[發明專利]一種多壓閃蒸有機朗肯循環余熱發電的裝置

在審

• 申請號: 201710263617.6
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN107218094A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 王輝濤;黃靖倫;王建軍;朱道飛;韓金蓉;賈炯;石磊;陳婭;王維蔚;馬欲翔;趙玲玲
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: F01K25/08
• 分類號: F01K25/08;F01K11/02;F01D15/10
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技術領域

本發明涉及一種多壓閃蒸有機朗肯循環余熱發電的裝置，屬于能源與環境技術領域。

背景技術

我國有大量的余熱資源，尤其是各種煙氣余熱資源具有回收可行性較高、經濟性較好的特點。在鋼鐵、水泥、燒堿、合成氨、玻璃、硫酸、電石等多個高能耗產業的生產過程中，很多中低溫余熱都未加以回收利用，僅中低溫煙氣余熱的可開發利用潛力就超過1億噸標煤。目前，許多理論研究及工程實踐均證明有機朗肯循環是高效回收中低溫余熱的一項重要技術。因余熱在釋放熱量過程中處于溫度不斷變化的過程中，為了進一步提高有機朗肯循環的效率，國內外許多研究者均提出采用非共沸混合工質改善余熱鍋爐換熱中冷熱流體間的溫度匹配性能，但因混合工質泄露后難以準確確定充加組元工質的數量，導致系統性能改變，同時混合工質傳熱性能的降低會增大換熱設備的投資。

發明內容

本發明針對現有技術存在的問題，提供一種多壓閃蒸有機朗肯循環余熱發電的裝置，采用純工質的多壓閃蒸有機朗肯循環技術改善余熱鍋爐換熱中冷熱流體間的溫度匹配性能，余熱首先將有機工質加熱至飽和液體狀態，再多次降至不同壓力下閃蒸，利用各次閃蒸過程中產生的蒸汽在透平中膨脹，對外輸出功量，實現余熱的高效轉換。

本發明為解決其技術問題而采用的技術方案是：

一種多壓閃蒸有機朗肯循環余熱發電的裝置，包括多級減壓閃蒸蒸汽發生系統、有機朗肯循環系統、冷卻水循環系統，多級減壓閃蒸蒸汽發生系統包括余熱加熱器1、第1級閃蒸器2、第2級閃蒸器3、第3級閃蒸器4、第1級減壓閥、第2級減壓閥、第3級減壓閥，有機朗肯循環系統包括透平5、發電機9、冷凝器10、儲液罐11、工質給液泵12，透平5上設置有1級進汽口6、2級進汽口7、3級進汽口8，冷卻水循環系統包括冷凝器10、循環水泵13、冷卻塔14，余熱加熱器1的工質出口通過管道與第1級減壓閥連接，第1級減壓閥通過管道與第1級閃蒸器2的進口連接，第1級閃蒸器2頂端的飽和蒸汽出口通過管道與透平5的1級進汽口6連接且底部的飽和液體出口通過管道與第2級減壓閥連接，第2級減壓閥通過管道與第2級閃蒸器3的進口連接，第2級閃蒸器3頂端的飽和蒸汽出口通過管道與透平5的2級進汽口6連接且底部的飽和液體出口通過管道與第3級減壓閥連接，第3級減壓閥通過管道與第3級閃蒸器3的進口連接，第3級閃蒸器3頂端的飽和蒸汽出口通過管道與透平5的3級進汽口7連接且底部的飽和液體出口通過管道與儲液罐11連接，透平5的乏汽出口通過管道與冷凝器10的蒸汽進口連接，冷凝器10的液體出口通過管道與凝結泵15的進口連接，凝結泵15的出口通過管道與儲液罐11的進口連接，儲液罐11的出口通過管道與工質給液泵12的進口連接，工質給液泵12的出口通過管道與余熱加熱器1的工質進口連接，冷卻塔14的出水口通過管道與循環水泵13的進水口連接，循環水泵13的出水口通過管道與冷凝器10的進水口連接，冷凝器10的出水口通過管道與冷卻塔14連接，發電機9與透平5同軸連接；

進一步地，多壓閃蒸有機朗肯循環余熱發電的裝置還包括柴油機廢氣排放系統，柴油機廢氣排放系統包括排氣閥16、排氣管道17、廢氣渦輪18，排氣閥16通過排氣管道17與廢氣渦輪18的進氣口連接，廢氣渦輪18的出氣口通過管道與余熱加熱器1的余熱進口連接；

進一步地，多壓閃蒸有機朗肯循環余熱發電的裝置還包括太陽能集熱系統，太陽能集熱系統包括槽式太陽能集熱器19、導熱油泵20，槽式太陽能集熱器19的出口通過管道與余熱加熱器1的余熱進口連接，余熱加熱器1的余熱出口通過管道與導熱油泵20的進口連接，導熱油泵20的出口通過管道與槽式太陽能集熱器19的進口連接；

所述多壓閃蒸有機朗肯循環余熱發電的裝置適用于干流體或等熵流體循環工質；

所述閃蒸器為常規閃蒸器；