余热回收利用系统及其方法和发电站技术方案

本发明专利技术涉及余热利用技术领域，尤其涉及一种余热回收利用系统及其方法和发电站。该余热回收利用系统包括N个循环回路，N为大于等于1的整数；N为1时，第一循环回路包括首尾依次连通的余热交换器、一级汽轮机或一级膨胀机、一级冷凝器和一级液体泵；N为大于等于2的整数时，第N循环回路包括首尾依次连通的N‑1级冷凝器、N级汽轮机或N级膨胀机、N级冷凝器和N级液体泵；N‑1级冷凝器用于令第N介质冷却第N‑1介质。该余热回收利用方法适用于余热回收利用系统。该发电站包括余热回收利用系统。本发明专利技术的目的在于提供余热回收利用系统及其方法和发电站，以解决现有技术中存在的余热的潜热能量大量浪费的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
余热回收利用系统及其方法和发电站
本专利技术涉及余热利用
，尤其涉及一种余热回收利用系统及其方法和发电站。
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，余热回收利用的问题成了越来越重要的能源努力方向。现有的余热回收利用效率低下，不能很好地利用余热中的潜热能量，造成大量的余热潜热能量浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供余热回收利用系统，以解决现有技术中存在的余热的潜热能量大量浪费的技术问题。本专利技术的目的在于提供余热回收利用方法，以解决现有技术中存在的余热的潜热能量大量浪费的技术问题。本专利技术的目的还在于提供发电站，以解决现有技术中存在的余热的潜热能量大量浪费的技术问题。基于上述第一目的，本专利技术提供的余热回收利用系统，包括流通有气液相变介质的N个循环回路；其中，N为大于等于1的整数；N为1时，第一循环回路包括首尾依次连通的余热交换器、一级汽轮机或一级膨胀机、一级冷凝器和一级液体泵；N为大于等于2的整数时，第N循环回路包括首尾依次连通的N-1级冷凝器、N级汽轮机或N级膨胀机、N级冷凝器和N级液体泵；所述N-1级冷凝器用于令流经第N循环回路的第N介质冷却N-1级汽轮机或N-1级膨胀机输出的第N-1介质；所述N级冷凝器用于冷却N级汽轮机或N级膨胀机输出的第N介质；所述第一循环回路的第一介质为低温液体介质；所述第N介质为标准大气压下沸点低于0摄氏度的低温液体介质。进一步地，所述的余热回收利用系统包括流通有气液相变介质的制冷循环回路；所述制冷循环回路包括首尾依次连通的所述N级冷凝器、压缩机、换热器、制冷汽轮机或制冷膨胀机或膨胀阀；所述N级冷凝器用于令流经制冷循环回路的制冷介质冷却N级汽轮机或N级膨胀机输出的第N介质；所述压缩机用于压缩制冷介质，并将所述制冷介质通过所述换热器冷却，输送至所述制冷汽轮机或所述制冷膨胀机或所述膨胀阀。进一步地，所述换热器设置在所述N级液体泵和所述N-1级冷凝器之间，且所述换热器与所述N-1级冷凝器之间的管路上设置有用于排气的换热排气阀；所述N级冷凝器与所述压缩机之间连通有压缩入口液体分离器；所述压缩入口液体分离器用于分离所述制冷循环回路的制冷介质，并将呈气相的制冷介质输送给所述压缩机；所述制冷汽轮机或所述制冷膨胀机或所述膨胀阀，与所述换热器之间连通有制冷低温工质存储器；所述换热器与所述制冷低温工质存储器之间连通有制冷液体分离器；所述制冷液体分离器用于分离所述制冷循环回路的制冷介质，并将呈液相的制冷介质输送给所述制冷低温工质存储器；所述制冷低温工质存储器与所述制冷液体分离器之间设置有制冷存储器入口阀门；所述制冷汽轮机或所述制冷膨胀机或所述膨胀阀，与所述制冷低温工质存储器之间设置有制冷存储器出口阀门。进一步地，所述的余热回收利用系统包括冷却直排管路；所述冷却直排管路包括依次连通的冷却直排低温工质存储器、所述N级冷凝器和冷却直排输出端；所述N级冷凝器用于令所述冷却直排低温工质存储器内的冷却直排介质冷却所述N级汽轮机或所述N级膨胀机输出的第N介质，并输送给所述冷却直排输出端排出。进一步地，所述冷却直排低温工质存储器与所述N级冷凝器之间设置有冷却直排液体泵，所述冷却直排液体泵用于令所述冷却直排低温工质存储器内的冷却直排介质输送给所述N级冷凝器；所述冷却直排低温工质存储器与所述冷却直排液体泵之间设置有冷却存储器出口阀门；所述冷却直排输出端设置有冷却直排阀门。进一步地，所述冷却直排介质为可燃介质；所述冷却直排输出端与锅炉的燃烧室连通。进一步地，所述余热交换器包括空气海水换热器、余热冷凝器、设备冷却系统余热回收器、热水废液高温烟气余热交换器和锅炉中的一种或者多种；所述余热交换器包括空气海水换热器时，所述空气海水换热器设置有除冰除霜装置和风扇装置；所述除冰除霜装置能够给所述空气海水换热器的外壳提供热量，所述风扇装置用于使流经所述空气海水换热器的海水或者空气加速。进一步地，N为大于等于1的整数时，所述N级冷凝器与所述N级液体泵之间设置有用于存储第N介质的N级低温工质存储器；所述N级冷凝器与所述N级低温工质存储器之间连通有N级冷凝泵；所述N级冷凝泵用于令流经所述N级冷凝器的第N介质输入至所述N级低温工质存储器内；所述N级冷凝器与所述N级冷凝泵之间连通有N级液体分离器；所述N级液体分离器用于分离所述第N循环回路的第N介质，并将呈液相的第N介质输送给所述N级冷凝泵；所述N级冷凝泵与所述N级低温工质存储器之间设置有N级存储器入口阀门；所述N级液体泵与所述N级低温工质存储器之间设置有N级存储器出口阀门；所述N级低温工质存储器设置有N级存储器补偿排气阀；所述N级存储器补偿排气阀用于补偿或者排放所述N级低温工质存储器内的介质；所述N级冷凝器设置有N级冷凝补偿排气阀；所述N级冷凝补偿排气阀用于补偿或者排放所述N级冷凝器内的介质；所述N级汽轮机与所述N级冷凝器为一体装置，或者所述N级膨胀机与所述N级冷凝器为一体装置；所述第N循环回路设置有一处或者多处循环回路排放阀，所述循环回路排放阀用于排放所述第N循环回路内介质；所述N级汽轮机或所述N级膨胀机、所述N级冷凝器和所述N级液体泵外套有保温层；N为大于等于2的整数时，所述第N介质的沸点不高于所述第N-1介质的沸点；所述第一介质为水、二氧化碳、氨、氦、氢、氧、氩、氮、氟利昂、甲烷、乙烷、丙烷、天然气、煤气或者沼气；N为大于等于2的整数时，所述第N介质为二氧化碳、氨、氦、氢、氧、氩、氮、氟利昂、甲烷、乙烷、丙烷、天然气、煤气或者沼气；N为大于等于1的整数时，所述N级汽轮机或所述N级膨胀机驱动连接N级发电机。基于上述第二目的，本专利技术提供的余热回收利用方法，适用于余热回收利用系统，包括如下步骤：一个大气压下，沸点温度高于或者低于0℃的呈液态的第一介质从一级低温工质存储器内输送至余热交换器；所述余热交换器为包括空气海水换热器、余热冷凝器、设备冷却系统余热回收器、热水废液高温烟气余热交换器和锅炉中的一种或者多种；在余热交换器内，温度为30℃-800℃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1.5MPa以上并输送至一级汽轮机或一级膨胀机；第一介质驱使一级汽轮机或一级膨胀机转动做功后，温度降至-35℃以下、压力降至0.1MPa以下并输送至一级冷凝器；第一介质在一级冷凝器内被冷却温度降至-50℃以下，经过一级液体分离器分离并将呈液相的第一介质通过一级冷凝泵输送至一级低温工质存储器内，形成第一循环回路；温度低于-50℃的呈液态的第二介质从二级低温工质存储器内输送至一级冷凝器；在一级冷凝器内，温度为-20℃以下的一级汽轮机或一级膨胀机的输出的第一介质与第二介质热交换后温度下降到-50℃以下，同时第二介质吸热汽化后温度升至-70℃以上、压力升至1.5MPa以上并输送至二级汽轮机或二级膨胀机；第二介质驱使二级汽轮机或二级膨胀机转动做功后，温度降至约-90℃以下、压力降至约0.1MPa以下并输送至二级冷凝器；第二介质在二级冷凝器内被冷却温度降至约-100℃以下，经过二级液体分离器分离并将呈液相的第二介质通过二级冷凝泵输送至二级低温工质存储器内，形成第二循环回路；温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种余热回收利用系统，其特征在于，该系统包括流通有气液相变介质的N个循环回路；其中，N为大于等于1的整数；N为1时，第一循环回路包括首尾依次连通的余热交换器、一级汽轮机或一级膨胀机、一级冷凝器和一级液体泵；N为大于等于2的整数时，第N循环回路包括首尾依次连通的N‑1级冷凝器、N级汽轮机或N级膨胀机、N级冷凝器和N级液体泵；所述N‑1级冷凝器用于令流经第N循环回路的第N介质冷却N‑1级汽轮机或N‑1级膨胀机输出的第N‑1介质；所述N级冷凝器用于冷却N级汽轮机或N级膨胀机输出的第N介质；所述第一循环回路的第一介质为低温液体介质；所述第N介质为标准大气压下沸点低于0摄氏度的低温液体介质。

【技术特征摘要】
1.一种余热回收利用系统，其特征在于，该系统包括流通有气液相变介质的N个循环回路；其中，N为大于等于1的整数；N为1时，第一循环回路包括首尾依次连通的余热交换器、一级汽轮机或一级膨胀机、一级冷凝器和一级液体泵；N为大于等于2的整数时，第N循环回路包括首尾依次连通的N-1级冷凝器、N级汽轮机或N级膨胀机、N级冷凝器和N级液体泵；所述N-1级冷凝器用于令流经第N循环回路的第N介质冷却N-1级汽轮机或N-1级膨胀机输出的第N-1介质；所述N级冷凝器用于冷却N级汽轮机或N级膨胀机输出的第N介质；所述第一循环回路的第一介质为低温液体介质；所述第N介质为标准大气压下沸点低于0摄氏度的低温液体介质。2.根据权利要求1所述的余热回收利用系统，其特征在于，包括流通有气液相变介质的制冷循环回路；所述制冷循环回路包括首尾依次连通的所述N级冷凝器、压缩机、换热器、制冷汽轮机或制冷膨胀机或膨胀阀；所述N级冷凝器用于令流经制冷循环回路的制冷介质冷却N级汽轮机或N级膨胀机输出的第N介质；所述压缩机用于压缩制冷介质，并将所述制冷介质通过所述换热器冷却，输送至所述制冷汽轮机或所述制冷膨胀机或所述膨胀阀。3.根据权利要求2所述的余热回收利用系统，其特征在于，所述换热器设置在所述N级液体泵和所述N-1级冷凝器之间，且所述换热器与所述N-1级冷凝器之间的管路上设置有用于排气的换热排气阀；所述N级冷凝器与所述压缩机之间连通有压缩入口液体分离器；所述压缩入口液体分离器用于分离所述制冷循环回路的制冷介质，并将呈气相的制冷介质输送给所述压缩机；所述制冷汽轮机或所述制冷膨胀机或所述膨胀阀，与所述换热器之间连通有制冷低温工质存储器；所述换热器与所述制冷低温工质存储器之间连通有制冷液体分离器；所述制冷液体分离器用于分离所述制冷循环回路的制冷介质，并将呈液相的制冷介质输送给所述制冷低温工质存储器；所述制冷低温工质存储器与所述制冷液体分离器之间设置有制冷存储器入口阀门；所述制冷汽轮机或所述制冷膨胀机或所述膨胀阀，与所述制冷低温工质存储器之间设置有制冷存储器出口阀门。4.根据权利要求1所述的余热回收利用系统，其特征在于，包括冷却直排管路；所述冷却直排管路包括依次连通的冷却直排低温工质存储器、所述N级冷凝器和冷却直排输出端；所述N级冷凝器用于令所述冷却直排低温工质存储器内的冷却直排介质冷却所述N级汽轮机或所述N级膨胀机输出的第N介质，并输送给所述冷却直排输出端排出。5.根据权利要求4所述的余热回收利用系统，其特征在于，所述冷却直排低温工质存储器与所述N级冷凝器之间设置有冷却直排液体泵，所述冷却直排液体泵用于令所述冷却直排低温工质存储器内的冷却直排介质输送给所述N级冷凝器；所述冷却直排低温工质存储器与所述冷却直排液体泵之间设置有冷却存储器出口阀门；所述冷却直排输出端设置有冷却直排阀门。6.根据权利要求4所述的余热回收利用系统，其特征在于，所述冷却直排介质为可燃介质；所述冷却直排输出端与锅炉的燃烧室连通。7.根据权利要求1所述的余热回收利用系统，其特征在于，所述余热交换器包括空气海水换热器、余热冷凝器、设备冷却系统余热回收器、热水废液高温烟气余热交换器和锅炉中的一种或者多种；所述余热交换器包括空气海水换热器时，所述空气海水换热器设置有除冰除霜装置和风扇装置；所述除冰除霜装置能够给所述空气海水换热器的外壳提供热量，所述风扇装置用于使流经所述空气海水换热器的海水或者空气加速。8.根据权利要求1所述的余热回收利用系统，其特征在于，N为大于等于1的整数时，所述N级冷凝器与所述N级液体泵之间设置有用于存储第N介质的N级低温工质存储器；所述N级冷凝器与所述N级低温工质存储器之间连通有N级冷凝泵；所述N级冷凝泵用于令流经所述N级冷凝器的第N介质输入至所述N级低...

【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