余热发电系统及其工艺和发电站技术方案

本发明专利技术涉及发电技术领域，尤其涉及一种余热发电系统及其工艺和发电站。该余热发电系统及工艺包括首尾依次连通的一级低温工质存储器、一级增压泵、热水废液高温烟气余热交换器、一级低温工质汽轮机、一级低温工质凝汽器和一级凝结泵；第一介质为低温介质且其沸点不高于0℃；一级增压泵与一级低温工质汽轮机之间分别连通有设备冷却系统余热回收器和裸露余热回收器；热水废液高温烟气余热交换器、设备冷却系统余热回收器和裸露余热回收器分别设置有入口阀门和出口阀门。该发电站包括所述余热发电系统。本发明专利技术的目的在于提供余热发电系统及其工艺和发电站，以解决现有技术中存在的低温余热的热量大量浪费的技术问题。

Waste heat power generation system, process and power station thereof

The invention relates to the technical field of power generation, in particular to a waste heat power generation system, a process and a power station thereof. The waste heat power generation system and process inclusive level of cryogenic storage, connected with a booster pump, hot water waste high temperature flue gas waste heat exchanger, a low temperature refrigerant steam turbine, a low-temperature refrigerant condenser and a condensate pump; the first medium for low temperature medium and its boiling point is not higher than 0 DEG C; a cooling system heat recovery device and bare waste heat recovery device is respectively communicated between a booster pump and a cryogenic liquid turbine; hot water high temperature flue gas waste heat exchanger, cooling system heat recovery device and bare waste heat recovery device is respectively provided with the entrance valve and outlet valve. The power station comprises the waste heat power generation system. The aim of the invention is to provide a waste heat power generation system, a process and a power station thereof, so as to solve the technical problems of large amount of waste heat of low temperature waste heat existing in the prior art.

【技术实现步骤摘要】
余热发电系统及其工艺和发电站
本专利技术涉及发电
，尤其涉及一种余热发电系统及其工艺和发电站。
技术介绍
随着世界范围内的能源紧缺，各国正致力于节能、减排，力争可持续的发展。基于能源紧缺的这样一个事实，余热利用的问题成了越来越重要的能源努力方向，各国都在加强这方面的投入和研究，但因余热发电特别是低温余发电的技术相对落后，制约着它的进一步发展。余热分为高温余热(一般温度高于800℃)，中温余热(一般温度在350℃-800℃)，低温余热(一般温度在350℃以下)。我们中国的水泥、钢铁、陶瓷等高耗能产业发展迅速，代动了高、中温余热发电的快速发展，已经形成了比较完备的产业，但低温余热发电则刚刚开始。我国低温余热占总余热量的60％以上，现在市场上的余热发电系统，大部分还是采用水做发电工质，由于中高温余热温度比较高，形成的水蒸汽压力比较高，能够有效地驱动汽轮机做功，进而能够提高中高温余热的热量的利用率；但是，由于低温余热温度比较低，形成的水蒸汽压力比较低，其驱动汽轮机做功的效果不好，导致低温余热的热量大量浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供余热发电系统及其工艺和发电站，以解决现有技术中存在的低温余热的热量大量浪费的技术问题。本专利技术提供的余热发电系统，包括首尾依次连通的一级低温工质存储器、一级增压泵、热水废液高温烟气余热交换器、一级低温工质汽轮机、一级低温工质凝汽器和一级凝结泵；所述一级低温工质存储器内存储的第一介质通过所述一级增压泵输送至所述热水废液高温烟气余热交换器，用于冷却流经所述热水废液高温烟气余热交换器的高温待冷却物，并输送至所述一级低温工质汽轮机，以驱使所述一级低温工质汽轮机转动；所述一级低温工质凝汽器用于冷却所述一级低温工质汽轮机输出的所述第一介质，并将所述第一介质通过所述一级凝结泵输送至所述一级低温工质存储器内；所述第一介质为低温介质，且所述第一介质的沸点不高于0℃；所述一级增压泵与所述一级低温工质汽轮机之间分别连通有设备冷却系统余热回收器和裸露余热回收器；所述热水废液高温烟气余热交换器与所述一级增压泵之间设置有第一入口阀门，所述热水废液高温烟气余热交换器与所述一级低温工质汽轮机之间设置有第一出口阀门；所述设备冷却系统余热回收器与所述一级增压泵之间设置有第二入口阀门，所述设备冷却系统余热回收器与所述一级低温工质汽轮机之间设置有第二出口阀门；所述裸露余热回收器与所述一级增压泵之间设置有第三入口阀门，所述裸露余热回收器与所述一级低温工质汽轮机之间设置有第三出口阀门。进一步地，所述的余热发电系统，包括低温工质压缩机和换热器，还包括三级低温工质汽轮机或者膨胀机；所述低温工质压缩机、所述换热器、所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机、所述一级低温工质凝汽器首尾依次连通并形成循环回路；所述低温工质压缩机用于压缩第三介质，并将所述第三介质通过所述换热器冷却，输送至所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机，以驱使所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机转动；所述一级低温工质凝汽器通过来自于所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机输出的所述第三介质冷却所述一级低温工质汽轮机输出的所述第一介质，并将所述第三介质输送至所述低温工质压缩机。进一步地，所述一级低温工质汽轮机驱动连接一级发电机；所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机驱动连接三级发电机；所述第一介质为二氧化碳、氨、氦、氢、氧、氩、氮或者氟利昂；所述第三介质为二氧化碳、氨、氦、氢、氧、氩、氮或者氟利昂；所述换热器连接在所述一级凝结泵与所述一级低温工质存储器之间，用于将所述第三介质的热能传递给所述第一介质；所述一级低温工质存储器连通有一级低温工质补给备用存储器，且所述一级低温工质存储器的顶部设置有与所述一级低温工质凝汽器连通的一级低温工质排气阀；所述三级低温工质存储器连通有三级低温工质补给备用存储器，且所述三级低温工质存储器的顶部设置有与所述一级低温工质凝汽器连通的三级低温工质排气阀。进一步地，所述的余热发电系统包括首尾依次连通的二级低温工质存储器、二级增压泵、所述一级低温工质凝汽器、二级低温工质汽轮机、二级低温工质凝汽器和二级凝结泵；所述二级低温工质存储器内存储的第二介质通过所述二级增压泵输送至所述一级低温工质凝汽器，用于冷却流经所述一级低温工质凝汽器的所述一级低温工质汽轮机的输出的第一介质，并输送至所述二级低温工质汽轮机，以驱使所述二级低温工质汽轮机转动；所述二级低温工质凝汽器用于冷却所述二级低温工质汽轮机输出的所述第二介质，并将所述第二介质通过所述二级凝结泵输送至所述二级低温工质存储器内；所述第二介质为低温介质，且所述第二介质的沸点低于所述第一介质的沸点。进一步地，所述的余热发电系统包括低温工质压缩机和换热器，还包括三级低温工质汽轮机或者膨胀机；所述低温工质压缩机、所述换热器、所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机、所述二级低温工质凝汽器首尾依次连通并形成循环回路；所述低温工质压缩机用于压缩第三介质，并将所述第三介质通过所述换热器冷却，输送至所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机，以驱使所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机转动；所述二级低温工质凝汽器通过来自于所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机输出的所述第三介质冷却所述二级低温工质汽轮机输出的所述第二介质，并将所述第三介质输送至所述低温工质压缩机。进一步地，所述换热器连接在所述二级凝结泵与所述二级低温工质存储器之间，用于将所述第三介质的热能传递给所述第二介质。进一步地，所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机与所述换热器之间连接有三级低温工质存储器；所述低温工质压缩机驱动连接所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机。进一步地，所述一级低温工质汽轮机驱动连接一级发电机；所述二级低温工质汽轮机驱动连接二级发电机；所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机驱动连接三级发电机；所述第一介质为二氧化碳、氨、氦、氢、氧、氩、氮或者氟利昂；所述第二介质为二氧化碳、氨、氦、氢、氧、氩、氮或者氟利昂；所述第三介质为二氧化碳、氨、氦、氢、氧、氩、氮或者氟利昂；所述一级低温工质存储器连通有一级低温工质补给备用存储器，且所述一级低温工质存储器的顶部设置有与所述一级低温工质凝汽器连通的一级低温工质排气阀；所述二级低温工质存储器连通有二级低温工质补给备用存储器，且所述二级低温工质存储器的顶部设置有与所述一级低温工质凝汽器连通的二级低温工质排气阀；所述三级低温工质存储器连通有三级低温工质补给备用存储器，且所述三级低温工质存储器的顶部设置有与所述二级低温工质凝汽器连通的三级低温工质排气阀。本专利技术提供的余热发电工艺，适用于所述的余热发电系统，包括如下步骤：沸点温度低于0℃的呈液态的第一介质从一级低温工质存储器内输送至热量交换器；所述热量交换器为热水废液高温烟气余热交换器、设备冷却系统余热回收器和裸露余热回收器中的一种或者多种；在热水废液高温烟气余热交换器内，温度为30℃-800℃的热水废液高温烟气余热交换器的高温待冷却物与第一介质热交换后温度下降到5℃-30℃，同时第一介质吸热汽化后温度升至2℃-10℃、压力升至3.5MPa以上并输送至一级低温工质汽轮机；在设备冷却系统余热回收器内，温度为30℃-300℃的设备冷却系统余热回收器的高温待冷却物与第一介质热交换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种余热发电系统，其特征在于，包括首尾依次连通的一级低温工质存储器、一级增压泵、热水废液高温烟气余热交换器、一级低温工质汽轮机、一级低温工质凝汽器和一级凝结泵；所述一级低温工质存储器内存储的第一介质通过所述一级增压泵输送至所述热水废液高温烟气余热交换器，用于冷却流经所述热水废液高温烟气余热交换器的高温待冷却物，并输送至所述一级低温工质汽轮机，以驱使所述一级低温工质汽轮机转动；所述一级低温工质凝汽器用于冷却所述一级低温工质汽轮机输出的所述第一介质，并将所述第一介质通过所述一级凝结泵输送至所述一级低温工质存储器内；所述第一介质为低温介质，且所述第一介质的沸点不高于0℃；所述一级增压泵与所述一级低温工质汽轮机之间分别连通有设备冷却系统余热回收器和裸露余热回收器；所述热水废液高温烟气余热交换器与所述一级增压泵之间设置有第一入口阀门，所述热水废液高温烟气余热交换器与所述一级低温工质汽轮机之间设置有第一出口阀门；所述设备冷却系统余热回收器与所述一级增压泵之间设置有第二入口阀门，所述设备冷却系统余热回收器与所述一级低温工质汽轮机之间设置有第二出口阀门；所述裸露余热回收器与所述一级增压泵之间设置有第三入口阀门，所述裸露余热回收器与所述一级低温工质汽轮机之间设置有第三出口阀门。...

【技术特征摘要】
1.一种余热发电系统，其特征在于，包括首尾依次连通的一级低温工质存储器、一级增压泵、热水废液高温烟气余热交换器、一级低温工质汽轮机、一级低温工质凝汽器和一级凝结泵；所述一级低温工质存储器内存储的第一介质通过所述一级增压泵输送至所述热水废液高温烟气余热交换器，用于冷却流经所述热水废液高温烟气余热交换器的高温待冷却物，并输送至所述一级低温工质汽轮机，以驱使所述一级低温工质汽轮机转动；所述一级低温工质凝汽器用于冷却所述一级低温工质汽轮机输出的所述第一介质，并将所述第一介质通过所述一级凝结泵输送至所述一级低温工质存储器内；所述第一介质为低温介质，且所述第一介质的沸点不高于0℃；所述一级增压泵与所述一级低温工质汽轮机之间分别连通有设备冷却系统余热回收器和裸露余热回收器；所述热水废液高温烟气余热交换器与所述一级增压泵之间设置有第一入口阀门，所述热水废液高温烟气余热交换器与所述一级低温工质汽轮机之间设置有第一出口阀门；所述设备冷却系统余热回收器与所述一级增压泵之间设置有第二入口阀门，所述设备冷却系统余热回收器与所述一级低温工质汽轮机之间设置有第二出口阀门；所述裸露余热回收器与所述一级增压泵之间设置有第三入口阀门，所述裸露余热回收器与所述一级低温工质汽轮机之间设置有第三出口阀门。2.根据权利要求1所述的余热发电系统，其特征在于，包括低温工质压缩机和换热器，还包括三级低温工质汽轮机或者膨胀机；所述低温工质压缩机、所述换热器、所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机、所述一级低温工质凝汽器首尾依次连通并形成循环回路；所述低温工质压缩机用于压缩第三介质，并将所述第三介质通过所述换热器冷却，输送至所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机，以驱使所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机转动；所述一级低温工质凝汽器通过来自于所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机输出的所述第三介质冷却所述一级低温工质汽轮机输出的所述第一介质，并将所述第三介质输送至所述低温工质压缩机。3.根据权利要求2所述的余热发电系统，其特征在于，所述一级低温工质汽轮机驱动连接一级发电机；所述三级低温工质汽轮机或者所述膨胀机驱动连接三级发电机；所述第一介质为二氧化碳、氨、氦、氢、氧、氩、氮或者氟利昂；所述第三介质为二氧化碳、氨、氦、氢、氧、氩、氮或者氟利昂；所述换热器连接在所述一级凝结泵与所述一级低温工质存储器之间，用于将所述第三介质的热能传递给所述第一介质；所述一级低温工质存储器连通有一级低温工质补给备用存储器，且所述一级低温工质存储器的顶部设置有与所述一级低温工质凝汽器连通的一级低温工质排气阀；所述三级低温工质存储器连通有三级低温工质补给备用存储器，且所述三级低温工质存储器的顶部设置有与所述一级低温工质凝汽器连通的三级低温工质排气阀。4.根据权利要求1所述的余热发电系统，其特征在于，包括首尾依次连通的二级低温工质存储器、二级增压泵、所述一级低温工质凝汽器、二级低温工质汽轮机、二级低温工质凝汽器和二级凝结泵；所述二级低温工质存储器内存储的第二介质通过所述二级增压泵输送至所述一级低温工质凝汽器，用于冷却流经所述一级低温工质凝汽器的所述一级低温工质汽轮机的输出的第一介质，并输送至所述二级低温工质汽轮机，以驱使所述二级低温工质汽轮机转动；所述二级低温工质凝汽器用于冷却所述二级低温工质汽轮机输出的所述第二介质，并将所述第二介质通过所述二级凝结泵输送至所述二级低温工质存储器内；所述第二介质为低温介质，且所述第二介质的沸点低于所述第一介质的沸点。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁志远，
申请(专利权)人：翁志远，
类型：发明
国别省市：北京,11