一种微循环有机蒸发发电涂布机排风处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种微循环有机蒸发发电涂布机排风处理系统,包括流体输运单元、气体冷凝单元和膨胀做功单元，所述流体输运单元包括微循环泵、液体储存装置、涂布机排风集热器，所述的气体冷凝单元包括冷凝装置，所述的膨胀做功单元包括微型汽轮机和涂布机发电机，所述的液体储存装置包括储液罐以及储液罐出入口处的流体阀，各单元通过流体通道相连,液体储存装置内的流体流入涂布机排风集热器内被低品位热加热产生蒸汽，蒸汽进入微型汽轮机膨胀做功，带动涂布机发电机发电。本系统的流体输运单元的微循环泵仅需克服流体在管道内流动的阻力，泵功消耗可大大减少，使涂布机发电机净发电效率得到极大提髙。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种微循环有机蒸发发电涂布机排风处理系统,包括流体输运单元、气体冷凝单元和膨胀做功单元，所述流体输运单元包括微循环泵、液体储存装置、涂布机排风集热器，所述的气体冷凝单元包括冷凝装置，所述的膨胀做功单元包括微型汽轮机和涂布机发电机，所述的液体储存装置包括储液罐以及储液罐出入口处的流体阀，各单元通过流体通道相连,液体储存装置内的流体流入涂布机排风集热器内被低品位热加热产生蒸汽，蒸汽进入微型汽轮机膨胀做功，带动涂布机发电机发电。本系统的流体输运单元的微循环泵仅需克服流体在管道内流动的阻力，泵功消耗可大大减少，使涂布机发电机净发电效率得到极大提髙。【专利说明】一种微循环有机蒸发发电涂布机排风处理系统
本专利技术涉及一种微循环有机蒸发发电涂布机排风处理系统，尤指一种高输出的低品位可投入实际生产的热驱动发电装置。
技术介绍
涂布纸机热风干燥器排风及高速卫生纸机扬克缸热风干燥器排风，都是高温高湿气体，含有大量可以利用的热量，由于在纸厂内找不到合适的用能场所以及考虑到回收余热经济效益的问题，一般都没有进行回收，直接排放到环境中去了。造纸厂中干燥器干燥纸页后，热风干燥器排风温度约为325°C，湿度约为300?350g/kg干空气，经过气/气热交换器预热进风后，温度仍然高达200?250°C，含有大量热能。将这部分余热加以利用很有必要性。把低品位热转换为电能是一种极具潜力的应用途径。目前，已有研究人员研究应用朗肯循环利用低品位热发电的装置，应用低品位热的朗肯涂布机发电机的研究主要关注于工质对的改进，例如利用氟利昂等有机物作为工质以比较充分地利用温度位比较低的低品位热，或者利用二氧化碳为工质充分利用液化天然气所具有的低品位热。通过这些新技术的研究开发，朗肯涂布机发电机在低品位热利用方面的性能有了显著改善，但是，这些研究开发工作，一直没解决低品位热驱动朗肯涂布机发电机的净发电效率低的严重缺陷。据初步计算，利用四氟乙烷为工质的朗肯涂布机发电机，在冷凝温度35° C条件下，在微循环泵的效率为55%、膨胀装置的等熵效率为60%的条件下算，膨胀装置每产生IkW的电中有约40%用于驱动流体输送泵，整个装置净发电效率仅为理想循环的约18%。从中可以看出，由于低品位热驱动朗肯涂布机发电机净效率比较低，远远低于当阶常规发电机的约3545%,经济性很差。低品位热驱动朗肯涂布机发电机净发电效率低的重要原因在于输运工作流体消耗了非常多的电能，因此，减少微循环泵输运工作流体的泵功具有非常重要的意义。传统有机朗肯循环发电利用循环泵做功引发循环发电，由于需要电力驱动泵做功，效率较低。
技术实现思路
传统涂布机有机发电效率较低，我们针对造纸厂涂布机的结构特点提供了一种微循环有机蒸发发电涂布机排风处理系统，尽量多地利用涂布机干燥器的排风余热，使原有发电效率大大提升，使原有发电效率提升30% — 40%左右。一种微循环有机蒸发发电涂布机排风处理系统，包括流体输运单元、气体冷凝单元和膨胀做功单元，所述流体输运单元包括微循环泵、单液体储存装置、涂布机排风集热器，所述的气体冷凝单元包括冷凝装置，所述的膨胀做功单元包括微型汽轮机和涂布机发电机；所述的单液体储存装置包括液体储存装置包括储液罐、储液罐入口处的第一流体阀、储液罐液相出口处的第二流体阀和储液罐气相出口处的第三流体阀；所述的冷凝装置的出口与微循环泵的入口相连；微循环泵的出口经第一流体阀与储液罐的入口相连；储液罐的液相出口经第二流体阀与涂布机排风集热器的入口相连；储液罐的气相出口经第三流体阀与微型汽轮机的第二入口相连；涂布机排风集热器的出口与微型汽轮机的第一入口相连；微型汽轮机的蒸汽出口与冷凝装置相连。另一种微循环有机蒸发发电涂布机排风处理系统，包括流体输运单元、气体冷凝单元和膨胀做功单元，所述流体输运单元包括微循环泵、双液体储存装置、涂布机排风集热器，所述的气体冷凝单元包括冷凝装置，所述的膨胀做功单元包括微型汽轮机和涂布机发电机；所述的双液体储存装置包括第一储液罐、第一储液罐入口处的第一流体阀、第一储液罐液相出口处的第二流体阀、第一储液罐气相出口处第三流体阀；第二储液罐、第二储液罐入口处的第四流体阀、第二储液罐液相出口处的第五流体阀和第二储液罐气相出口处的第六流体阀；第一流体阀的出口与第一储液罐的入口相连；第一储液罐的液相出口与第二流体阀的入口相连，第二流体阀的出口与涂布机排风集热器的入口相连；第一储液罐的气相出口与第三流体阀的入口相连；第三流体阀的出口与微型汽轮机的第二入口相连；第四流体阀的出口与第二储液罐的入口相连；第二储液罐的液相出口与第五流体阀的入口相连；第五流体截止装装置的出口与涂布机排风集热器的入口相连；第二储液罐的第二储出口与第六流体阀的入口相连；第六流体阀的出口与微型汽轮机的第二入口相连；涂布机排风集热器的出口与微型汽轮机的第一入口相连。所述的微循环有机蒸发发电涂布机排风处理系统，每个储液罐入口处、液相出口处和气相出口处均设有独立的流体阀；储液罐之间并联连接。所述的冷凝装置为具有储液功能的换热器。本专利技术的有益效果:1)微循环泵输运流体仅消耗了极少的功，基本可以忽略，甚至可以不需要消耗机械功；2)低品位热涂布机发电机的净输出电量得到很大的提高，低品位热净发电效率得到极大提高，经济性更好；3)专利技术装置结构简比简单、运行性能稳定可靠、使用寿命长以及维护费用低。【专利附图】【附图说明】下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的单液体储存装置结构示意图； 图2是本专利技术的双液体储存装置结构示意图； 图中:1.微型汽轮机、2.涂布机排风集热器、3.冷凝装置、4.微循环泵、5.第一储液罐、6.第一流体截止阀、7.第二流体截止阀、8.第三流体截止阀、9.第二储液罐、10.第四流体截止阀、11.第五流体截止阀、12.第六流体截止阀、13.涂布机发电机。【具体实施方式】实施例1 如图1所示，采用由四氟乙烷为工作流体。液体储存装置由储液罐5、第一流体截止阀6、第二流体截止阀7和第三流体截止阀8组成。涂布机排风集热器2的出口与微型汽轮机I的第一入口相连；微型汽轮机I带动涂布机发电机13发电；微型汽轮机I的蒸汽出口与冷凝装置3相连；冷凝装置3的出口与微循环泵4的入口相连；微循环泵4的出口与第一流体截止阀6的入口相连；第一流体截止阀6的出口与储液罐5的入口相连；储液罐5的液相出口与第二流体截止阀7的入口相连；第二流体截止阀7的出口与涂布机排风集热器2的入口相连；储液罐5的气相出口与第三流体截止阀8的入口相连；第三流体截止阀8的出口与微型汽轮机I的第二入口相连。工作流程如下:微循环泵4把冷凝后的工作流体经第一流体截止阀6输入储液罐5。此时，第二流体截止阀7与第三流体截止阀8关闭。当储液罐5内的工作流体上升到设定的液位高度后，第一流体截止阀6关闭，微循环泵4停止工作；第二流体截止阀7打开，储液罐内的流体依靠重力势流入涂布机排风集热器2内被低品位热加热产生蒸汽；蒸汽进入微型汽轮机I做功，微型汽轮机I的出口蒸汽进入冷凝装置3被冷凝成液体，储存于具有储液功能的冷凝装置中。当储液罐5内的工作流体降低到设定的液位高度后，第二流体截止阀7关闭，第三流体截止阀8打开，储液罐5内的高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微循环有机蒸发发电涂布机排风处理系统，其特征在于，包括流体输运单元、气体冷凝单元和膨胀做功单元，所述流体输运单元包括微循环泵、单液体储存装置、涂布机排风集热器，所述的气体冷凝单元包括冷凝装置，所述的膨胀做功单元包括微型汽轮机和涂布机发电机；所述的单液体储存装置包括液体储存装置包括储液罐、储液罐入口处的第一流体阀、储液罐液相出口处的第二流体阀和储液罐气相出口处的第三流体阀；所述的冷凝装置的出口与微循环泵的入口相连；微循环泵的出口经第一流体阀与储液罐的入口相连；储液罐的液相出口经第二流体阀与涂布机排风集热器的入口相连；储液罐的气相出口经第三流体阀与微型汽轮机的第二入口相连；涂布机排风集热器的出口与微型汽轮机的第一入口相连；微型汽轮机的蒸汽出口与冷凝装置相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李炜恒，张吉，李佳碧，唐思远，周聪聪，丰碧泓，陈慧仪，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33