[實用新型]具有有機朗肯循環的燒結冷卻廢氣余熱發電系統

有效

• 申請號: 201721678861.0
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN207730035U
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 馮軍勝;裴剛;高廣濤
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F01K11/02;F01K11/00;F01K25/10
• 代理公司: 合肥金安專利事務所 34114
• 代理人: 金惠貞

1.具有有機朗肯循環的燒結冷卻廢氣余熱發電系統，包括燒結礦余熱回收設備（1）、余熱鍋爐（2）、汽輪機（3）、第一發電機（4）、凝汽器（5），冷卻塔（6）、給水水泵（7）、省煤器（8），凝汽水泵（9）和鼓風機（10）；

燒結礦余熱回收設備（1）的冷卻廢氣出口連通著余熱鍋爐（2）的煙氣進口，余熱鍋爐（2）的水蒸氣出口連通著汽輪機（3）的蒸汽進口，汽輪機（3）的蒸汽出口連通著凝汽器（5）的第一進水口，凝汽器（5）的第一出水口連通著省煤器（8）的冷卻水進口；凝汽器（5）的第二進水口通過串聯的凝汽水泵（9）連通著三通管的第一端口，凝汽器（5）的第二出水口連通著冷卻塔（6）的第一進水口，三通管的第二端口連通著冷卻塔（6）的冷卻水出口；省煤器（8）的冷卻水出口通過串聯的給水水泵（7）連通著余熱鍋爐（2）的冷卻水進口，省煤器（8）的煙氣出口通過串聯的鼓風機（10）連通著燒結礦余熱回收設備（1）的冷卻廢氣進口；所述的燒結礦余熱回收設備（1）是燒結礦環冷機高溫段或豎式冷卻設備，燒結礦余熱回收設備（1）的冷卻廢氣出口與余熱鍋爐（2）的煙氣進口之間設置有除塵裝置，省煤器（8）的冷卻水出口與余熱鍋爐（2）的冷卻水進口之間設置有除氧裝置，其特征在于：

還包括蒸發器（11）、膨脹機（12）、第二發電機（13）、回熱器（14）和冷凝器（15）；

所述蒸發器（11）的工質出口連通著膨脹機（12）的進口，膨脹機（12）的出口連通著回熱器（14）的第一進口，回熱器（14）的第一出口連通著冷凝器（15）的工質進口，冷凝器（15）的工質出口通過串聯的工質泵（16）連通著回熱器（14）的第二進口，回熱器（14）的第二出口連通著蒸發器（11）的工質進口；所述冷卻塔（6）的冷卻水出口連通著三通管的第二端口，冷凝器（15）的冷卻水進口連通著三通管的第三端口，冷凝器（15）的冷卻水出口通過串聯的冷卻水泵（17）連通著冷卻塔（6）的第二進水口；所述蒸發器（11）的煙氣進口連通著余熱鍋爐（2）的煙氣出口，蒸發器（11）的煙氣出口連通著省煤器（8）的煙氣進口；所述膨脹機（12）的葉輪連接著第二發電機（13）的轉子；

所述蒸發器（11）、膨脹機（12）、第二發電機（13）、回熱器（14）、冷凝器（15）和工質泵（16）構成有機朗肯循環發電系統；

工作時，從余熱鍋爐（2）煙氣出口排出的冷卻廢氣首先進入到蒸發器（11）內，將有機工質加熱成飽和或過熱的高壓蒸汽，然后進入到省煤器（8）內加熱鍋爐給水，最后在鼓風機（10）的作用下進入到燒結余熱回收設備（1）內循環使用；飽和或過熱工質蒸汽進入到膨脹機（12）內膨脹做功，推動第二發電機（13）發電，膨脹后的有機介質乏汽通過回熱器（14）后進入到冷凝器（15）內，與冷卻水換熱后成為低溫低壓的飽和或過冷液體，然后在工質泵（16）的作用下進入回熱器（14）內進行預熱，最后重新進入蒸發器（11）內進行循環使用；一部分從冷卻塔（6）出來的冷卻水在凝汽水泵（9）的作用下被送入凝汽器（5）內冷卻從汽輪機尾部排出的乏汽，然后重新回到冷卻塔（6）內循環使用，另一部分冷卻水則進入冷凝器（15）內冷卻有機工質，然后在冷卻水泵（17）的作用下返回冷卻塔（6）內循環使用。

2.根據權利要求1所述的具有有機朗肯循環的燒結冷卻廢氣余熱發電系統，其特征在于：所述有機朗肯循環發電系統內的循環工質為低沸點有機工質，采用亞臨界循環，蒸發器（11）工質出口的有機工質為飽和或過熱蒸汽，冷凝器（15）工質出口的有機工質為飽和或過冷液體。

3.根據權利要求1或2所述的具有有機朗肯循環的燒結冷卻廢氣余熱發電系統，其特征在于：所述蒸發器（11）、回熱器（14）和冷凝器（15）均為間壁式換熱器。

4.根據權利要求3所述的具有有機朗肯循環的燒結冷卻廢氣余熱發電系統，其特征在于：所述蒸發器（11）和回熱器（14）為管翅式換熱器。

5.根據權利要求3所述的具有有機朗肯循環的燒結冷卻廢氣余熱發電系統，其特征在于：所述冷凝器（15）為管殼式或板式換熱器。

6.根據權利要求1所述的具有有機朗肯循環的燒結冷卻廢氣余熱發電系統，其特征在于：所述膨脹機（12）為向心透平或螺桿式膨脹機。

7.根據權利要求1所述的具有有機朗肯循環的燒結冷卻廢氣余熱發電系統，其特征在于：所述第二發電機（13）為異步發電機，便于系統控制。