一種具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，包括：蒸汽發(fā)生器、膨脹機、發(fā)電機、吸收式冷凍機和工質(zhì)泵；蒸汽發(fā)生器，用于通過廢熱對工質(zhì)進行加熱，將工質(zhì)變?yōu)楦邏赫羝M入膨脹機；膨脹機，用于在高壓蒸汽的驅(qū)動下工作；發(fā)電機，與膨脹機同軸連接，在膨脹機的驅(qū)動下發(fā)電；吸收式冷凍機的蒸發(fā)器作為該雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中的冷凝器，用于將膨脹機排出的低壓蒸汽工質(zhì)冷卻為液態(tài)工質(zhì)；工質(zhì)泵，用于將從吸收式冷凍機的蒸發(fā)器排出的液態(tài)工質(zhì)輸送至蒸汽發(fā)生器。吸收式冷凍機的蒸發(fā)器作為雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中的冷凝器，將膨脹機排出的低壓蒸汽工質(zhì)冷卻為液態(tài)工質(zhì)。省去了冷卻塔、冷卻水配管、冷卻水泵等設(shè)備，節(jié)省空間、設(shè)備成本、水資源。
【專利說明】一種具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及利用廢熱發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，將工廠中的廢熱進行利用的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)比較常見，例如，利用煙氣排放的廢熱、熱水排放的廢熱、地熱等，使低沸點的工質(zhì)蒸發(fā)，以驅(qū)動膨脹機及發(fā)電機發(fā)電。
[0003]參見圖1，該圖為現(xiàn)有技術(shù)中的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)示意圖。
[0004]圖1中的標號代表的意義如下:
[0005]1、蒸汽發(fā)生器；2、膨脹機；3、發(fā)電機；4、冷凝器；5、冷卻塔；6、冷卻水泵；7、工質(zhì)栗O
[0006]廢熱wl進入蒸汽發(fā)生器1，廢熱wl對工質(zhì)進行加熱。被加熱后的工質(zhì)成為高溫高壓的蒸汽。高溫高壓的蒸汽到達膨脹機2，通過壓差驅(qū)動膨脹機2工作，同時驅(qū)動與膨脹機2同軸連接的發(fā)電機3進行發(fā)電。
[0007]從膨脹機2出來的低壓蒸汽的工質(zhì)進入冷凝器4，冷卻水泵6將冷卻塔5中的冷卻介質(zhì)w2輸送到冷凝器4。從圖1中可以看出，冷卻塔5與冷凝器4之間需要通過冷卻水配管連接。
[0008]低壓蒸汽的工質(zhì)在冷凝器4中被冷卻介質(zhì)《2冷卻成為液態(tài)工質(zhì)。從冷凝器4出來的液態(tài)工質(zhì)通過工質(zhì)泵7被送往蒸汽發(fā)生器1，至此一個循環(huán)結(jié)束。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)中的冷凝器4為間接接觸式，需要換熱用溫差，換熱效率較低。并且冷凝器4的散熱被直接釋放到大氣中，散熱的能量不能被有效的利用。另外，冷凝器內(nèi)部使用了很多傳熱管，導(dǎo)致冷凝器的價格較高。該冷凝設(shè)備包括冷凝器、冷卻塔、冷卻水泵和冷卻水配管，體積大，成本高。冷卻水常年循環(huán)蒸發(fā)量大，需要消耗大量的水資源。
[0010]因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員需要提供一種具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，能夠有效回收發(fā)電系統(tǒng)的散熱，從而提高換熱效率。
實用新型內(nèi)容
[0011]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，能回收發(fā)電系統(tǒng)的散熱，從而提高換熱效率。
[0012]本實施例提供一種具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，包括:蒸汽發(fā)生器、膨脹機、發(fā)電機、吸收式冷凍機和工質(zhì)泵；
[0013]所述蒸汽發(fā)生器，用于通過廢熱對工質(zhì)進行加熱，將所述工質(zhì)變?yōu)楦邏赫羝M入所述膨脹機；
[0014]所述膨脹機，用于在所述高壓蒸汽的驅(qū)動下工作；
[0015]所述發(fā)電機，與所述膨脹機同軸連接，在所述膨脹機的驅(qū)動下發(fā)電；
[0016]所述吸收式冷凍機的蒸發(fā)器作為該雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中的冷凝器，用于將所述膨脹機排出的低壓蒸汽工質(zhì)冷卻為液態(tài)工質(zhì)；
[0017]所述工質(zhì)泵，用于將從所述吸收式冷凍機的蒸發(fā)器排出的液態(tài)工質(zhì)輸送至所述蒸汽發(fā)生器。
[0018]優(yōu)選地，所述吸收式冷凍機的蒸發(fā)器內(nèi)包括傳熱管；
[0019]所述膨脹機排出的低壓蒸汽工質(zhì)進入所述蒸發(fā)器的傳熱管內(nèi)，在所述蒸發(fā)器中冷卻為液態(tài)工質(zhì)。
[0020]優(yōu)選地，所述蒸發(fā)器排出的液態(tài)工質(zhì)經(jīng)過所述工質(zhì)泵以后進入所述吸收式冷凍機的吸收器/冷凝器；
[0021]所述吸收器/冷凝器，用于將所述液態(tài)工質(zhì)加熱以后供往所述蒸汽發(fā)生器。
[0022]優(yōu)選地，還包括設(shè)置在所述工質(zhì)泵和所述蒸汽發(fā)生器之間的預(yù)熱換熱器；在所述預(yù)熱換熱器和所述吸收式冷凍機之間設(shè)置散熱介質(zhì)回路；
[0023]所述預(yù)熱換熱器，用于將所述工質(zhì)泵排出的液態(tài)工質(zhì)加熱后供往所述蒸汽發(fā)生器;
[0024]所述預(yù)熱換熱器通過所述散熱介質(zhì)回路被所述吸收式冷凍機的吸收器/冷凝器加熱。
[0025]優(yōu)選地，所述散熱介質(zhì)回路上設(shè)置旁側(cè)回路；所述散熱介質(zhì)回路上設(shè)置有第一組閥門，所述旁側(cè)回路上設(shè)置第二組閥門；
[0026]所述第一組閥門打開，所述第二組閥門關(guān)斷時，所述預(yù)熱換熱器與所述吸收式冷凍機通過所述散熱介質(zhì)回路進行換熱；
[0027]或，所述第一組閥門關(guān)斷，所述第二組閥門打開時，所述吸收式冷凍機通過所述旁側(cè)回路與加熱負荷進行換熱；
[0028]或，所述第一組閥門打開，所述第二組閥門也打開時，所述吸收式冷凍機同時與所述預(yù)熱換熱器進行換熱和所述加熱負荷進行換熱。
[0029]優(yōu)選地，所述廢熱還用于作為所述吸收式冷凍機的驅(qū)動熱源。
[0030]優(yōu)選地，所述廢熱還用于作為所述吸收式冷凍機的驅(qū)動熱源，具體為:
[0031 ] 所述廢熱從所述蒸汽發(fā)生器出來以后串聯(lián)進入所述吸收式冷凍機的再生器中。
[0032]優(yōu)選地，所述廢熱還用于作為所述吸收式冷凍機的驅(qū)動熱源，具體為:
[0033]所述廢熱以并聯(lián)形式進入所述蒸汽發(fā)生器和所述吸收式冷凍機的再生器中。
[0034]優(yōu)選地，所述蒸汽發(fā)生器為降膜式蒸汽發(fā)生器。
[0035]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0036]本實施例提供的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，膨脹機排出的低壓蒸汽工質(zhì)直接進入吸收式冷凍機的蒸發(fā)器，蒸發(fā)器作為雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中的冷凝器，將膨脹機排出的低壓蒸汽工質(zhì)冷卻為液態(tài)工質(zhì)。這樣省去了現(xiàn)有技術(shù)中的冷卻塔、冷卻水配管、冷卻水泵等設(shè)備，節(jié)省了空間和設(shè)備成本，并且節(jié)省了大量的水資源。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0038]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)示意圖；
[0039]圖2是本實用新型提供的具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)實施例一示意圖；
[0040]圖3是本實用新型提供的具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)實施例三示意圖。

【具體實施方式】
[0041 ] 下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0042]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0043]實施例一:
[0044]參見圖2，該圖為本實用新型提供的具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)實施例一示意圖。
[0045]本實施例提供的具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，包括:蒸汽發(fā)生器1、膨脹機2、發(fā)電機3、吸收式冷凍機8和工質(zhì)泵7 ;
[0046]所述蒸汽發(fā)生器1，用于通過廢熱Wl對工質(zhì)進行加熱，將所述工質(zhì)變?yōu)楦邏赫羝M入所述膨脹機2 ;
[0047]如圖2所示，蒸汽發(fā)生器I可以為降膜式蒸汽發(fā)生器，廢熱Wl進入降膜式蒸汽發(fā)生器的蛇盤管內(nèi)，廢熱wl給從噴淋裝置Ia噴淋下來的工質(zhì)加熱。被加熱的工質(zhì)成為高壓蒸汽，到達膨脹機2，通過壓差驅(qū)動膨脹機2。
[0048]可以理解的是，蒸汽發(fā)生器I也可以為滿液式蒸汽發(fā)生器。
[0049]所述膨脹機2，用于在所述高壓蒸汽的驅(qū)動下工作；
[0050]本實施例中的膨脹機2，包括透平膨脹機、螺桿膨脹機、渦旋膨脹機等在內(nèi)的廣義上的膨脹機。
[0051]所述發(fā)電機3，與所述膨脹機2同軸連接，在所述膨脹機2的驅(qū)動下發(fā)電；
[0052]所述吸收式冷凍機8的蒸發(fā)器E作為該雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中的冷凝器，用于將所述膨脹機2排出的低壓蒸汽工質(zhì)冷卻為液態(tài)工質(zhì)；
[0053]可以理解的是，吸收式冷凍機又稱為吸收式熱泵。
[0054]這樣標準的吸收式冷凍機8的結(jié)構(gòu)可以不用改動，直接在該雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中使用。
[0055]所述工質(zhì)泵7，用于將從所述吸收式冷凍機8的蒸發(fā)器E排出的液態(tài)工質(zhì)輸送至所述蒸汽發(fā)生器I。
[0056]本實施例提供的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，膨脹機2排出的低壓蒸汽工質(zhì)直接進入吸收式冷凍機的蒸發(fā)器，蒸發(fā)器作為雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中的冷凝器，將膨脹機排出的低壓蒸汽工質(zhì)冷卻為液態(tài)工質(zhì)。這樣省去了現(xiàn)有技術(shù)中的冷卻塔、冷卻水配管、冷卻水泵等設(shè)備，節(jié)省了空間和設(shè)備成本，并且節(jié)省了大量的水資源。
[0057]實施例二:
[0058]繼續(xù)參見圖2。
[0059]所述吸收式冷凍機8的蒸發(fā)器E內(nèi)包括傳熱管；
[0060]所述膨脹機2排出的低壓蒸汽工質(zhì)進入所述蒸發(fā)器E的傳熱管內(nèi)，在所述蒸發(fā)器E中冷卻為液態(tài)工質(zhì)。
[0061]所述蒸發(fā)器E排出的液態(tài)工質(zhì)經(jīng)過所述工質(zhì)泵7以后進入所述吸收式冷凍機8的吸收器/冷凝器A/C;
[0062]所述吸收器/冷凝器A/C，用于將所述液態(tài)工質(zhì)加熱以后供往所述蒸汽發(fā)生器I。
[0063]可以理解的是，吸收器/冷凝器A/C作為吸收式冷凍機8的散熱段可以為液態(tài)工質(zhì)進行加熱。這樣可以有效利用吸收式冷凍機的散熱，從而提高整個系統(tǒng)的工作效率。
[0064]所述廢熱wl還用于作為所述吸收式冷凍機8的驅(qū)動熱源，如圖所示，wl進入吸收式冷凍機8的再生器G中。
[0065]當所述廢熱wl量少時，wl從所述蒸汽發(fā)生器I出來以后串聯(lián)進入所述吸收式冷凍機8的再生器G中。
[0066]當所述wl量較多時，所述廢熱wl以并聯(lián)形式進入所述蒸汽發(fā)生器I和所述吸收式冷凍機8的再生器G中。
[0067]吸收器/冷凝器A/C散出的熱量約為吸收式冷凍機8從廢熱wl回收熱量的1.7倍左右。為了充分利用這部分熱量，將工質(zhì)泵7排出的液態(tài)工質(zhì)直接供往吸收器/冷凝器A/C，然后從吸收器/冷凝器A/C出來被加熱后的工質(zhì)進入蒸汽發(fā)生器I，這樣也可以節(jié)省成本，經(jīng)濟性能較好。另外，利用吸收式冷凍機的散熱給液態(tài)工質(zhì)加熱，可以提高系統(tǒng)的工作效率。
[0068]另外，可以通過測量蒸汽發(fā)生器I入口的液態(tài)工質(zhì)的溫度，來控制工質(zhì)泵7的轉(zhuǎn)數(shù)從而控制工質(zhì)的循環(huán)量。
[0069]實施例三:
[0070]參見圖3，該圖為本實用新型提供的具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)實施例三示意圖。
[0071]實施例二中是沒有設(shè)置預(yù)熱換熱器，而本實施例中介紹設(shè)置預(yù)熱換熱器時的工作原理。
[0072]本實施例中，雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述工質(zhì)泵7和所述蒸汽發(fā)生器I之間的預(yù)熱換熱器9 ;在所述預(yù)熱換熱器9和所述吸收式冷凍機8之間設(shè)置散熱介質(zhì)回路；如圖3所示，換熱介質(zhì)為w3。
[0073]所述預(yù)熱換熱器9，用于將所述工質(zhì)泵7排出的液態(tài)工質(zhì)加熱后供往所述蒸汽發(fā)生器I ;
[0074]所述預(yù)熱換熱器9通過所述散熱介質(zhì)回路被所述吸收式冷凍機8的吸收器/冷凝器A/C加熱。
[0075]即吸收器/冷凝器A/C散出的熱量通過《3被預(yù)熱換熱器9利用，預(yù)熱換熱器9用來給液態(tài)工質(zhì)加熱。
[0076]所述散熱介質(zhì)回路上設(shè)置旁側(cè)回路；所述散熱介質(zhì)回路上設(shè)置有第一組閥門Vl和V2，所述旁側(cè)回路上設(shè)置第二組閥門V3和V4 ；
[0077]所述第一組閥門Vl和V2打開，所述第二組閥門V3和V4關(guān)斷時，所述預(yù)熱換熱器9與所述吸收式冷凍機8通過所述散熱介質(zhì)回路進行換熱；
[0078]或，所述第一組閥門Vl和V2關(guān)斷，所述第二組閥門V3和V4打開時，所述吸收式冷凍機8通過所述旁側(cè)回路與加熱負荷10進行換熱；
[0079]或，所述第一組閥門Vl和V2打開，所述第二組閥門V3和V4也打開時，所述吸收式冷凍機8同時與所述預(yù)熱換熱器9進行換熱和所述加熱負荷10進行換熱。
[0080]可以理解的是，加熱負荷10可以考慮為采暖用途、給水加熱等用途。
[0081]設(shè)置了加熱負荷以后，可以在實現(xiàn)發(fā)電的同時，也能夠為其他設(shè)備提供加熱功能，從而使雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用方便性得到提高。
[0082]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制。雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本實用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括:蒸汽發(fā)生器、膨脹機、發(fā)電機、吸收式冷凍機和工質(zhì)泵； 所述蒸汽發(fā)生器，用于通過廢熱對工質(zhì)進行加熱，將所述工質(zhì)變?yōu)楦邏赫羝M入所述膨脹機； 所述膨脹機，用于在所述高壓蒸汽的驅(qū)動下工作； 所述發(fā)電機，與所述膨脹機同軸連接，在所述膨脹機的驅(qū)動下發(fā)電； 所述吸收式冷凍機的蒸發(fā)器作為該雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中的冷凝器，用于將所述膨脹機排出的低壓蒸汽工質(zhì)冷卻為液態(tài)工質(zhì)； 所述工質(zhì)泵，用于將從所述吸收式冷凍機的蒸發(fā)器排出的液態(tài)工質(zhì)輸送至所述蒸汽發(fā)生器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收式冷凍機的蒸發(fā)器內(nèi)包括傳熱管； 所述膨脹機排出的低壓蒸汽工質(zhì)進入所述蒸發(fā)器的傳熱管內(nèi)，在所述蒸發(fā)器中冷卻為液態(tài)工質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸發(fā)器排出的液態(tài)工質(zhì)經(jīng)過所述工質(zhì)泵以后進入所述吸收式冷凍機的吸收器/冷凝器; 所述吸收器/冷凝器，用于將所述液態(tài)工質(zhì)加熱以后供往所述蒸汽發(fā)生器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述工質(zhì)泵和所述蒸汽發(fā)生器之間的預(yù)熱換熱器；在所述預(yù)熱換熱器和所述吸收式冷凍機之間設(shè)置散熱介質(zhì)回路； 所述預(yù)熱換熱器，用于將所述工質(zhì)泵排出的液態(tài)工質(zhì)加熱后供往所述蒸汽發(fā)生器； 所述預(yù)熱換熱器通過所述散熱介質(zhì)回路被所述吸收式冷凍機的吸收器/冷凝器加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱介質(zhì)回路上設(shè)置旁側(cè)回路；所述散熱介質(zhì)回路上設(shè)置有第一組閥門，所述旁側(cè)回路上設(shè)置第二組閥門； 所述第一組閥門打開，所述第二組閥門關(guān)斷時，所述預(yù)熱換熱器與所述吸收式冷凍機通過所述散熱介質(zhì)回路進行換熱； 或，所述第一組閥門關(guān)斷，所述第二組閥門打開時，所述吸收式冷凍機通過所述旁側(cè)回路與加熱負荷進行換熱； 或，所述第一組閥門打開，所述第二組閥門也打開時，所述吸收式冷凍機同時與所述預(yù)熱換熱器進行換熱和所述加熱負荷進行換熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述廢熱還用于作為所述吸收式冷凍機的驅(qū)動熱源。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述廢熱還用于作為所述吸收式冷凍機的驅(qū)動熱源，具體為: 所述廢熱從所述蒸汽發(fā)生器出來以后串聯(lián)進入所述吸收式冷凍機的再生器中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述廢熱還用于作為所述吸收式冷凍機的驅(qū)動熱源，具體為: 所述廢熱以并聯(lián)形式進入所述蒸汽發(fā)生器和所述吸收式冷凍機的再生器中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有散熱回收功能的雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸汽發(fā)生器為降膜式蒸汽發(fā)生器。
【文檔編號】F01K27/02GK204225944SQ201420614414
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
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