[發明專利]一種可變工質的卡琳娜循環發電系統

在審

• 申請號: 202010103774.2
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111271145A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 朱杰人;曹先常;陳池
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: F01K25/06
• 分類號: F01K25/06
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 吳肖敏

本發明公開了一種可變工質的卡琳娜循環發電系統，包括發電模塊和變工質模塊，其中發電模塊包括膨脹發電機、冷凝器、工質泵、蒸發器、單向閥和濃度測量儀，所述膨脹發電機連接所述冷凝器和蒸發器，所述單向閥連接所述冷凝器和工質泵，所述濃度測量儀連接所述工質泵和蒸發器連接；變工質模塊，所述變工質模塊連接所述單向閥兩端；所述變工質模塊包括精餾件、過渡件、工質罐和調節泵，所述過渡件設置于所述精餾件和工質罐之間，所述調節泵連接所述工質罐和單向閥；該系統一使用余熱資源有效利用了被浪費的能源，保護生態環境，實現再生資源的有效利用意義重大，對循環工質氨水比例調節，實現系統循環的最優工況，減少環境的污染。

技術領域

本發明涉及卡琳娜循環發電技術領域，尤其是一種可變工質的卡琳娜循環 發電系統。

背景技術

能源是人類社會進步和發展的基石，國家社會的發展必定伴隨著大量的能 源消耗。上世紀70年代，石油危機爆發，人們意識到了能源的重要性，開始 探索新能源的利用以及新技術的研究。在工業生產中，大量的中低溫余熱沒有 得到充分利用，造成了大量的能源以及經濟的損失，隨著環境問題和能源緊缺 問題的逐漸加重，卡琳娜循環技術作為一種有效的低品位熱能回收途徑，可以 用來回收工業流程中被排放的余熱資源。

與朗肯循環相比，卡琳娜循環電廠可以向諸如溫度為300-400°F(149-204 ℃)的地熱低能級熱源提供效率比前者高出50％的循環效率。對諸如直燃式鍋 爐和燃氣-蒸汽聯合循環電廠中的燃氣輪機廢氣等高溫熱源，循環效率約可提 高20％。

卡琳娜循環突破了傳統朗肯循環單單選取單一工質的局限性，采用氨水混 合物作為循環工質，大大提高了系統的循環效率。同時，氨水構成比例不同， 會具有不同的熱物理特性，可以滿足不同系統工況下的運行需求。

在目前的卡琳娜循環項目中，使用的循環工質基本為固定混合比的氨水， 面臨的問題是余熱資源溫度波動較大時熱效率低。通過設置變工質裝置，可以 根據實時工況，進行不同混合比的氨水的調節，以貼合系統達到最優工況，而 不需要停止機組進行循環工質的替換。因此設計一種能夠變工質的卡琳娜循環 發電系統不僅可以減少循環工質對環境的危害，還可以提高循環系統的熱效 率。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較 佳實施例，在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或 省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略 不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述和/或現有技術中所存在的問題，提出了本發明。

因此，本發明所要解決的技術問題是傳統卡琳娜循環系統循環工質成分比 例單一，比例無法調節，對能源利用率低。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種可變工質的卡琳娜 循環發電系統，包括，發電模塊，包括膨脹發電機、冷凝器、工質泵、蒸發器、 單向閥和濃度測量儀，所述膨脹發電機連接所述冷凝器和蒸發器，所述單向閥 連接所述冷凝器和工質泵，所述濃度測量儀連接所述工質泵和蒸發器連接；變 工質模塊，所述變工質模塊連接所述單向閥兩端。

作為本發明所述可變工質的卡琳娜循環發電系統的一種優選方案，其中： 所述變工質模塊包括精餾件、過渡件、工質罐和調節泵，所述過渡件設置于所 述精餾件和工質罐之間，所述調節泵連接所述工質罐和單向閥。

作為本發明所述可變工質的卡琳娜循環發電系統的一種優選方案，其中： 所述調節泵包括出液口、第一進液口和第二進液口，所述第一進液口和第二進 液口設置于所述調節泵上方，所述出液口設置于所述調節泵下方。

作為本發明所述可變工質的卡琳娜循環發電系統的一種優選方案，其中： 所述工質罐包括第一容置罐和第二容置罐，所述第一容置罐與所述第一進液口 相連，所述第二容置罐與所述第二進液口相連。