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一种有机工质朗肯循环低温热能发电系统

阅读:1019发布:2021-01-26

IPRDB可以提供一种有机工质朗肯循环低温热能发电系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种有机工质朗肯循环低温热能发电系统,包括换热器、透平膨胀机、冷凝器、工质泵和发电机,其中,所述透平膨胀机包括主气输入端和补气输入端;所述换热器分别通过主气管道和补气管道对应连接透平膨胀机的主气输入端和补气输入端;所述透平膨胀机的中段通过级间抽气管道连接换热器的蒸汽输入端;透平膨胀机的乏汽端通过乏汽管道连接所述冷凝器的输入端,透平膨胀机的输出端连接发电机;冷凝器的输出端通过所述工质泵连接换热器。,下面是一种有机工质朗肯循环低温热能发电系统专利的具体信息内容。

1.一种有机工质朗肯循环低温热能发电系统,其特征在于,包括换热器(1)、透平膨胀机(2)、冷凝器(3)、工质泵(4)和发电机(5),其中,所述透平膨胀机(2)包括主汽输入端和补汽输入端;所述换热器(1)分别通过主汽管道(6)和补汽管道(7)对应连接透平膨胀机(2)的主汽输入端和补汽输入端;所述透平膨胀机(2)的中段通过级间抽汽管道(8)连接换热器(1)的蒸汽输入端;透平膨胀机(2)的乏汽端通过乏汽管道(9)连接所述冷凝器(3)的输入端,透平膨胀机(2)的输出端连接发电机(5);冷凝器(3)的输出端通过所述工质泵(4)连接换热器(1)。

说明书全文

一种有机工质朗肯循环低温热能发电系统

技术领域

[0001] 本实用新型属于低温热能发电技术领域,涉及一种有机工质朗肯循环(ORC)低温热能发电系统。

背景技术

[0002] 低温热能是指品位相对较低的热能,一般温度低于200℃,这些能源种类繁多,包括太阳能、各种工业废热、地热、生物质能、海洋温差等多种可再生能源;其总量巨大,以工业废热为例,据统计,目前人类所利用的热能中有50%最终以低品位废热的形式直接排放。对于上述温度低于200℃的低温热能,可以选用低沸点的有机工质代替水吸收余热产生蒸汽,推动透平膨胀机,带动发电机发电。
[0003] 如图1所示,现有的ORC热能发电系统由换热器1、透平膨胀机2、冷凝器3、工质泵4和发电机5组成,其中,换热器1的输出端连接透平膨胀机2的输入端,透平膨胀机2的乏汽端通过乏汽管道连接冷凝器3的输入端,透平膨胀机2的输出端连接发电机5;冷凝器3的输出端通过工质泵4连接换热器1。该系统的工作原理:换热器1、透平膨胀机2、冷凝器
3和工质泵4形成循环。通入换热器1的余热流(如烧结余热、热风炉或高炉余热)在换热器
1中放热给有机工质,有机工质吸热产生蒸汽,该蒸汽通过透平膨胀机2做功,带动发电机5发电;从透平膨胀机2排出的乏汽在冷凝器3中向冷却水放出热量而凝结成液体,该液体借助工质泵4重新泵回1换热器后,在换热器1中与余热流进行热交换后变成蒸汽,该蒸汽进入透平膨胀机2做功,如此不断循环发电或产生动力。但是,该现有的发电系统存在的最大的局限性在于,由于低温热能发电的热源温度(即余热流)不够高,使得系统整体效率较低。

发明内容

[0004] 针对上述现有技术中存在的缺陷或不足,本实用新型的目的在于,提供一种有机工质朗肯循环低温热能发电系统,在热源参数相同的条件下,该系统相对于现有的ORC热能发电系统能够显著提高系统发电效率。
[0005] 为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案予以解决:
[0006] 一种有机工质朗肯循环低温热能发电系统,包括换热器、透平膨胀机、冷凝器、工质泵和发电机,其中,所述透平膨胀机包括主汽输入端和补汽输入端;所述换热器分别通过主汽管道和补汽管道对应连接透平膨胀机的主汽输入端和补汽输入端;所述透平膨胀机的中段通过级间抽汽管道连接换热器的蒸汽输入端;透平膨胀机的乏汽端通过乏汽管道连接所述冷凝器的输入端,透平膨胀机的输出端连接发电机;冷凝器的输出端通过所述工质泵连接换热器。
[0007] 本实用新型的原理及有益效果:通过从透平膨胀机中部抽取一定量的有机工质,直接循环送入换热器进行加热,再进入透平膨胀机做功,减少了通过冷凝器的有机工质的质量,降低了冷凝器中的热量损失,从而提高了系统整体发电效率。
[0008] 以下结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步解释说明。

附图说明

[0009] 图1是传统的有机工质朗肯循环热能发电系统的结构示意图。
[0010] 图2是本发明的有机工质朗肯循环低温热能发电系统的结构示意图。

具体实施方式

[0011] 如图2所示,本实用新型的有机工质朗肯循环低温热能发电系统,包括换热器1、透平膨胀机2、冷凝器3、工质泵4和发电机5,其中,所述透平膨胀机2包括主汽输入端和补汽输入端;换热器1分别通过主汽管道6和补汽管道7对应连接透平膨胀机2的主汽输入端和补汽输入端;透平膨胀机2的中段通过级间抽汽管道8连接换热器1的蒸汽输入端;透平膨胀机2的乏汽端通过乏汽管道9连接冷凝器3的输入端,透平膨胀机2的输出端连接发电机5;冷凝器3的输出端通过工质泵4连接换热器1。
[0012] 本实用新型的工作原理如下:
[0013] 换热器1、透平膨胀机2、冷凝器3和工质泵4首尾相连形成大循环,透平膨胀机2与换热器1形成小循环。通入换热器1的余热流在换热器1中放热给有机工质,有机工质吸热而产生蒸汽,该蒸汽通过主汽管道6输入透平膨胀机2,通过透平膨胀机2做功,带动5发电机发电;从透平膨胀机2中段抽取部分蒸汽,通过级间抽汽管道8进入换热器1中吸热升温升压,然后再通过补汽管道7送入透平膨胀机2补汽;透平膨胀机2中的剩余蒸汽从透平膨胀机2的乏汽端排出,通过乏汽管道9至冷凝器3,该蒸汽向冷凝器3中的冷却水放出热量而凝结成液体,该液体借助工质泵4重新泵回换热器1,如此不断循环。经试验,本实用新型的有机工质朗肯循环低温热能发电系统相较于现有的有机工质朗肯循环热能发电系统,其发电效率明显提高。
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