[發(fā)明專利]一種基于余熱利用的補汽式有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810023665.2
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108150234A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴義平;夏家曦;王江峰;趙攀;婁聚偉;陳良奇
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02;F01K17/02;F01K25/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

本發(fā)明公開了一種基于余熱利用的補汽式有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。本發(fā)明以低溫固體散料為熱源，采用補汽式有機朗肯循環(huán)技術(shù)，向外界輸出電能。本發(fā)明由蒸發(fā)器、補汽式汽輪機、發(fā)電機、回?zé)崞鳌⒗淠鳌⒃鰤罕谩⒐?jié)流閥等組成。溫度較高的固體散料首先通過第一級蒸發(fā)器，加熱有機工質(zhì)成高溫高壓狀態(tài)，進入汽輪機膨脹做功；經(jīng)過一次換熱之后溫度較低的固體散料的余熱通過第二級蒸發(fā)器進行回收，加熱有機工質(zhì)成飽和或者過熱氣體狀態(tài)，作為補汽驅(qū)動汽輪機做功，實現(xiàn)能量的梯級回收利用。同時，通過雙壓蒸發(fā)，有機工質(zhì)在蒸發(fā)器中能夠更好的匹配熱源進行換熱，降低換熱器不可逆損失，提高系統(tǒng)熱效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于中低溫?zé)崮芑厥张c動力工程領(lǐng)域，特別涉及一種基于余熱利用的補汽式有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前有機朗肯循環(huán)主要用于工業(yè)廢水、廢氣余熱回收，在低溫固體散料余熱利用方面，關(guān)于有機朗肯循環(huán)技術(shù)的研究還比較空缺；而現(xiàn)有有機朗肯循環(huán)技術(shù)均采用單壓蒸發(fā)，余熱利用不夠充分，并且循環(huán)蒸發(fā)過程不可逆損失較大，導(dǎo)致系統(tǒng)熱效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于余熱利用的補汽式有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，以解決上述問題。

為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于余熱利用的補汽式有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，包括第一級蒸發(fā)器、第二級蒸發(fā)器、補汽式汽輪機、回?zé)崞骱屠淠?；回?zé)崞饔袃蓚€出口和兩個入口；回?zé)崞鞯牡谝怀隹谕ㄟ^管道連接到冷凝器的入口，冷凝器出口的管道分為兩路，一路連接到回?zé)崞鞯牡诙肟?，另一路連接到第一級蒸發(fā)器的入口；回?zé)崞鞯诙隹诘墓艿婪譃閮陕?，一路連接到第一級蒸發(fā)器的入口，另一路連接到第二級蒸發(fā)器的入口；第一級蒸發(fā)器的出口以及第二級蒸發(fā)器的出口均連接到補汽式汽輪機；補汽式汽輪機連接到回?zé)崞鞯牡谝蝗肟凇?/p>

進一步的，補汽式汽輪機連接有發(fā)電機。

進一步的，第一級蒸發(fā)器的出口與補汽式汽輪機之間設(shè)置有第一節(jié)流閥；連接到第二級蒸發(fā)器入口的管道上設(shè)置有第二節(jié)流閥；連接到第一級蒸發(fā)器入口的管道上設(shè)置有第三節(jié)流閥；第二級蒸發(fā)器和補汽式汽輪機之間的管道上設(shè)置有第四節(jié)流閥。

進一步的，連接到回?zé)崞鞯诙肟诘墓艿郎显O(shè)置有第一增壓泵；冷凝器的出口與第一級蒸發(fā)器的入口之間的管道上設(shè)置有第二增壓泵；第三節(jié)流閥與第一級蒸發(fā)器的入口之間的管道上設(shè)置有第三增壓泵。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下技術(shù)效果：

本發(fā)明提出補汽式有機朗肯循環(huán)，采用補汽式汽輪機，溫度較高的固體散料首先通過第一級蒸發(fā)器，加熱有機工質(zhì)成高溫高壓狀態(tài)，進入汽輪機膨脹做功；經(jīng)過一次換熱之后溫度較低的固體散料余熱，再通過第二級蒸發(fā)器進行回收，加熱有機工質(zhì)成飽和或者過熱氣體狀態(tài)，作為補汽驅(qū)動汽輪機做功。另外，雙壓蒸發(fā)使得有機工質(zhì)能夠更好的匹配熱源換熱，從而降低換熱器的不可逆損失。實現(xiàn)能量梯級利用，更加充分利用低溫固體散料余熱，降低系統(tǒng)的不可逆損失，提高循環(huán)熱效率。

本發(fā)明采用有機朗肯循環(huán)對低溫固體散料余熱進行回收，實現(xiàn)了低溫固體散料余熱利用并發(fā)電，提高了能源利用率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)示意圖；

其中：1、第一級蒸發(fā)器；2、第二級蒸發(fā)器；3、第一節(jié)流閥；4、補汽式汽輪機；5、發(fā)電機；6、回?zé)崞鳎?、冷凝器；8、第一增壓泵；9、第二增壓泵；10、第二節(jié)流閥；11、第三節(jié)流閥；12、第三增壓泵；13、第四節(jié)流閥。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明：