本實(shí)用新型屬于低溫發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多熱源的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

工業(yè)生產(chǎn)消耗大量的能源并產(chǎn)生廢熱，低溫余熱的回收利用受到許多限制。其中，有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)發(fā)電技術(shù)是目前回收低溫余熱用于發(fā)電的熱點(diǎn)技術(shù)。

工業(yè)企業(yè)在其生產(chǎn)過(guò)程中，往往產(chǎn)生不同載體的余熱。例如，經(jīng)過(guò)不同工藝設(shè)備后，產(chǎn)生不同壓力的熱媒水；不同工藝過(guò)程，產(chǎn)生不同的熱物料等等。當(dāng)設(shè)計(jì)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)解決方案時(shí)，由于各種余熱的載體不同，因此，各類余熱載體不能互相混合。現(xiàn)有技術(shù)中，為實(shí)現(xiàn)對(duì)各類載體余熱的回收利用，需要設(shè)計(jì)獨(dú)立的ORC發(fā)電系統(tǒng)，每種發(fā)電機(jī)利用一類載體的余熱實(shí)現(xiàn)回收利用。

上述基于余熱回收利用的ORC發(fā)電系統(tǒng)，主要具有以下不足：由于一類余熱載體只能唯一對(duì)應(yīng)一個(gè)ORC發(fā)電機(jī)，因此，當(dāng)需要對(duì)多類載體余熱回收利用時(shí)，需要建立多套ORC發(fā)電系統(tǒng)，具有機(jī)組占地大，設(shè)備成本、建設(shè)成本以及安裝成本高的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種多熱源的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，可有效解決上述問(wèn)題。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型提供一種多熱源的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，包括多熱源蒸發(fā)器(3)、多熱源預(yù)熱器(4)、工質(zhì)泵(5)、蒸發(fā)式冷凝器(6)、膨脹機(jī)(1)以及發(fā)電機(jī)(2)；

所述多熱源蒸發(fā)器(3)包括蒸發(fā)器殼程以及由n組蒸發(fā)器換熱管組成的蒸發(fā)器管程；所述多熱源預(yù)熱器(4)包括預(yù)熱器殼程以及由n組預(yù)熱器換熱管組成的預(yù)熱器管程；n為自然數(shù)；

n種熱源分別通過(guò)獨(dú)立的熱源輸送管道連接到蒸發(fā)器對(duì)應(yīng)的熱源進(jìn)口，經(jīng)蒸發(fā)器換熱降溫后，蒸發(fā)器的每個(gè)熱源出口通過(guò)獨(dú)立的輸送管道連接到預(yù)熱器對(duì)應(yīng)的熱源進(jìn)口；經(jīng)預(yù)熱器換熱降溫后，預(yù)熱器的每個(gè)熱源出口連接有獨(dú)立的用于與后續(xù)工藝連接的輸出管道，每個(gè)所述輸出管道均安裝有出口控制閥門；

所述工質(zhì)泵(5)的進(jìn)口與所述蒸發(fā)式冷凝器(6)的出口連通；所述工質(zhì)泵(5)的出口連接到所述預(yù)熱器殼程的工質(zhì)進(jìn)口，所述預(yù)熱器殼程的工質(zhì)出口連接到所述蒸發(fā)器殼程的工質(zhì)進(jìn)口；所述蒸發(fā)器殼程的工質(zhì)出口連接到所述膨脹機(jī)(1)的進(jìn)口，通過(guò)所述膨脹機(jī)(1)驅(qū)動(dòng)所述發(fā)電機(jī)(2)發(fā)電；所述膨脹機(jī)(1)的出口連接到所述蒸發(fā)式冷凝器(6)的進(jìn)口，由此形成循環(huán)發(fā)電。

優(yōu)選的，n為2。

本實(shí)用新型提供的多熱源的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

多種不同的熱源采用獨(dú)立的管路依次進(jìn)入同一個(gè)蒸發(fā)器和同一個(gè)預(yù)熱器，與有機(jī)工質(zhì)進(jìn)行換熱，有機(jī)工質(zhì)被加熱形成工質(zhì)蒸汽，再驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。因此，簡(jiǎn)化了發(fā)電系統(tǒng)，明顯減小了設(shè)備尺寸及占地，明顯降低了設(shè)備成本；同時(shí)，系統(tǒng)性能也會(huì)得到適當(dāng)提高。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型提供的多熱源的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

余熱發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)的性能以及投資成本至關(guān)重要。將余熱資源集中后統(tǒng)籌考慮，無(wú)疑將為系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有效的幫助。

為了合理利用余熱資源，節(jié)約系統(tǒng)成本，本實(shí)用新型提供一種多熱源的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，參考圖1，包括多熱源蒸發(fā)器3、多熱源預(yù)熱器4、工質(zhì)泵5、蒸發(fā)式冷凝器6、膨脹機(jī)1以及發(fā)電機(jī)2；

其中，多熱源蒸發(fā)器3包括蒸發(fā)器殼程以及由n組蒸發(fā)器換熱管組成的蒸發(fā)器管程；多熱源預(yù)熱器4包括預(yù)熱器殼程以及由n組預(yù)熱器換熱管組成的預(yù)熱器管程；n為自然數(shù)；n的數(shù)量根據(jù)實(shí)際需求靈活設(shè)定，在附圖中，n為2。

n種熱源分別通過(guò)獨(dú)立的熱源輸送管道連接到蒸發(fā)器對(duì)應(yīng)的熱源進(jìn)口，經(jīng)蒸發(fā)器換熱降溫后，蒸發(fā)器的每個(gè)熱源出口通過(guò)獨(dú)立的輸送管道連接到預(yù)熱器對(duì)應(yīng)的熱源進(jìn)口；經(jīng)預(yù)熱器換熱降溫后，預(yù)熱器的每個(gè)熱源出口連接有獨(dú)立的用于與后續(xù)工藝連接的輸出管道，每個(gè)輸出管道均安裝有出口控制閥門。在附圖中，n為2，因此，7代表第1類熱源；8代表第2類熱源；9代表第1類熱源出口控制閥門。10代表第2類熱源出口控制閥門。

工質(zhì)泵5的進(jìn)口與蒸發(fā)式冷凝器6的出口連通；工質(zhì)泵5的出口連接到預(yù)熱器殼程的工質(zhì)進(jìn)口，預(yù)熱器殼程的工質(zhì)出口連接到蒸發(fā)器殼程的工質(zhì)進(jìn)口；蒸發(fā)器殼程的工質(zhì)出口連接到膨脹機(jī)1的進(jìn)口，通過(guò)膨脹機(jī)1驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)2發(fā)電；膨脹機(jī)1的出口連接到蒸發(fā)式冷凝器6的進(jìn)口，由此形成循環(huán)發(fā)電。

因此，在蒸發(fā)器和預(yù)熱器內(nèi)，熱源側(cè)為管程，有機(jī)工質(zhì)側(cè)為殼程。不同熱源通過(guò)各自獨(dú)立的流體通道流動(dòng)，不互相混合。不同的熱源流體通道之間互為并聯(lián)方式。

本實(shí)用新型提供的多熱源的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其工作過(guò)程為：

以n為2為例，第1類熱源和第2類熱源通過(guò)獨(dú)立的管道同時(shí)進(jìn)入雙熱源蒸發(fā)器的管程側(cè)，進(jìn)行換熱降溫后，繼續(xù)進(jìn)入雙熱源預(yù)熱器的管程側(cè)，進(jìn)行換熱降溫后，進(jìn)入后續(xù)工藝。

液態(tài)工質(zhì)在工質(zhì)泵的驅(qū)動(dòng)下，先進(jìn)入雙熱源預(yù)熱器的殼程側(cè)，與管程側(cè)流體換熱后，工質(zhì)升溫再進(jìn)入雙熱源蒸發(fā)器的殼程側(cè)，工質(zhì)被加熱成為飽和蒸汽(或過(guò)熱蒸汽)。最后，工質(zhì)蒸汽進(jìn)入膨脹機(jī)，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)向外供電。工質(zhì)排汽隨后進(jìn)入蒸發(fā)式冷凝器，被冷卻成為液體，進(jìn)入工質(zhì)泵，形成熱力循環(huán)。

可見(jiàn)，本實(shí)用新型中，不同的熱源同時(shí)進(jìn)入同一個(gè)蒸發(fā)器和同一個(gè)預(yù)熱器，不同熱源通過(guò)各自獨(dú)立的管路與有機(jī)工質(zhì)進(jìn)行換熱，從而將蒸發(fā)器和預(yù)熱器都減少為一臺(tái)，大幅減小了設(shè)備的尺寸、占地以及降低了設(shè)備成本。系統(tǒng)性能也會(huì)得到適當(dāng)提高。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。