[實用新型]一種雙壓ORC發電系統

有效

• 申請號: 201821464040.1
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN208816195U
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 張紅;陳思敏;陶波;王靚;蘭榮亮;田志鋒;鄭溪民;嚴麗娣
• 申請（專利權）人: 中石化南京工程有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: F01K13/02
• 分類號: F01K13/02;F01K25/08
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 莊沙麗;徐冬濤

本實用新型公開了一種雙壓ORC發電系統，其包括取熱系統、高壓級發電系統和低壓級發電系統，高壓級發電系統包括通過高壓工質管道依次循環連接高壓預熱器、高壓蒸發器、高壓膨脹機及高壓冷凝器，高壓膨脹機上連接有發電機Ⅰ，高壓蒸發器的進水口和取熱系統之間連接有熱媒水管道，高壓蒸發器的熱媒水出口管分為兩路，一路進入高壓預熱器的熱媒水進口、另一路進入低壓級發電系統，高壓預熱器的出水口和取熱系統之間連接有熱媒水出水管道，低壓級發電系統包括通過低壓工質管道依次循環連接的換熱器、低壓膨脹器及低壓冷凝器，低壓膨脹器上連接有發電機Ⅱ，從高壓級發電系統來的熱媒水連接至換熱器熱水進口，換熱器出水口經管路連接至取熱系統。

技術領域

本實用新型涉及一種雙壓ORC發電系統，屬于余熱發電技術領域。

背景技術

ORC（有機朗肯循環）發電技術在中低溫熱源回收領域中應用廣泛，有著高效率、低成本、對環境友好等優勢，對于優化當前能源結構，改善環境意義重大。對于傳統單壓ORC發電系統，在最佳蒸發壓力下系統熱效率達到最高，但取熱后的熱源流體溫度較高，熱源沒有被充分利用，從而造成能源損失。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種雙壓ORC發電系統，能降低熱源的排出溫度，可更充分利用能源，提高系統發電效率。

本實用新型采用如下技術方案： 一種雙壓ORC發電系統，其包括取熱系統、高壓級發電系統和低壓級發電系統，取熱系統上設有進水口和出水口，高壓級發電系統包括通過高壓工質管道依次循環連接高壓預熱器、高壓蒸發器、高壓膨脹機、高壓冷凝器及高壓工質泵，高壓膨脹機上連接有發電機Ⅰ，高壓蒸發器的出水口通過管道和取熱系統進水口連接，高壓蒸發器的熱媒水出口管道分為兩路，一路進入高壓預熱器的熱媒水進口、另一路進入低壓級發電系統，高壓預熱器的出水口通過管道和取熱系統進水口連接，低壓級發電系統包括通過低壓工質管道依次循環連接的換熱器、低壓膨脹器、低壓冷凝器及低壓工質泵，低壓膨脹器上連接有發電機Ⅱ，由高壓級發電系統進入低壓級發電系統的熱媒水通過管道連接與換熱器的熱水進口連接，換熱器的出水口通過管路與取熱系統進水口連接，所述高壓級發電系統中設有冷卻器Ⅰ，取熱系統的出水口通過管路與冷卻器Ⅰ的熱水進口連接，冷卻器Ⅰ的熱水出口通過管路與取熱系統的進水口連接，所述低壓級發電系統中設有冷卻器Ⅱ，取熱系統的出水口通過管路與冷卻器Ⅱ的熱水進口連接，冷卻器Ⅱ的熱水出口通過管路與取熱系統的進水口連接。

所述進入低壓級發電系統的熱媒水是自高壓蒸發器和高壓預熱器之間的熱媒水管道上接出。

所述高壓蒸發器的熱媒水進口和旁路上分別設有開度相反的調節閥，高壓膨脹機設置旁路，且高壓膨脹機旁路上設有自動開關閥；所述換熱器的熱媒水進口和旁路上分別設有開度相反的調節閥，低壓膨脹機設置旁路，且低壓膨脹機的旁路上設有自動開關閥。

所述換熱器為組合式換熱器，組合式換熱器由設置在下部的低壓預熱器和設置在上部的低壓蒸發器共用一個殼體組合而成。

由高壓級發電系統進入低壓級發電系統的熱媒水是自高壓蒸發器和高壓預熱器之間的熱媒水管道上接出。

所述高、低壓級發電系統的熱媒水出水合并為一路，經熱水循環泵后通入到取熱系統。本實用新型的有益效果是：本實用新型雙壓ORC發電系統熱源側的工作流程：取熱系統的高溫熱流體首先流經高壓蒸發器與有機工質換熱。正常工況下高壓蒸發器出口流體分兩路：一路經高壓預熱器預熱有機工質后返回到熱流體循環泵進口管路；另一路進入低壓發電系統。雙壓ORC發電系統有機工質側的工作流程如下：高壓級和低壓級發電系統有機工質側彼此獨立，高壓級發電系統中有機工質在高壓預熱器中被預熱，在高壓蒸發器中被高溫流體加熱，產生高壓蒸氣驅動高壓膨脹機發電機組發電，乏氣經冷凝器冷凝后通過工質泵加壓回到高壓預熱器完成循環；低壓級發電系統中有機工質在換熱器中先預熱后蒸發，產生低壓蒸氣驅動低壓膨脹機發電機組發電，乏氣經冷凝器冷凝后通過工質泵加壓回到低壓預熱器完成循環。