[發明專利]一種三角循環和朗肯循環聯合的余熱回收系統及其方法

有效

• 申請號: 201711397735.2
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108049924B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 李智;黃瑞;俞小莉;薛松;何曉帆;陳俊玄
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F01K23/10
• 分類號: F01K23/10;F01N5/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種基于三角循環和朗肯循環聯合循環的余熱回收系統的余熱回收方法，所述基于三角循環和朗肯循環聯合循環的余熱回收系統包括高溫循環工質泵、高溫循環蒸發器、高溫循環膨脹機、高溫循環冷凝器、低溫循環工質泵、低溫循環蒸發器、低溫循環膨脹機、低溫循環冷凝器；

高溫循環工質泵、高溫循環蒸發器、高溫循環膨脹機、高溫循環冷凝器順次相連構成三角循環；低溫循環工質泵、高溫循環冷凝器、低溫循環蒸發器、低溫循環膨脹機、低溫循環冷凝器順次相連構成朗肯循環；高溫廢氣順次流經高溫循環蒸發器、低溫循環蒸發器；所述的高溫循環冷凝器作為朗肯循環中工質進入低溫循環蒸發器前的預熱器，所述的高溫循環膨脹機為勝任兩相流工況的膨脹機；

其特征在于，所述余熱回收方法步驟如下：

在三角循環中，飽和液態工質經高溫循環工質泵（1）壓縮后壓力升高，進入高溫循環蒸發器（2）與高溫廢氣進行逆流換熱，得到的高溫飽和液態工質立即進入高溫循環膨脹機（3）內做功，用于帶動發電機或其他負載，做完功的乏汽呈氣液兩相混合狀態，隨后進入高溫循環冷凝器（4）中預熱朗肯循環中的低溫工質，同時自身冷凝成為飽和液態工質；在三角循環中，通過控制飽和液態工質的質量流量或增大高溫循環蒸發器中工質側的換熱面積，使得工質在高溫循環蒸發器（2）內的加熱過程中溫度不斷上升且沒有相變過程；

在朗肯循環中，飽和液態工質經低溫循環工質泵（5）壓縮后壓力升高，進入高溫循環冷凝器（4）與三角循環中的乏汽換熱，并進入低溫循環蒸發器（6），與已在三角循環中與高溫工質換熱后的低溫尾氣進行逆流換熱，從而蒸發成為飽和氣態或過熱狀態工質，并進入低溫循環膨脹機（7）內做功，用于帶動發電機或其他負載，做完功的乏汽進入低溫循環冷凝器（8）中變為飽和液態工質，重新回到低溫循環工質泵進行朗肯循環。

2.如權利要求1所述的余熱回收方法，其特征在于：所述工質在高溫循環蒸發器（2）出口呈飽和狀態。

3.如權利要求1所述的余熱回收方法，其特征在于：三角循環中所述的工質的臨界溫度為250~400℃。

4.如權利要求3所述的余熱回收方法，其特征在于：三角循環中所述的工質是環己烷、甲苯、苯或水中的一種。