[發(fā)明專利]一種包括雙熱交換器的循環(huán)熱泵發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710323184.9
• 申請(qǐng)日: 2017-05-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107100683B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳聯(lián)凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吳聯(lián)凱
• 主分類號(hào): F01K11/00
• 分類號(hào): F01K11/00;F01K11/02;F01K27/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種包括雙熱交換器的循環(huán)熱泵發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)（1）、汽輪機(jī)（2）、第二壓縮機(jī)（5）、第一聚熱交換器（8）、第二聚熱交換器（18）、第一汽化蒸發(fā)器（21）、第二汽化蒸發(fā)器（22）、蓄壓罐（13）、第一壓縮機(jī)（15）、第二聚熱器（16）、水熱交換器（17）、貯藏罐（24）、冷凝罐（25）、第一聚熱管（31）、冷卻塔（34）和儲(chǔ)蓄罐（37）。本發(fā)明可利用工業(yè)廢熱加熱的水、太陽(yáng)能熱、地?zé)崮艿韧ㄟ^(guò)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)熱泵發(fā)電。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開(kāi)的一種包括雙熱交換器的發(fā)電系統(tǒng)，屬于廢熱回收和綠色能源開(kāi)發(fā)與利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，燃煤或核能發(fā)電，都是通過(guò)對(duì)水加熱使之氣化膨脹產(chǎn)生動(dòng)壓來(lái)推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所實(shí)現(xiàn)的發(fā)電。在取暖、制冷領(lǐng)域的熱泵技術(shù)發(fā)展的很快，但通常由于熱效率不高等原因，熱泵發(fā)電系統(tǒng)常常效率不高，發(fā)電效率低下。同時(shí)由于能量轉(zhuǎn)換必然存在損失，常規(guī)工業(yè)廢熱（包括廢熱氣、廢熱水）利用系統(tǒng)在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不同部件的能耗損失，尤其是在關(guān)鍵部件比如冷卻塔、熱交換器等組件上的效能就顯得很重要，本發(fā)明還提出了一種新型的冷卻塔結(jié)構(gòu)應(yīng)用于發(fā)電工質(zhì)冷卻。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種包括雙熱交換器的循環(huán)熱泵發(fā)電系統(tǒng)，其目的：以通過(guò)使冷卻塔、儲(chǔ)蓄罐、管道泵、逆止閥、水熱交換器、蓄壓罐和氣動(dòng)馬達(dá)或汽輪機(jī)以及發(fā)電機(jī)經(jīng)過(guò)聯(lián)通管路的連接所設(shè)計(jì)的發(fā)電系統(tǒng)設(shè)施，來(lái)實(shí)現(xiàn)利用工業(yè)廢熱加熱的水、太陽(yáng)能熱、地?zé)崮艿龋拐舭l(fā)器內(nèi)的低沸點(diǎn)液體氣化膨脹產(chǎn)生的動(dòng)壓（蒸汽壓力）通過(guò)氣動(dòng)馬達(dá)或汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)發(fā)電的新型技術(shù)。

具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種包括雙熱交換器的循環(huán)熱泵發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)、 汽輪機(jī)、第二壓縮機(jī)、第一聚熱交換器、第二聚熱交換器、第一汽化蒸發(fā)器、第二汽化蒸發(fā)器、蓄壓罐、第一壓縮機(jī)、第二聚熱器、水熱交換器、貯藏罐、冷凝罐、第一聚熱管、冷卻塔和儲(chǔ)蓄罐，其特征在于，其中，第二聚熱器連接到第一壓縮機(jī)入口端上，第一壓縮機(jī)出口端經(jīng)第一管路連通第二聚熱交換器的上側(cè)壁入口，第二聚熱交換器的下側(cè)壁出口經(jīng)由第二管路連通在冷凝罐內(nèi)設(shè)置的第一聚熱器，通過(guò)第三管路將第一聚熱器與第二聚熱器連通；

通過(guò)第四管路連通汽輪機(jī)與第二壓縮機(jī)，第二壓縮機(jī)的下游端經(jīng)第五管路連通第一聚熱交換器的上側(cè)壁入口，第一聚熱交換器的下側(cè)壁出口與多用途交換器連通，而后通過(guò)第六管路連通到冷凝罐上，第七管路連通冷凝罐與冷凝塔，冷凝塔下游端連通到儲(chǔ)蓄罐上，儲(chǔ)蓄罐下游端分為兩個(gè)并列第九管路和第十一管路，其分別設(shè)置有第一高壓泵、第一逆止閥及第二高壓泵、第二逆止閥；第一聚熱交換器內(nèi)的第一汽化蒸發(fā)器通過(guò)第十管路連通到位于第二聚熱交換器頂端的蓄壓罐上，蓄壓罐通過(guò)第十二管路連通到汽輪機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)其做功帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

作為本發(fā)明的一個(gè)方面，其中，所述冷卻塔結(jié)構(gòu)如下，在其內(nèi)部利用預(yù)埋在冷卻塔墻體內(nèi)的預(yù)埋螺栓和螺母固定有若干個(gè)分流缸托架，通過(guò)第二螺栓將橫向焊接在球狀分流缸底部的固定板固定在分流缸托架上面，利用第一螺栓使分流缸接口法蘭與冷凝管法蘭固定對(duì)接，則在上一個(gè)球狀分流缸與下一個(gè)球狀分流缸之間順向交錯(cuò)的安裝有若干個(gè)冷凝管。

采用上述技術(shù)方案后，取得如下有益效果：

1）提出一種新型的雙熱交換器的循環(huán)熱泵發(fā)電系統(tǒng)，較為詳細(xì)展示其結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，其部件之間緊密配合協(xié)同作用，通過(guò)兩個(gè)不同循環(huán)回路之間的工質(zhì)進(jìn)行熱交換獲得熱泵動(dòng)力的工作原理，使其氣化產(chǎn)生的壓力推動(dòng)汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)獲得動(dòng)力，對(duì)于經(jīng)由汽輪機(jī)使用后的熱乏汽（廢氣等），使之經(jīng)由水熱交換器及冷凝罐或冷凝塔的熱交換凝結(jié)成的液體繼續(xù)使用，由此可以最大程度進(jìn)行發(fā)電，增加發(fā)電系統(tǒng)的環(huán)境友好性，節(jié)約能源；

2）設(shè)計(jì)關(guān)鍵部件包括冷卻塔等組件，其結(jié)構(gòu)獨(dú)特性增加了其應(yīng)用上的效能，例如冷卻塔構(gòu)造既增大了冷卻塔的有效冷卻面積，而提升器冷卻效率，同時(shí)又節(jié)省了建造空間，使得在有限空間內(nèi)最大效度發(fā)揮冷卻性能；