專利名稱：一種實用的余熱發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種實用的余熱發(fā)電裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種利用余熱發(fā)電裝置，屬于低品位能源(地?zé)崮?、工業(yè)余熱、太陽能)開發(fā)利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)電的方式有火力發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和核能發(fā)電等，利用低品位余熱發(fā)電的很少，我國工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的300°C以下、特別是150°C以下的低品位余熱沒有得到充分利用，造成極大的能源浪費。在建材、鋼鐵、有色金屬、電力、石油化工、紡織及造紙等行業(yè)，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的低品位余熱，包括低品位煙氣、蒸汽和熱水等余熱， 熱損失高達(dá)20 40%，按2011年全年能源消費總量測算，折合4. 5 9. 1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。我國中低溫地?zé)豳Y源也非常豐富，大部分地?zé)崴及装桌速M。國家“十二五”節(jié)能減排目標(biāo)已經(jīng)落實的各地區(qū)，工業(yè)領(lǐng)域要在“十一五”的基礎(chǔ)上繼續(xù)提高能源效率，其潛力挖掘和節(jié)能技術(shù)都面臨重壓，在此背景下，低品位余熱余能利用無疑成為重要突破點，技術(shù)的特點將體現(xiàn)在更低品位利用、把低品位余熱的利用途徑從生產(chǎn)過程擴大到生活用能。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)專利中的不足，而提供一種可充分利用各種余熱，綜合利用效率高，造價低，容易制造的低品位余熱發(fā)電裝置。該裝置可以實現(xiàn)模塊化設(shè)計和生產(chǎn)。本實用新型的技術(shù)解決方案是一種實用的余熱發(fā)電裝置，包括蒸發(fā)器、冷凝器、 溶液泵、膨脹機、旁通閥、安全閥、冷卻水出口、冷卻水進(jìn)口、熱源出口、熱源進(jìn)口、冷卻塔、冷卻泵、調(diào)節(jié)閥、發(fā)電機，溶液泵入口通過管道連通冷凝器底部溶液出口，出口通過管道連通蒸發(fā)器底部溶液入口，蒸發(fā)器氣相出口通過管道連接膨脹機進(jìn)口和旁通閥進(jìn)口，膨脹機氣體出口經(jīng)過安全閥通過管道連接冷凝器氣體入口，旁通閥出口通過管道連通冷凝器氣體進(jìn)口，膨脹機與發(fā)電機連接，帶動發(fā)電機發(fā)電；冷卻泵入口通過管道連通冷卻塔，出口連接到冷凝器冷卻水進(jìn)口，冷凝器冷卻水出口通過管道連通冷卻塔。低品位熱源的熱量由熱源進(jìn)口進(jìn)入蒸發(fā)器，低品位能源中的熱量在蒸發(fā)器中換熱后，熱源由蒸發(fā)器熱源出口流出。在蒸發(fā)和冷凝循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)充有研究工質(zhì)溶液，工質(zhì)溶液經(jīng)溶液泵送入蒸發(fā)器溶液入口，蒸發(fā)器為滿液式蒸發(fā)器，工質(zhì)溶液被蒸發(fā)器換熱管中的熱水加熱，在蒸發(fā)器上部形成蒸汽，蒸汽進(jìn)入膨脹機帶動發(fā)電機發(fā)電，膨脹機前有調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)進(jìn)入膨脹機的氣體流量，膨脹后的氣體通過管道進(jìn)入冷凝器，進(jìn)入冷凝器的蒸汽質(zhì)量和進(jìn)入蒸發(fā)器的工質(zhì)溶液質(zhì)量相等時，蒸發(fā)和冷凝的循環(huán)系統(tǒng)處于平衡態(tài)；冷卻水系統(tǒng)是由冷卻水泵、冷卻塔組成的一個封閉循環(huán)系統(tǒng)，冷卻水在冷凝器中的換熱管中流動，吸收蒸汽冷凝成液體放出的熱量； 低品位熱源的熱量由熱源進(jìn)口進(jìn)入蒸發(fā)器，低品位熱源中的熱量在蒸發(fā)器中換熱后，低品位熱源由蒸發(fā)器熱源出口流出。所述蒸發(fā)器為滿液式蒸發(fā)器，所述冷凝器為滿液式冷凝器。[0007]所述蒸發(fā)和冷凝系統(tǒng)中的循環(huán)工質(zhì)為單工質(zhì)。與工質(zhì)接觸的管道和設(shè)備使用0Crl8Ni9不銹鋼制成，可以提高防腐能力。所述冷卻塔、冷卻泵構(gòu)成冷卻系統(tǒng)，冷卻泵入口通過管道連通冷卻塔，出口連接所述冷卻水進(jìn)口，所述冷卻水出口通過管道連通冷卻塔；所述冷卻系統(tǒng)可以是水冷系統(tǒng)，也可以是風(fēng)冷系統(tǒng)。本實用新型的優(yōu)點是通過蒸發(fā)器、冷凝器、研究工質(zhì)的連接管道等組成一個密閉連通的循環(huán)系統(tǒng)，可以實現(xiàn)測試裝置的模塊化設(shè)計和生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、安全性能可靠。

附圖1為本實用新型實施例的一種實用的余熱發(fā)電裝置示意圖。附圖標(biāo)記說明1，蒸發(fā)器；2，冷凝器；3，溶液泵；4，膨脹機；5，旁通閥；6，安全閥； 7，冷卻水出口 ；8，冷卻水進(jìn)口 ；9，熱源出口 ； 10，熱源進(jìn)口 ； 11，冷卻塔；12，冷卻泵；13，調(diào)節(jié)閥；14，發(fā)電機。
具體實施方式參閱圖1 一種實用的余熱發(fā)電裝置，包括蒸發(fā)器1、冷凝器2、溶液泵3、膨脹機4、 旁通閥5、安全閥6、冷卻水出口 7、冷卻水進(jìn)口 8、熱源出口 9、熱源進(jìn)口 10、冷卻塔11、冷卻泵12、調(diào)節(jié)閥13、發(fā)電機14，溶液泵3入口通過管道連通冷凝器2底部溶液出口，出口通過管道連通蒸發(fā)器1底部溶液入口，蒸發(fā)器1氣相出口通過管道連接膨脹機4進(jìn)口和旁通閥 5進(jìn)口，膨脹機4氣體出口經(jīng)過安全閥5通過管道連接冷凝器2氣體入口，旁通閥5出口通過管道連通冷凝器2氣體進(jìn)口，膨脹機4與發(fā)電機14連接，帶動發(fā)電機14發(fā)電；冷卻泵12 入口通過管道連通冷卻塔11，出口連接到冷凝器1冷卻水進(jìn)口 8，冷凝器2冷卻水出口 7通過管道連通冷卻塔11。低品位熱源的熱量由熱源進(jìn)口 10進(jìn)入蒸發(fā)器1，低品位能源中的熱量在蒸發(fā)器1中換熱后，熱源由蒸發(fā)器1熱源出口 9流出。在蒸發(fā)和冷凝循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)充有研究工質(zhì)溶液，工質(zhì)溶液經(jīng)溶液泵3送入蒸發(fā)器1 溶液入口，蒸發(fā)器1為滿液式蒸發(fā)器，工質(zhì)溶液被蒸發(fā)器1換熱管中的熱水加熱，在蒸發(fā)器 1上部形成蒸汽，蒸汽進(jìn)入膨脹機4帶動發(fā)電機14發(fā)電，膨脹機4前有調(diào)節(jié)閥13，用于調(diào)節(jié)進(jìn)入膨脹機4的氣體流量，膨脹后的氣體通過管道進(jìn)入冷凝器2，進(jìn)入冷凝器2的蒸汽質(zhì)量和進(jìn)入蒸發(fā)器1的工質(zhì)溶液質(zhì)量相等時，蒸發(fā)和冷凝的循環(huán)系統(tǒng)處于平衡態(tài)；冷卻水系統(tǒng)是由冷卻泵12、冷卻塔11組成的一個封閉循環(huán)系統(tǒng)，冷卻水在冷凝器2中的換熱管中流動， 吸收蒸汽冷凝成液體放出的熱量；低品位熱源的熱量由熱源進(jìn)口 10進(jìn)入蒸發(fā)器，低品位熱源中的熱量在蒸發(fā)器1中換熱后，低品位熱源由蒸發(fā)器1熱源出口 9流出。本實施例中蒸發(fā)器1和冷凝器2均采用滿液式換熱器，溶液循環(huán)工質(zhì)為單工質(zhì)。上列詳細(xì)說明是針對本實用新型之一可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本實用新型的專利范圍，凡未脫離本實用新型所為的等效實施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。
權(quán)利要求1.一種實用的余熱發(fā)電裝置，其特征在于包括蒸發(fā)器(1)、冷凝器( 、溶液泵(3)、膨脹機G)、旁通閥(5)、安全閥(6)、冷凝器O)的一端上設(shè)有冷卻水出口(7)和冷卻水進(jìn)口 (8)、蒸發(fā)器(1)的一端上設(shè)有熱源出口 (9)和熱源進(jìn)口 (10)、冷卻塔(11)、冷卻泵(12)、調(diào)節(jié)閥(13)、發(fā)電機(14)，溶液泵(3)入口通過管道連通冷凝器(2)底部溶液出口，出口通過管道連通蒸發(fā)器(1)底部溶液入口，蒸發(fā)器(1)氣相出口通過管道連接膨脹機(4)進(jìn)口和旁通閥( 進(jìn)口，膨脹機(4)氣體出口經(jīng)過安全閥(6)通過管道連接冷凝器( 氣體入口， 旁通閥(5)出口通過管道連通冷凝器(2)氣體進(jìn)口，膨脹機⑷與發(fā)電機(14)連接；冷卻泵(1 入口通過管道連通冷卻塔(11)，出口連接到冷凝器⑵冷卻水進(jìn)口，冷凝器⑵冷卻水出口通過管道連通冷卻塔(11)，低品位熱源的熱量由熱源進(jìn)口進(jìn)入蒸發(fā)器，低品位能源中的熱量在蒸發(fā)器中換熱后，熱源由蒸發(fā)器熱源出口流出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實用的余熱發(fā)電裝置，其特征是蒸發(fā)器(1)為滿液式蒸發(fā)器，冷凝器( 為滿液式冷凝器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實用的余熱發(fā)電裝置，其特征是所述冷卻塔(11)、冷卻泵(1 構(gòu)成冷卻系統(tǒng)，冷卻泵(1 入口通過管道連通冷卻塔(11)，出口連接所述冷卻水進(jìn)口(8)，所述冷卻水出口(7)通過管道連通冷卻塔(11)；所述冷卻系統(tǒng)可以是水冷系統(tǒng)，也可以是風(fēng)冷系統(tǒng)。
專利摘要一種實用的余熱發(fā)電裝置，由蒸發(fā)器、冷凝器、溶液泵、膨脹機、旁通閥、安全閥、冷卻水出口、冷卻水進(jìn)口、熱源出口、熱源進(jìn)口、冷卻塔、冷卻泵、調(diào)節(jié)閥、發(fā)電機組成，其結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便，提供了一種可充分利用各種余熱，綜合利用效率高，造價低，容易制造的低品位余熱發(fā)電裝置。該裝置可實現(xiàn)模塊化設(shè)計和生產(chǎn)，具有非常好的擴容能力。
文檔編號F25B27/00GK202148931SQ20112027719
公開日2012年2月22日 申請日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月1日
發(fā)明者馬偉斌, 駱超, 龔宇烈 申請人:中國科學(xué)院廣州能源研究所