技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于有機(jī)朗肯循環(huán)低溫余熱發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種采用引射器的有機(jī)朗肯循環(huán)汽輪發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
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目前，能源利用率較低的主要原因?yàn)槭谴罅康墓I(yè)余熱沒有得到充分利用，而有機(jī)朗肯循環(huán)低溫余熱發(fā)電技術(shù)是利用沸點(diǎn)低的有機(jī)工質(zhì)為循環(huán)介質(zhì)對(duì)工業(yè)余熱(90-300℃)進(jìn)行回收的有效手段。傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)多采用風(fēng)冷結(jié)構(gòu)，如專利名稱為：一種電機(jī)風(fēng)冷冷卻結(jié)構(gòu)，授權(quán)公告號(hào)為：cn203883620u，其介紹發(fā)電機(jī)普遍采用風(fēng)冷對(duì)發(fā)電機(jī)內(nèi)部進(jìn)行冷卻；專利名稱為：一種雙風(fēng)路水冷電機(jī)冷卻系統(tǒng)，授權(quán)公告號(hào)為：cn205304506u，其介紹可采用風(fēng)冷與水冷共同作用冷卻發(fā)電機(jī)。因?yàn)橛袡C(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電裝置采用有機(jī)工質(zhì)循環(huán)做功，整個(gè)系統(tǒng)對(duì)有機(jī)工質(zhì)的純度與密封有嚴(yán)格的要求，因此要保證工質(zhì)的做功能力不能采用如上述兩個(gè)專利所代表的傳統(tǒng)風(fēng)冷措施。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明為了解決傳統(tǒng)風(fēng)冷與水冷的電機(jī)冷卻方式無法對(duì)有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電裝置中的一體化汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行冷卻的問題，本發(fā)明提供了一種采用引射器的有機(jī)朗肯循環(huán)汽輪發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)，通過采用氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)冷卻回路和和水冷卻回路的雙冷卻回路，解決了有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電裝置中一體化汽輪發(fā)電機(jī)組冷卻必須采用有機(jī)工質(zhì)氣體的技術(shù)難題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于：一種采用引射器的有機(jī)朗肯循環(huán)汽輪發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)，包括有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)用于對(duì)有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)進(jìn)行冷卻；有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括工質(zhì)泵、蒸發(fā)器、透平、冷凝器、儲(chǔ)液罐和發(fā)電機(jī)，所述工質(zhì)泵、蒸發(fā)器、透平、冷凝器、儲(chǔ)液罐由金屬管道依次串聯(lián)形成有機(jī)工質(zhì)循環(huán)回路，發(fā)電機(jī)與透平同軸連接；

所述冷卻系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)組的水冷卻回路和發(fā)電機(jī)組的氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)冷卻回路，所述發(fā)電機(jī)組的水冷卻回路包括由冷卻水管依次串聯(lián)的冷卻器、水箱、水泵、發(fā)電機(jī)；所述發(fā)電機(jī)組的氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)冷卻回路為引射器引射氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)冷卻回路，所述引射器為設(shè)有三個(gè)端口的三通結(jié)構(gòu)，定義三個(gè)端口分別為第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口與透平的入口并聯(lián)，第二端口連接發(fā)電機(jī)，第三端口與透平的出口連通后與發(fā)電機(jī)并聯(lián)。

優(yōu)選地，所述冷凝器和冷卻器均采用水冷式。

本發(fā)明的有益效果是：通過設(shè)立氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)冷卻回路和水冷卻回路的雙冷卻系統(tǒng)，采用氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)冷卻與水冷卻共同對(duì)發(fā)電機(jī)實(shí)施冷卻。其中通過氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)冷卻發(fā)電機(jī)，可以保證有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)同軸一體化汽輪發(fā)電機(jī)組的密封性與工質(zhì)純度，而且通過設(shè)立引射器從系統(tǒng)內(nèi)部引出氣體對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行冷卻，節(jié)省成本與空間，易于維修替換，減少耗電設(shè)備，可以使有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率提高3％～5％。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中引射器的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：工質(zhì)泵1、蒸發(fā)器2、透平3、冷凝器4、儲(chǔ)液罐5、引射器6、發(fā)電機(jī)7、冷卻器8、水箱9、水泵10、噴管11、混合室12、擴(kuò)壓管13、第一端口a1、第二端口a2、第三端口a3。

具體實(shí)施方式：

如圖1所示，本發(fā)明的一種采用引射器的有機(jī)朗肯循環(huán)汽輪發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)，包括有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)用于對(duì)有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)7進(jìn)行冷卻；有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括工質(zhì)泵1、蒸發(fā)器2、透平3、冷凝器4、儲(chǔ)液罐5和發(fā)電機(jī)7，所述工質(zhì)泵1、蒸發(fā)器2、透平3、冷凝器4、儲(chǔ)液罐5由金屬管道連接依次串聯(lián)形成有機(jī)工質(zhì)循環(huán)回路，發(fā)電機(jī)7與透平3同軸連接。

所述冷卻系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)組的水冷卻回路和發(fā)電機(jī)組的氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)冷卻回路，所述發(fā)電機(jī)組的水冷卻回路包括由冷卻水管依次串聯(lián)的冷卻器8、水箱9、水泵10、發(fā)電機(jī)7；所述發(fā)電機(jī)組的氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)冷卻回路利用透平3出口的壓力大于噴管11出口的壓力，通過引射器6引射有機(jī)工質(zhì)氣體對(duì)發(fā)電機(jī)7轉(zhuǎn)子進(jìn)行冷卻形成氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)冷卻回路。如圖2所示，所述引射器6為設(shè)有三個(gè)端口的三通結(jié)構(gòu)，定義三個(gè)端口分別為第一端口a1、第二端口a2、第三端口a3、噴管11、混合室12、擴(kuò)壓管13，所述噴管11的入口為第一端口a1，噴管11的出口端分別與混合室12的入口和第二端口a2入口連通，混合室12的另一端與擴(kuò)壓管13連通，擴(kuò)壓管13的出口為第三端口a3。所述引射器6的第一端口a1與透平3的入口由管道并列連接，引射器6的第二端口a2連接發(fā)電機(jī)7，引射器6的第三端口a3與透平3的出口通過金屬管道連通后與發(fā)電機(jī)7并聯(lián)。

所述發(fā)電機(jī)組的水冷卻回路包括由冷卻水管依次串聯(lián)的冷卻器8、水箱9、水泵10、發(fā)動(dòng)機(jī)7，冷卻水由水泵10提供循環(huán)動(dòng)力進(jìn)入發(fā)電機(jī)7后對(duì)發(fā)電機(jī)7定子進(jìn)行冷卻，冷卻水對(duì)發(fā)電機(jī)7進(jìn)行冷卻后，進(jìn)入冷卻器8冷卻降溫，冷卻水冷卻電機(jī)后經(jīng)過冷卻器8降溫后進(jìn)入水箱9，再由水箱9進(jìn)入水泵10完成水冷循環(huán)。

所述發(fā)電機(jī)組的氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)卻回路和發(fā)電機(jī)組的水冷卻回路可實(shí)現(xiàn)氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)與水冷共同對(duì)發(fā)電機(jī)7進(jìn)行冷卻。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述冷凝器4和冷卻器8均可以采用水冷式。

工作過程：

工質(zhì)泵1提供工質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力，工質(zhì)在蒸發(fā)器2吸收余熱能量，吸收余熱能量后的氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)在透平3內(nèi)做功將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成透平3葉片的動(dòng)能，再通過同軸一體化的汽輪發(fā)電機(jī)組將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電，在透平3內(nèi)做功后的乏氣進(jìn)入冷凝器4凝結(jié)為液體后流入儲(chǔ)液罐5，儲(chǔ)液罐5中的有機(jī)工質(zhì)液體再經(jīng)工質(zhì)泵1加壓循環(huán)做功。發(fā)電機(jī)7的氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)冷卻回路中的氣體由透平3出口的有機(jī)工質(zhì)組成，透平3出口的氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)由于引射器6的引射作用流經(jīng)發(fā)電機(jī)7對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行冷卻后由第二端口a2進(jìn)入混合室12，透平3入口的氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)從引射器6的第一端口a1入口進(jìn)入噴管11中，由第一端口a1、第二端口a2進(jìn)入的氣體在混合室12內(nèi)進(jìn)行混合，再經(jīng)由擴(kuò)壓管13從第三端口a3返回透平3的出口。

由冷卻水管依次串聯(lián)的冷卻器8、水箱9、水泵10、發(fā)電機(jī)7形成發(fā)電機(jī)組的水冷卻回路，冷卻水由水泵10提供循環(huán)動(dòng)力進(jìn)入發(fā)電機(jī)7對(duì)其定子進(jìn)行冷卻，冷卻水對(duì)發(fā)電機(jī)7進(jìn)行冷卻后，進(jìn)入冷卻器8冷卻降溫，冷卻水冷卻發(fā)電機(jī)7后經(jīng)過冷卻器8降溫后進(jìn)入水箱9，再由水泵10加壓完成液體冷卻循環(huán)，完成氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)與液態(tài)水相結(jié)合共同作用對(duì)發(fā)電機(jī)7進(jìn)行冷卻。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，這些具體實(shí)施方式都是基于本發(fā)明整體構(gòu)思下的不同實(shí)現(xiàn)方式，而且本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明及一種采用引射器的有機(jī)朗肯循環(huán)汽輪發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)，包括有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)用于對(duì)有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)進(jìn)行冷卻；冷卻系統(tǒng)包括水冷卻回路和氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)冷卻回路，水冷卻回路包括由冷卻水管依次串聯(lián)的冷卻器、水箱、水泵、發(fā)電機(jī)；氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)冷卻回路為引射器引射氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)冷卻回路，引射器為設(shè)有三個(gè)端口的三通結(jié)構(gòu)，定義三個(gè)端口分別為第一端口、第二端口和第三端口，第一端口與透平的入口并聯(lián)，第二端口連接發(fā)電機(jī)，第三端口與透平的出口連通后與發(fā)電機(jī)并聯(lián)。本發(fā)明通過設(shè)立氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)冷卻回路和水冷卻回路的雙冷卻系統(tǒng)，采用氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)與水共同對(duì)發(fā)電機(jī)實(shí)施冷卻。

技術(shù)研發(fā)人員：欒海峰;顏曉江;王璞堯;陳龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱廣瀚新能動(dòng)力有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.22
技術(shù)公布日：2017.08.11