一种蓄热式ORC热交换系统及发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种蓄热式ORC热交换系统及发电系统，蓄热式ORC热交换系统包括：预热器、蒸发器、蓄热式过热器、内部流量调节器、外部热源传输管道；预热器设有第一工质进口及第一工质出口，经加压之后的液态有机工质通过第一工质进口进入预热器；蒸发器设有第二工质进口及第二工质出口，第二工质进口与第一工质出口连通；蓄热式过热器设有第三工质进口及第三工质出口，第三工质进口与第二工质出口连通；第一工质出口还与第三工质进口连通，内部流量调节器设于第一工质出口与第三工质进口的连接管路上以调节进入蓄热式过热器中的液态有机工质。该种蓄热式ORC热交换系统能够提高ORC发电系统在热源不稳定的条件下的抗干扰能力。

A regenerative Orc heat exchange system and power generation system

The utility model discloses a regenerative Orc heat exchange system and a power generation system. The regenerative Orc heat exchange system includes a preheater, an evaporator, a regenerative superheater, an internal flow regulator, and an external heat source transmission pipeline. The preheater is provided with a first working medium inlet and a first working medium outlet, and the liquid organic working medium after pressurization enters the preheater through the first working medium inlet; and evaporation The unit is equipped with the second working medium inlet and the second working medium outlet, the second working medium inlet is connected with the first working medium outlet; the regenerative superheater is equipped with the third working medium inlet and the third working medium outlet, the third working medium inlet is connected with the second working medium outlet; the first working medium outlet is also connected with the third working medium inlet, and the internal flow regulator is arranged on the connecting pipeline between the first working medium outlet and the third working medium inlet In order to regulate the liquid organic working fluid entering the regenerative superheater. This regenerative Orc heat exchange system can improve the anti-interference ability of ORC power generation system under the condition of unstable heat source.

【技术实现步骤摘要】
一种蓄热式ORC热交换系统及发电系统
本技术属于电力
，尤其涉及一种蓄热式ORC热交换系统及发电系统。
技术介绍
有机朗肯循环(OrganicRankineCycle，ORC)发电技术与常规的汽轮机发电技术原理一样，都是朗肯循环，不同的是ORC发电技术利用的是低沸点的制冷剂或烷烃类化合物等有机物作为循环介质代替水蒸汽推动透平机做功。低压液态有机工质经过增压升温后成为蒸汽，推动透平机做功，产生能量输出。由于ORC发电发技术需要的热源温度低的优点，已成为国内余热回收领域研究的热点。ORC发电技术作为一种高效的低温发电技术，在低温条件下有转化效率高，系统自动化度高可无人值守，模块化设计组装方便等优点适合于区域小型化电站应用。现有的ORC发电系统在热源不稳定的条件下的抗干扰能力较弱。
技术实现思路
本技术的技术目的是提供一种蓄热式ORC热交换系统及发电系统，该种蓄热式ORC热交换系统及发电系统能够提高ORC发电系统在热源不稳定的条件下的抗干扰能力。为解决上述问题，本技术的技术方案为：一种蓄热式ORC热交换系统，包括：预热器、蒸发器、蓄热式过热器、内部流量调节器、外部热源传输管道；所述预热器设有第一工质进口及第一工质出口，经加压之后的液态有机工质通过所述第一工质进口进入所述预热器；所述蒸发器设有第二工质进口及第二工质出口，所述第二工质进口与所述第一工质出口连通，经所述预热器预热之后的液态有机工质通过所述第一工质出口及所述第二工质进口进入所述蒸发器，所述蒸发器用于将液态有机工质转换为气态有机工质；所述蓄热式过热器设有第三工质进口及第三工质出口，所述第三工质进口与所述第二工质出口连通，经所述蒸发器加热之后的气态有机工质通过所述第二工质出口及所述第三工质进口进入所述蓄热式过热器加热里面的液体工质蓄热，所述第三工质出口与外部动力输出装置连通以输出气态有机工质；所述第一工质出口还与所述第三工质进口连通，所述内部流量调节器设于所述第一工质出口与所述第三工质进口的连接管路上以调节进入所述蓄热式过热器中的液态有机工质；部分所述外部热源传输管道布设于所述预热器、所述蒸发器、所述蓄热式过热器内部。根据本技术一实施例，所述外部热源传输管道包括：第一换热管、第二换热管、第三换热管；所述第一换热管设于所述蓄热式过热器内，且靠近所述第三工质出口；所述第二换热管设于所述蒸发器内；所述第三换热管设于所述预热器内；所述第一换热管的热源入口、所述第二换热管的热源入口均与外部热源连通；所述第一换热管的热源出口与所述第二换热管的热源入口连通；所述第二换热管的热源出口与所述第三换热管的热源入口连通。根据本技术一实施例，所述外部热源传输管道还包括三通调节器，所述三通调节器的第一端与外部热源进口连通；所述三通调节器的第二端与所述第一换热管的进口连通；所述三通调节器的第三端与所述第二换热管的进口连通。基于相同的构思，本技术还提供了一种蓄热式ORC发电系统，包括：上述实施例中的蓄热式ORC热交换系统、透平机、发电机、冷凝器、工质泵、回热器，所述蓄热式过热器通过第三工质出口往所述透平机输送气态有机工质，所述透平机驱动所述发电机发电；经所述透平机之后的气态有机工质经过所述回热器降温进入所述冷凝器变为液态有机工质；所述冷凝器中的液态有机工质进入所述工质泵加压后经所述回热器升温通过所述第一工质进口进入所述预热器。根据本技术一实施例，所述蓄热式ORC发电系统还包括负荷调节阀及速关阀，所述负荷调节阀及所述速关阀串行设置在所述蓄热式过热器与所述透平机之间的有机工质输送管道。基于相同的构思，本技术还提供了一种蓄热式ORC发电系统包括上述实施例中的蓄热式ORC热交换系统。本技术由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：本技术实施例中的蓄热式ORC热交换系统设置有具有蓄热功能的蓄热式过热器，该蓄热式过热器同时与蒸发器、预热器连通，蓄热式过热器内的液态有机工质的体积可由预热器提供，可根据外部热源的情况，由内部流量调节器来控制蓄热式过热器内的液位来实现。当外部热源温度高，余热量足时蒸发器出来的有机蒸汽在蓄热式过热器内加热有机工质，给液态有机工质充热；当外部热源温度较低，余热量不足时，蓄热式过热器内的有机工质随系统压力变化不断的蒸发放热，源源不断的输出有机蒸汽驱动透平机做功。本技术一实施例巧妙地通过增的蓄热式过热器，起到了削峰平谷的补偿措施，一方面提高ORC发电系统的适应性，解决工业低热源温度波动大，产量不稳定难以被回收现状；另一方面，通过增加蓄热式过热器，保证的透平机入口的蒸汽参数、控制了ORC发电系统内有机工质蒸发量，以达到预防系统透平机的选型配置过大可能性，提高了ORC发电系统在热源不稳定的条件下的抗干扰能力，为ORC发电系统的稳定运行及项目的投资效益提供技术保证。附图说明图1为本技术一实施例中的蓄热式ORC发电系统的结构示图(包括蓄热式ORC热交换系统)。附图标记说明：1：预热器；2：蒸发器；3：蓄热式过热器；4：内部流量调节器；5：第一换热管；6：第二换热管；7：第三换热管；8：透平机；9：发电机；10：冷凝器；11：工质泵；12：回热器；13：负荷调节阀；14：速关阀；15：三通调节器。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术提出的一种蓄热式ORC热交换系统及发电系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。实施例1参看图1，一种蓄热式ORC热交换系统，包括：预热器1、蒸发器2、蓄热式过热器3、内部流量调节器4、外部热源传输管道；预热器1设有第一工质进口及第一工质出口，经加压之后的液态有机工质通过第一工质进口进入预热器1；蒸发器2设有第二工质进口及第二工质出口，第二工质进口与第一工质出口连通，经预热器1预热之后的液态有机工质通过第一工质出口及第二工质进口进入蒸发器2，蒸发器2用于将液态有机工质转换为气态有机工质；蓄热式过热器3设有第三工质进口及第三工质出口，第三工质进口与第二工质出口连通，经蒸发器2加热之后的气态有机工质通过第二工质出口及第三工质进口进入蓄热式过热器3，第三工质出口与外部动力输出装置连通以输出气态有机工质；第一工质出口还与第三工质进口连通，内部流量调节器4设于第一工质出口与第三工质进口的连接管路上以调节进入蓄热式过热器3中的液态有机工质；部分外部热源传输管道布设于预热器1、蒸发器2、蓄热式过热器3内部。本实施例中的蓄热式ORC热交换系统设置有具有蓄热功能的蓄热式过热器3，该蓄热式过热器3同时与蒸发器2、预热器1连通，蓄热式过热器3内的液态有机工质的体积可由预热器1提供，可根据外部热源的情况，由内部流量调节器4来控制蓄热式过热器3内的液位来实现。当外部热源温度高，余热量足时蒸发器2出来的有机蒸汽在蓄热式过热器3内加热有机工质，给液态有机工质充热；当外部热源温度较低，余热量不足时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄热式ORC热交换系统，其特征在于，包括：/n预热器、蒸发器、蓄热式过热器、内部流量调节器、外部热源传输管道；/n所述预热器设有第一工质进口及第一工质出口，经加压之后的液态有机工质通过所述第一工质进口进入所述预热器；/n所述蒸发器设有第二工质进口及第二工质出口，所述第二工质进口与所述第一工质出口连通，经所述预热器预热之后的液态有机工质通过所述第一工质出口及所述第二工质进口进入所述蒸发器，所述蒸发器用于将液态有机工质转换为气态有机工质；/n所述蓄热式过热器设有第三工质进口及第三工质出口，所述第三工质进口与所述第二工质出口连通，经所述蒸发器加热之后的气态有机工质通过所述第二工质出口及所述第三工质进口进入所述蓄热式过热器，所述第三工质出口与外部动力输出装置连通以输出气态有机工质；/n所述第一工质出口还与所述第三工质进口连通，所述内部流量调节器设于所述第一工质出口与所述第三工质进口的连接管路上以调节进入所述蓄热式过热器中的液态有机工质；/n部分所述外部热源传输管道布设于所述预热器、所述蒸发器、所述蓄热式过热器内部。/n

【技术特征摘要】
1.一种蓄热式ORC热交换系统，其特征在于，包括：
预热器、蒸发器、蓄热式过热器、内部流量调节器、外部热源传输管道；
所述预热器设有第一工质进口及第一工质出口，经加压之后的液态有机工质通过所述第一工质进口进入所述预热器；
所述蒸发器设有第二工质进口及第二工质出口，所述第二工质进口与所述第一工质出口连通，经所述预热器预热之后的液态有机工质通过所述第一工质出口及所述第二工质进口进入所述蒸发器，所述蒸发器用于将液态有机工质转换为气态有机工质；
所述蓄热式过热器设有第三工质进口及第三工质出口，所述第三工质进口与所述第二工质出口连通，经所述蒸发器加热之后的气态有机工质通过所述第二工质出口及所述第三工质进口进入所述蓄热式过热器，所述第三工质出口与外部动力输出装置连通以输出气态有机工质；
所述第一工质出口还与所述第三工质进口连通，所述内部流量调节器设于所述第一工质出口与所述第三工质进口的连接管路上以调节进入所述蓄热式过热器中的液态有机工质；
部分所述外部热源传输管道布设于所述预热器、所述蒸发器、所述蓄热式过热器内部。


2.如权利要求1所述的蓄热式ORC热交换系统，其特征在于，所述外部热源传输管道包括：第一换热管、第二换热管、第三换热管；
所述第一换热管设于所述蓄热式过热器内，且靠近所述第三工质出口；
所述第二换热管设于所述蒸发器内；所述第三换热管设于所述预热器内；

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志良，
申请(专利权)人：上海宝钢节能环保技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31