一种并联型低温余热发电有机朗肯循环系统的制作方法

    专利查询2025-04-13  23


    本发明涉及有机朗肯循环,尤其涉及一种并联型低温余热发电有机朗肯循环系统。


    背景技术:

    1、低温(100-200℃)余热占余热资源总量的一半以上,具有较大的利用潜力,然而由于其品位较低,回收难度较大,始终未能被充分利用,造成能源浪费。

    2、有机朗肯循环(organic rankine cycle,orc)是一种以低沸点有机物为工质的热力循环,在工业余热回收领域具有广阔的前景。其工作原理是:有机工质在蒸发器中吸收热媒余热,生成具有一定压力和温度的蒸汽进入透平机械膨胀做功,从而带动发电机或其它动力机械,将热媒的热能转化为电能或机械能,做功后的乏气在冷凝器中降温凝结成液态,并再次回到蒸发器开启下一轮循环工作。有机朗肯循环具有结构简单、投资成本低、易于维护等优点,然而现有的有机朗肯循环在实际应用中存在热媒利用率较低的问题。


    技术实现思路

    1、为克服相关技术中存在的问题,本发明提供了一种并联型低温余热发电有机朗肯循环系统。

    2、本发明提供的并联型低温余热发电有机朗肯循环系统,包括:

    3、第一流路,依次流经第一蒸发器和第一膨胀机;

    4、第二流路,与所述第一流路并联,依次流经第二蒸发器和第二膨胀机;

    5、第三流路,流经冷凝器,所述第三流路的入口与所述第一流路的出口以及所述第二流路的出口均连接,所述第三流路的出口与所述第一流路的入口以及所述第二流路的入口均连接;

    6、热媒流路,沿热媒的传输方向依次流经所述第一蒸发器和所述第二蒸发器,所述热媒流路在所述第一蒸发器中与所述第一流路发生热交换,在所述第二蒸发器中与所述第二流路发生热交换。

    7、在一些实施例中,所述第一流路、所述第二流路和所述第三流路内的有机工质包括沸点不同的第一工质和第二工质;

    8、在所述第一蒸发器与所述第一膨胀机之间,所述第一流路还流经气液分离器,所述第一膨胀机与所述气液分离器的气态工质出口相连。

    9、在一些实施例中,所述并联型低温余热发电有机朗肯循环系统还包括:

    10、第一支流路,所述第一支流路的入口与所述气液分离器的液态工质出口相连,所述第一支流路的出口与所述第三流路的入口连接。

    11、在一些实施例中,所述第一支流路流经降温装置。

    12、在一些实施例中,所述降温装置包括回热器,在所述第二蒸发器与所述第二膨胀机之间,所述第二流路流经所述回热器;

    13、在所述回热器中,所述第一支流路与所述第二流路相互独立。

    14、在一些实施例中,位于所述回热器与所述第一支流路的出口之间的所述第一支流路上设有节流阀。

    15、在一些实施例中,在所述第一流路的入口与所述第一蒸发器之间,所述第一流路还流经第一工质泵;

    16、在所述第二流路的入口与所述第二蒸发器之间,所述第二流路还流经第二工质泵。

    17、在一些实施例中,在所述第一工质泵与所述第一蒸发器之间,所述第一流路还流经第一预热装置;和/或,

    18、在所述第二工质泵与所述第二蒸发器之间,所述第二流路还流经第二预热装置。

    19、在一些实施例中,在所述冷凝器与所述第三流路的出口之间,所述第三流路还流经储液装置。

    20、在一些实施例中,所述第一膨胀机与第一发电机相连,用于驱动所述第一发电机发电;

    21、所述第二膨胀机与第二发电机相连,用于驱动所述第二发电机发电。

    22、本发明的有益效果是:

    23、本发明提供的并联型低温余热发电有机朗肯循环系统中,通过采用双级蒸发系统,使热媒工质依次流入第一流路的第一蒸发器和第二流路的第二蒸发器,实现对热媒热能的梯级回收,将热媒工质的流出温度降到更低,有效提高热媒利用率。



    技术特征:

    1.一种并联型低温余热发电有机朗肯循环系统,其特征在于,所述并联型低温余热发电有机朗肯循环系统包括:

    2.根据权利要求1所述的并联型低温余热发电有机朗肯循环系统,其特征在于,所述第一流路(1)、所述第二流路(2)和所述第三流路(3)内的有机工质包括沸点不同的第一工质和第二工质;

    3.根据权利要求2所述的并联型低温余热发电有机朗肯循环系统,其特征在于,所述并联型低温余热发电有机朗肯循环系统还包括:

    4.根据权利要求3所述的并联型低温余热发电有机朗肯循环系统,其特征在于,所述第一支流路(10)流经降温装置。

    5.根据权利要求4所述的并联型低温余热发电有机朗肯循环系统,其特征在于,所述降温装置包括回热器(17),在所述第二蒸发器(23)与所述第二膨胀机(24)之间,所述第二流路(2)流经所述回热器(17);

    6.根据权利要求5所述的并联型低温余热发电有机朗肯循环系统,其特征在于,位于所述回热器(17)与所述第一支流路(10)的出口之间的所述第一支流路(10)上设有节流阀(18)。

    7.根据权利要求1所述的并联型低温余热发电有机朗肯循环系统,其特征在于,在所述第一流路(1)的入口与所述第一蒸发器(13)之间,所述第一流路(1)还流经第一工质泵(11);

    8.根据权利要求7所述的并联型低温余热发电有机朗肯循环系统,其特征在于,在所述第一工质泵(11)与所述第一蒸发器(13)之间,所述第一流路(1)还流经第一预热装置(12);和/或,

    9.根据权利要求7所述的并联型低温余热发电有机朗肯循环系统,其特征在于,在所述冷凝器(31)与所述第三流路(3)的出口之间,所述第三流路(3)还流经储液装置(32)。

    10.根据权利要求1所述的并联型低温余热发电有机朗肯循环系统,其特征在于,所述第一膨胀机(15)与第一发电机(16)相连,用于驱动所述第一发电机(16)发电;


    技术总结
    本发明公开了一种并联型低温余热发电有机朗肯循环系统,包括第一流路、第二流路、第三流路和热媒流路。第一流路依次流经第一蒸发器和第一膨胀机。第二流路与第一流路并联,依次流经第二蒸发器和第二膨胀机。第三流路流经冷凝器,其入口与第一流路和第二流路的出口均连接,其出口与第一流路和第二流路的入口均连接。热媒流路沿热媒的传输方向依次流经第一蒸发器和第二蒸发器,并在第一蒸发器中与第一流路发生热交换,在第二蒸发器中与第二流路发生热交换。通过采用双级蒸发系统,使热媒工质依次流入第一流路的第一蒸发器和第二流路的第二蒸发器,实现对热媒热量的梯级回收,将热媒工质的流出温度降到更低,有效提高热媒利用率。

    技术研发人员:张海刚,于泽庭,李永胜,何小宏,刘辉,赵洪明,李致宇,郑铁民,马昕
    受保护的技术使用者:天瑞磁悬浮智能科技(山东)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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