【技术实现步骤摘要】
本技术属于食品加工行业余热回收节能。特指一种基于有机朗肯循环(organic rankine cycle，简称 orc)原理加磁悬浮高速永磁径向透平膨胀发电技术，利用生产工艺系统尾排低温饱和蒸汽进行余热发电的系统。
技术介绍
1、我国在能源的使用过程中长期存在着较大的浪费和损失，能源利用率据统计只有不到40%，相比于发达国家，低了10-20个百分点。
2、按照余热的温度不同可以分为以下三种：低温余热、中温余热和高温余热。通常情况下，定义温度低于220℃的余热称之为低温余热：温度处于220~650℃的余热称之为中温余热；温度高于650℃的余热称之为高温余热。在工业成产过程中产生的低温余热能占到50%以上，但利用率却很低。
3、orc是一种已经证实的可将低品位热能转化为电能的发电系统，该系统通过蒸发器使低品位热能与有机工质进行热交换，有机工质吸热后由液体相变为气态，高压的有机工质蒸气驱动透平膨胀机做功，实现热能转化为机械能，并带动发电机转动，产生电能。蒸气状态的有机工质在膨胀机内释放能量后，由膨胀机出口进入冷凝器并冷却为液体，并通过工质泵加压后再次进入蒸发器开始新的循环。
4、低品位热能的高效利用是解决能源问题的一个重要途径，低品位热能包括工业低温余热以及新能源领域的地热能、太阳能、生物质能等。对低品位热能的利用，不仅能够提高能源利用率，促进节能减排，还能优化能源供给结构，具有重要的现实意义。
5、由于在食品加工行业，传统生产工艺系统中需要用到185℃的饱和蒸汽对面饼进行蒸煮，蒸煮的主
技术实现思路
1、本技术的目的是要提供一种适用于食品加工行业低温饱和蒸汽余热利用发电系统，避免食品加工行业中直排的低温饱和蒸汽直接排放到大气中，及能源的浪费和对环境的影响。
2、本技术的技术方案：
3、一种适用于食品加工行业低温饱和蒸汽余热利用发电系统，包括：热源输入系统和发电循环系统，所述热源输入系统包括热源和蒸发器，所述热源通过热源输入管路与蒸发器热侧进口连接，所述蒸发器热侧出口与真空过滤器进口连接，真空过滤器出口与预热器热侧进口连接，预热器热侧出口排出软化水；
4、所述发电循环系统包括蒸发器、发电机、空冷冷凝器、工质泵、储液罐、回热器、预热器、并网逆变器，所述储液罐出水口通过管路与工质泵连接，工质泵另一端通过管路与储液罐回水口连接，在工质泵与储液罐回水口之间的管路通过管路与回热器冷侧进口连接，回热器冷侧出口与预热器的冷侧进口连接，预热器冷侧出口与蒸发器冷侧进口连接，蒸发器冷侧出口与发电机进口连接，发电机出口与回热器热侧进口连接，回热器热侧出口与空气冷凝器热侧进口连接，空气冷凝器热侧出口与工质泵连接，发电机所发的电通过并网逆变器并入电网，蒸发器冷侧出口与发电机之间的管路通过支路与空冷冷凝器热侧进口连接。
5、本技术的有益效果：
6、1、本技术是一种针对食品加工行业中直排饱和蒸汽的余热的回收，将热能转化为机械能再转化为电能，实现热能的回收，同时降低直排所带来的温室效益风险。
7、2、本技术可对现有食品加工行业中饱和蒸汽，在不降低废热能量品味的前提下，实现余热的高效利用，既能节能减排，又给企业降低成本。
8、3、本技术中发电循环系统中使用是磁悬浮膨胀发电机，现有传统膨胀机多为螺杆膨胀机发电机，螺杆膨胀机发电机主要缺点为：
9、①、运转噪音较大、一般情况下需安装消声降噪设备。
10、②、功耗相对稍高。
11、③、长期运转后螺杆间隙会变大，定期修复或更换费用较大。
12、而磁悬浮高速永磁径向透平膨胀发电则：
13、① 、热效率较高；
14、② 、设备紧凑，整套系统便于集成撬装；
15、③ 、运转噪音低；
16、④ 、轴承为非接触式运行、低能耗、无润滑系统、无密封、部件终身免维护、成本低、实时检测转子的不平衡性。
17、⑤ 、使用寿命长，发电机组使用寿命可达10-15年。
18、4、常规冷凝器通常采用水冷冷凝器，但很多时候现场使用情况并不一定存在冷水源进行冷却，且冷水源还存在着排污的风险，即增加运营维护成本，又需要投入设备，因此本技术系统内的冷凝器采用空冷冷凝器，直接采用空气对工质进行降温。
19、5、本技术一种适用于低温饱和蒸汽余热利用的orc磁悬浮发电系统原定用在北方，在冬、春、秋季节完全满足设计需求，但由于夏季温度在30℃以上，空冷无法将工质完全冷凝，这种情况会导致系统的发电效率降低。由于系统最大额定输入为5t/h的饱和蒸汽，但机组实际额定用量为3.5t/h，在夏季发电效率降低的情况下，可采用增大热源流量的方式，调节发电功率。
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1.一种适用于食品加工行业低温饱和蒸汽余热利用发电系统，其特征在于：包括：热源输入系统和发电循环系统，所述热源输入系统包括热源和蒸发器，所述热源通过热源输入管路与蒸发器热侧进口连接，所述蒸发器热侧出口与真空过滤器进口连接，真空过滤器出口与预热器热侧进口连接，预热器热侧出口排出软化水；
2.根据权利要求1所述的一种适用于食品加工行业低温饱和蒸汽余热利用发电系统，其特征在于：所述蒸发器采用至少一台换热器，蒸发器是管式换热器或钎焊换热器或全焊接换热器。
3.根据权利要求1所述的一种适用于食品加工行业低温饱和蒸汽余热利用发电系统，其特征在于：所述发电系统的管路外面均包有保温层。
4.根据权利要求1所述的一种适用于食品加工行业低温饱和蒸汽余热利用发电系统，其特征在于：所述工质泵采用变频工质泵。
5.根据权利要求1所述的一种适用于食品加工行业低温饱和蒸汽余热利用发电系统，其特征在于：所述蒸发器为三个，所述热源输入系统中的热源为工艺生产中系统排放出来的饱和蒸汽，由多条蒸汽排放直管路汇聚到热源输入管路，热源输入管路引出三条支路与蒸发器热侧进口连接，
6.根据权利要求1所述的一种适用于食品加工行业低温饱和蒸汽余热利用发电系统，其特征在于：所述热源输入管路上还另设一条支路，支路上装有第二阀门，第二阀门处于常闭状态，当发电系统达到额定工况时，打开第二阀门将多余热源进行直接排空。
7.根据权利要求1所述的一种适用于食品加工行业低温饱和蒸汽余热利用发电系统，其特征在于：所述发电机为磁悬浮膨胀发电机。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于食品加工行业低温饱和蒸汽余热利用发电系统，其特征在于：包括：热源输入系统和发电循环系统，所述热源输入系统包括热源和蒸发器，所述热源通过热源输入管路与蒸发器热侧进口连接，所述蒸发器热侧出口与真空过滤器进口连接，真空过滤器出口与预热器热侧进口连接，预热器热侧出口排出软化水；
2.根据权利要求1所述的一种适用于食品加工行业低温饱和蒸汽余热利用发电系统，其特征在于：所述蒸发器采用至少一台换热器，蒸发器是管式换热器或钎焊换热器或全焊接换热器。
3.根据权利要求1所述的一种适用于食品加工行业低温饱和蒸汽余热利用发电系统，其特征在于：所述发电系统的管路外面均包有保温层。
4.根据权利要求1所述的一种适用于食品加工行业低温饱和蒸汽余热利用发电系统，其特征在于：所述工质泵采用变频...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐超，李智博，于雷，王春艳，张健超，徐红伟，
申请(专利权)人：吉林同达传热工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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