基于有机朗肯循环和有机闪蒸循环的余热回收系统及方法技术方案

基于有机朗肯循环和有机闪蒸循环的余热回收系统及方法，冷凝器输出的液态有机工质通过低压泵加压后通入加热器，在加热器中恒压加热后成为饱和液态工质并送入闪蒸罐，饱和液态工质在闪蒸罐中受节流作用闪发为气液两相混合物，液体工质经高压泵加压后送入蒸发器与余热进行热交换，饱和蒸汽被送入混合器；蒸发器出口的过热蒸汽或饱和蒸汽进入高压膨胀机进行做功，高压膨胀机的排汽被送入混合器与来自闪蒸罐的饱和蒸汽混合，混合后的蒸汽被送入低压膨胀机进行做功，低压膨胀机的排汽被送入冷凝器，并在冷凝器中被冷却介质冷凝成液态工质。本发明专利技术减少了有机闪蒸循环和有机朗肯循环中的有效能损失，提高了系统的净电功率输出和余热能回收利用能力。

Waste heat recovery system and method based on organic Rankine cycle and organic flash cycle

【技术实现步骤摘要】
基于有机朗肯循环和有机闪蒸循环的余热回收系统及方法
本专利技术属于余热回收领域，为基于有机朗肯循环和有机闪蒸循环的余热回收系统及方法。
技术介绍
余热能和可再生能源的有效利用对于减少化石燃料的使用和缓解全球环境问题具有十分重要的意义。使用低沸点有机物作为循环工质的有机朗肯循环(OrganicRankineCycle，ORC)是一种将中低级热能转化为机械能或电能进而输出的能量回收技术。目前，基于有机朗肯循环的余热回收系统凭借其较高的系统效率、紧凑的系统配置、较低的投资成本和良好的运行稳定性等特性得到了国内外学者的关注和广泛的应用。特别地，基于有机朗肯循环的余热回收系统在工业余热回收和可再生能源(例如太阳能、地热能等)利用等领域应用潜力巨大。不过，传统的基于有机朗肯循环的余热回收系统在实现最高的系统效率时，由于余热回收系统的净电功率输出很小，造成系统对余热能的回收利用能力很差。此外，有机工质在系统蒸发器内与余热源发生热交换时，由于有机工质在蒸发段的温度保持不变，导致余热源与有机工质之间的传热温差较大，造成明显的不可逆有效能损失。为了克服这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于有机朗肯循环和有机闪蒸循环的余热回收系统，其特征在于：包括冷凝器(J)，冷凝器(J)中通入冷却介质和有机工质，冷凝器(J)的有机工质出口通过管路连接低压泵(A)的入口，低压泵(A)的出口通过管路连接加热器(B)的有机工质入口，加热器(B)中通入余热工质，余热工质通过与有机工质进行热量交换得到饱和液体工质，加热器(B)的工质出口通过管路连接闪蒸罐(C)的入口，闪蒸罐(C)的液体工质出口通过管路连接高压泵(D)的入口，高压泵(D)的出口通过管路连接蒸发器(E)的有机工质入口，蒸发器(E)中通入余热工质，余热工质通过与液体工质进行热量交换得到过热蒸汽或饱和蒸汽，蒸发器(E)的蒸汽出口通过...

【技术特征摘要】
1.一种基于有机朗肯循环和有机闪蒸循环的余热回收系统，其特征在于：包括冷凝器(J)，冷凝器(J)中通入冷却介质和有机工质，冷凝器(J)的有机工质出口通过管路连接低压泵(A)的入口，低压泵(A)的出口通过管路连接加热器(B)的有机工质入口，加热器(B)中通入余热工质，余热工质通过与有机工质进行热量交换得到饱和液体工质，加热器(B)的工质出口通过管路连接闪蒸罐(C)的入口，闪蒸罐(C)的液体工质出口通过管路连接高压泵(D)的入口，高压泵(D)的出口通过管路连接蒸发器(E)的有机工质入口，蒸发器(E)中通入余热工质，余热工质通过与液体工质进行热量交换得到过热蒸汽或饱和蒸汽，蒸发器(E)的蒸汽出口通过管路连接高压膨胀机(F)的蒸汽入口，高压膨胀机(F)的蒸汽出口通过管路连接混合器(K)，闪蒸罐(C)的饱和蒸汽出口通过管路直接连接混合器(K)，混合器(K)的蒸汽出口通过管路连接低压膨胀机(H)的蒸汽入口，低压膨胀机(H)的蒸汽出口通过管路连接冷凝器(J)的有机工质入口，高压膨胀机(F)和低压膨胀机(H)均连接有发电机(I)。


2.根据权利要求1所述基于有机朗肯循环和有机闪蒸循环的余热回收系统，其特征在于：所述的低压泵(A)与加热器(B)之间、低压膨胀机(H)与冷凝器(J)之间的管路上设置有一个共用的预热器，预热器中分别通入低压膨胀机(H)的排汽与低压泵(A)加压之后的液态有机工质，液态有机工质在预热器中被低压膨胀机(H)的排汽加热后送入加热器(B)，而低压膨胀机(H)的排汽在该预热器中被液态有机工质冷却后送入冷凝器(J)。


3.根据权利要求1所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员：王其，孟欣，吴伟烽，郭天硕，李许旺，何志龙，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61