一种有机工质循环余热发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种有机工质循环余热发电系统，其特征在于：包括依次连接并形成回路的第一蒸发器、第二蒸发器、热功动力转换机械、壳管式回热器、冷凝器、工质泵、预热器、第一蒸发器；第一蒸发器与第二蒸发器各种独立连接不同或相同热源，热功动力转换机械同轴连接发电机组，冷凝器外接冷凝塔。本实用新型专利技术的有益效果：设置的两个蒸发器能够适应单一热源不足的工况，提高了系统的适应性；另外设置预热器能够有效提高发电效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及余热利用
，特别涉及一种有机工质循环余热发电系统。
技术介绍
余热余压利用工程是我国《节能中长期发展专项规划》中的十大重点节能工程之一。在我国建材、冶金、化工、纺织、电力、医药等各工业领域存在着大量余热，但是，当余热资源的温度较低时(80°C _250°C )，通常无法采用常规汽水朗肯循环进行动力或发电等高品位回收，尤其在水泥行业，目前250°C以上余热大多已被回收，尚存在150°C左右余热(如窑尾电收尘器入口)有待进一步深度利用。利用径流式汽轮机有机工质朗肯循环(ORC)回收中低温(80°C-25(TC)工业余热进行发电或输出动力，是解决这一问题的有效途径，此项技术具有广阔的市场需求和产业化前景。目前采用的有机朗肯循环系统存在的问题:系统效率较低:有机工质朗肯循环主要应用于低品位热能利用，有机工质在蒸发器中吸热至饱和状态，进入透平膨胀做功，透平排汽温度较低，无回热设置，系统平均蒸发温度较低。热能利用率低:为提高有机工质朗肯循环效率，系统采用较高的工质蒸发温度，并设置回热装置，蒸发器工质进口温度升高，导致另一侧热源流体出口温度同时升高，系统整体余热回收率降低。故现有技术有待改进和发展。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种有机工质循环余热发电系统。本技术的技术解决方案是:一种有机工质循环余热发电系统，包括依次连接并形成回路的第一蒸发器、第二蒸发器、热功动力转换机械、壳管式回热器、冷凝器、工质栗、预热器、第一蒸发器；第一蒸发器与第二蒸发器各种独立连接不同或相同热源，热功动力转换机械同轴连接发电机组，冷凝器外接冷凝塔。所述预热器内设有换热管，该换热管连通低温热源流体系统。所述热功动力转换机械为汽轮机或膨胀机。 所述膨胀机为涡旋式膨胀机、螺杆式膨胀机、离心式膨胀机或活塞式膨胀机。在所述第二蒸发器出口设有连通壳管式回热器的支路，该支路带有开关阀。在所述壳管式回热器的出口设有一条连通第一蒸发器的支路。本技术的有益效果:系统设有两个蒸发器，热源相互并联设置，可以在但与热源不足的情况下，进行正常工作。系统设置预热器:部分工质通过预热器预热，不但提高工质进入蒸发器温度，同时充分利用低温热源，提高系统整体能源利用率；系统设置回热器:部分工质通过回热器加热，充分利用透平乏汽余热，提高系统循环效率；二者结合，使系统能够同时兼顾循环效率及余热回收率，增强了系统的适应性，灵活性；以目前五级预热的新型干法水泥窑为例，采用上述结构比常规ORC机组提高发电量 15% -20% ο【附图说明】图1为本技术结构方框示意图。【具体实施方式】实施例:参阅图1，—种有机工质循环余热发电系统，包括依次连接并形成回路的第一蒸发器3、第二蒸发器4、热功动力转换机械1、壳管式回热器5、冷凝器6、工质栗8、预热器7、第一蒸发器3 ;第一蒸发器3与第二蒸发器4各种独立连接不同或相同热源，热功动力转换机械I同轴连接发电机组2，冷凝器6外接冷凝塔。所述预热器7内设有换热管，该换热管连通低温热源流体系统12。所述热功动力转换机械I为汽轮机或膨胀机。在热功动力转换机械I的入口部设有阀门9，用于启闭该管路。所述膨胀机为涡旋式膨胀机、螺杆式膨胀机、离心式膨胀机或活塞式膨胀机。在所述第二蒸发器4出口设有连通壳管式回热器5的支路，该支路带有开关阀10。使用壳管式回热器是因为回热过程液体在壳管内的盘管中流动，回气在壳管间流动。减小占用面积。在所述壳管式回热器5的出口设有一条连通第一蒸发器3的支路。本技术的工作过程:两个相互并联的高温热源流体系统11的高温余热流体依次进入有机工质朗肯循环系统的第一蒸发器3和第二蒸发器4，加热有机工质；有机工质经过一级蒸发器3和二级蒸发器4，被高温热源流体加热至高温过热状态，进入膨胀机I和发电机2，做功发电；膨胀机I的透平出口有机工质废气经过壳管式回热器5后，在冷凝器6中被循环冷却水系统13的循环冷却水冷至饱和液；液态饱和工质经过工质栗8，一部分进入预热器7，被低温热源流体系统12的低温热源流体加热，一部分进入壳管式回热器5，被膨胀机I的透平出口有机工质废气加热，两部分工质混合后，进入第一蒸发器3和第二蒸发器4 ;低温热源流体系统12的低温热源流体进入预热器7，加热一部分被冷凝器6冷凝的液态饱和工质；循环冷却水进入冷凝器6，将经过回热器5的膨胀机I透平出口的有机工质废气冷凝至饱和液。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本技术的限制；术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本说明书的描述中，术语“一个实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。【主权项】1.一种有机工质循环余热发电系统，其特征在于:包括依次连接并形成回路的第一蒸发器、第二蒸发器、热功动力转换机械、壳管式回热器、冷凝器、工质栗、预热器、第一蒸发器；第一蒸发器与第二蒸发器各种独立连接不同或相同热源，热功动力转换机械同轴连接发电机组，冷凝器外接冷凝塔。2.根据权利要求1所述的有机工质循环余热发电系统，其特征在于:所述预热器内设有换热管，该换热管连通低温热源流体系统。3.根据权利要求1所述的有机工质循环余热发电系统，其特征在于:所述热功动力转换机械为汽轮机或膨胀机。4.根据权利要求3所述的有机工质循环余热发电系统，其特征在于:所述膨胀机为涡旋式膨胀机、螺杆式膨胀机、离心式膨胀机或活塞式膨胀机。5.根据权利要求1所述的有机工质循环余热发电系统，其特征在于:在所述第二蒸发器出口设有连通壳管式回热器的支路，该支路带有开关阀。6.根据权利要求1所述的有机工质循环余热发电系统，其特征在于:在所述壳管式回热器的出口设有一条连通第一蒸发器的支路。【专利摘要】本技术公开了一种有机工质循环余热发电系统，其特征在于：包括依次连接并形成回路的第一蒸发器、第二蒸发器、热功动力转换机械、壳管式回热器、冷凝器、工质泵、预热器、第一蒸发器；第一蒸发器与第二蒸发器各种独立连接不同或相同热源，热功动力转换机械同轴连接发电机组，冷凝器外接冷凝塔。本技术的有益效果：设置的两个蒸发器能够适应单一热源不足的工况，提高了系统的适应性；另外设置预热器能够有效提高发电效率。【本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机工质循环余热发电系统，其特征在于：包括依次连接并形成回路的第一蒸发器、第二蒸发器、热功动力转换机械、壳管式回热器、冷凝器、工质泵、预热器、第一蒸发器；第一蒸发器与第二蒸发器各种独立连接不同或相同热源，热功动力转换机械同轴连接发电机组，冷凝器外接冷凝塔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王石柱，
申请(专利权)人：上海尚实能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31