一种双加热器有机朗肯-闪蒸循环余热回收系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种双加热器有机朗肯

【技术实现步骤摘要】
一种双加热器有机朗肯
‑
闪蒸循环余热回收系统


[0001]本技术涉及热能回收利用
，具体涉及一种双加热器有机朗肯
‑
闪蒸循环余热回收系统。

技术介绍

[0002]长期以来，煤炭在我国能源领域占据绝对霸主地位，且在2005—2014年间，煤炭的需求快速增长，随后稍有下降，到2016年以后，我国的煤炭消费量基本保持平稳，2020年我国煤炭消费占世界煤炭消费总量的54.33％。虽然石油是世界第一大消费能源，但在我国位列第二，且在近10年间保持年均5.3％的增速。我国天然气消费量较少，可是近10年增长迅速，年均增长率达13.1％。目前国内电力、煤炭供需持续偏紧，“限电限产”影响全国不少省份。因此，大力开发和利用可再生能源，改善能源结构，减少环境污染，实现可持续发展，是当前能源发展的重大战略选择。中低温热能是指品位相对较低的热能，一般温度低于 350℃，这些能源种类繁多，包括太阳热能、各种工业废热、地热、海洋温差等可再生能源；同时总量巨大，以工业废热为例，有统计指出，人类所利用的热能中有近50％最终以低品位废热的形式直接排放。中低温热能因发电教率很低、技术利用难度很大，因而在很多情况下都被直接排放至环境，造成大量浪费。利用和回收这部分能源，既有助于解决我国的能源问题，又能减少能源生产过程中的环境污染。
[0003]对于中低温热能的利用，主要通过热力循环的方式进行，目前回收和利用中低温热源用于发电的技术主要有有机朗肯循环和有机闪蒸循环等。有机朗肯循环系统的净输出功率较大,但工质在蒸发过程中是相变吸热，相变吸热导致工质的吸热曲线与热源的放热曲线不能很好的匹配，其传热温差大，导致产生较大的吸热损失；有机闪蒸循环因存在低压节流阀有较大的损，系统热效率偏低。因此，研究一种新构型循环对中低温热能的回收具有重大意义。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于：为了解决有机朗肯循环传热温差大和有机闪蒸循环有较大损，系统热效率偏低的问题，提供一种双加热器有机朗肯
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闪蒸循环余热回收系统，能有效减少循环吸热过程的损，且避免了截流损失，提高系统效率，减少能源浪费。
[0005]本技术的技术方案如下：
[0006]一种双加热器有机朗肯
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闪蒸循环余热回收系统，包括加热器Ⅰ，所述加热器Ⅰ的工质侧出口连接膨胀机Ⅰ，膨胀机Ⅰ通过管道连接闪蒸器，闪蒸器的饱和液体出口，通过工质泵Ⅰ连接混合器，混合器与加热器Ⅰ的工质侧进口相连；所述闪蒸器的饱和蒸汽出口连接膨胀机Ⅱ，膨胀机Ⅱ连接冷却水循环装置的工质侧进口，冷却水循环装置的工质侧出口通过管道连接工质泵Ⅱ，工质泵Ⅱ连接加热器Ⅱ的工质侧进口，加热器Ⅱ的工质侧出口连接混合器。
[0007]进一步的，所述冷却水循环装置包括冷凝器，冷凝器的冷流体侧出口连接冷却水
泵，冷却水泵通过管道连接冷却塔，冷却塔与冷凝器的冷流体侧进口相连。
[0008]进一步的，所述冷却水泵为KQL50KQL/W12.5
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20
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1.5/2型号，扬程为12.5m；所述冷却塔为冷却水循环流量为20m3/h的低温型冷却塔LBCM
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20；所述管道为无缝钢管。
[0009]进一步的，所述混合器位于加热器Ⅰ和加热器Ⅱ的工质侧连接处；所述加热器Ⅰ和加热器Ⅱ为管壳式换热器。
[0010]进一步的，所述膨胀机Ⅰ为螺杆式，所述工质泵Ⅰ为高温高压泵。
[0011]进一步的，所述加热器Ⅰ和加热器Ⅱ还连接有起到流通热流体作用的热流体管道。
[0012]进一步的，所述加热器Ⅰ中的工质为一种或多种烷烃类有机工质组成的二元或多元混合物，所述工质具体可采用二氧化碳、甲苯、R152a、R142b、R22、 R123、R134a、R245fa、丙烷、R143a、R32、R23、戊烷、异戊烷、正戊烷、正己烷、丁烷和异丁烷中的两种或超过两种组成的二元或多元混合物。
[0013]与现有的技术相比本技术的有益效果是：
[0014]1、一种双加热器有机朗肯
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闪蒸循环余热回收系统，不同于传统的有机闪蒸循环将闪蒸后的饱和液体直接截流然后进入冷凝器，双加热器有机朗肯
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闪蒸循环对饱和液进行重新加热后进入透平做功，提升了系统的热利用率，避免了截流损失；
[0015]2、一种双加热器有机朗肯
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闪蒸循环余热回收系统，实现了能量的梯级利用，双加热器能有效降低传热温差、减少吸热过程损，工质在吸热过程中是单相吸热，不发生相变，对于高品位热能采用有机闪蒸循环进行利用，而低品位的热能则采用有机朗肯循环进行回收，最大限度实现对余热的利用；
[0016]3、一种双加热器有机朗肯
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闪蒸循环余热回收系统，热源适用范围广，包括太阳热能、各种工业废热、地热、生物质能等可再生能源，对改善能源结构有重大意义。
附图说明
[0017]图1为一种双加热器有机朗肯
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闪蒸循环余热回收系统的结构示意图。
[0018]附图标记：1
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加热器Ⅰ、2
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膨胀机Ⅰ、3
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闪蒸器、4
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工质泵Ⅰ、5
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混合器、 6
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膨胀机Ⅱ、7
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冷凝器、8
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冷却水泵、9
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冷却塔、10
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工质泵Ⅱ、11
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加热器Ⅱ。
具体实施方式
[0019]下面结合实施例对本技术的特征和性能作进一步的详细描述。
[0020]实施例一
[0021]如图1所示，一种双加热器有机朗肯
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闪蒸循环余热回收系统，包括加热器Ⅰ1，所述加热器Ⅰ1的工质侧出口连接膨胀机Ⅰ2，膨胀机Ⅰ2通过管道连接闪蒸器3，闪蒸器3的饱和液体出口，通过工质泵Ⅰ4连接混合器5，混合器5与加热器Ⅰ1的工质侧进口相连，构成有机朗肯循环管路。所述膨胀机Ⅰ2为螺杆式，所述工质泵Ⅰ4为高温高压泵。管路采用铜管。
[0022]闪蒸器3的饱和蒸汽出口连接膨胀机Ⅱ6，膨胀机Ⅱ6连接冷却水循环装置的工质侧进口，冷却水循环装置的工质侧出口通过管道连接工质泵Ⅱ10，工质泵Ⅱ10连接加热器Ⅱ11的工质侧进口，加热器Ⅱ11的工质侧出口连接混合器5，构成有机闪蒸循环管路。管路采用铜管。
[0023]冷却水循环装置包括冷凝器7，冷凝器7的冷流体侧出口连接冷却水泵8，冷却水泵
8通过管道连接冷却塔9，冷却塔9与冷凝器7的冷流体侧进口相连，构成冷却水循环管路。所述冷却水泵8为KQL50KQL/W12.5
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20
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1.5/2型号，扬程为12.5m；所述冷却塔9为冷却水循环流量为20m3/h的低温型冷却塔LBCM
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20；所述循环式冷却水系统采用自然通风；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双加热器有机朗肯
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闪蒸循环余热回收系统，其特征在于，包括加热器Ⅰ(1)，所述加热器Ⅰ(1)的工质侧出口连接膨胀机Ⅰ(2)，膨胀机Ⅰ(2)通过管道连接闪蒸器(3)，闪蒸器(3)的饱和液体出口，通过工质泵Ⅰ(4)连接混合器(5)，混合器(5)与加热器Ⅰ(1)的工质侧进口相连；所述闪蒸器(3)的饱和蒸汽出口连接膨胀机Ⅱ(6)，膨胀机Ⅱ(6)连接冷却水循环装置的工质侧进口，冷却水循环装置的工质侧出口通过管道连接工质泵Ⅱ(10)，工质泵Ⅱ(10)连接加热器Ⅱ(11)的工质侧进口，加热器Ⅱ(11)的工质侧出口连接混合器(5)。2.根据权利要求1所述的一种双加热器有机朗肯
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闪蒸循环余热回收系统，其特征在于，所述冷却水循环装置包括冷凝器(7)，冷凝器(7)的冷流体侧出口连接冷却水泵(8)，冷却水泵(8)通过管道连接冷却塔(9)，冷却塔(9)与冷凝器(7)的冷流体侧进口相连。3.根据权利要求2所述的一种双加热器有机朗肯
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【专利技术属性】
技术研发人员：葛众，符广彪，解志勇，谢建斌，徐坚，姚东，岳帅坤，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：新型
国别省市：