耗；二級氣-液噴射器提升了工質進入透平機作功前的壓力，提高了系統的效率，解決了常規的ORC系統中工質泵效率偏低、耗功大而導致ORC系統效率較低的技術問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種雙噴射式ORC系統的結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的一種雙噴射式ORC系統的工作過程的循環溫-熵圖。

圖示說明，冷凝器101，一級氣-液噴射器102，一級蒸發器103，二級氣-液噴射器104，二級蒸發器105，透平機106，電機107，冷源108，一級熱源109，二級熱源110。

具體實施方式

本發明實施例提供了一種雙噴射式ORC系統，用于解決常規的ORC系統中工質泵效率偏低、耗功大而導致ORC系統效率較低的技術問題。