專利名稱：利用低溫余熱的全流發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于熱能工程，具體涉及到利用工業(yè)余熱進(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前我國(guó)國(guó)內(nèi)約有7000座水泥窯，工業(yè)窯爐要消耗大量能源，普通水泥窯爐排煙溫度為200℃左右。此能量不加以利用將造成極大的能源浪費(fèi)，同時(shí)也將造成熱污染。一般將溫度在200℃左右的廢熱稱為低溫余熱，如果將此余熱回收利用并進(jìn)行發(fā)電這當(dāng)然是最為理想之事，而且余熱發(fā)電具有巨大的潛在市場(chǎng)。本實(shí)用新型采用螺桿膨脹機(jī)發(fā)電，節(jié)省了工業(yè)鍋爐的投資，不僅環(huán)保而且給企業(yè)提供最廉價(jià)的電力，降低企業(yè)能耗，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和能源的綜合利用率。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種利用工業(yè)余熱采用螺桿膨脹機(jī)方式進(jìn)行高效發(fā)電的系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理如附圖所示。利用低溫余熱的全流發(fā)電系統(tǒng)，由吸熱盤(pán)管1、調(diào)節(jié)閥2、全流螺桿膨脹機(jī)3、發(fā)電機(jī)4、冷凝器5、水泵6組成。將吸熱盤(pán)管1置于工業(yè)窯爐的尾部替代發(fā)電用鍋爐。吸熱盤(pán)管1與調(diào)節(jié)閥2、螺桿膨脹機(jī)3、冷凝器5、水泵6串接形成循環(huán)回路，全流發(fā)電機(jī)4與全流螺桿膨脹機(jī)3同軸連接。在吸熱盤(pán)管1中置入高壓不飽和液體介質(zhì)吸收爐窯廢氣余熱，使之成為高溫高壓過(guò)熱蒸汽，然后經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)閥，把蒸汽調(diào)節(jié)到適合螺桿發(fā)電機(jī)做功的狀態(tài)，通過(guò)全流螺桿膨脹機(jī)3膨脹做功，推動(dòng)全流發(fā)電機(jī)4做功發(fā)電。高壓不飽和液體介質(zhì)可為水或R123。做功后的液體介質(zhì)變成低溫低壓的過(guò)熱蒸汽，再進(jìn)入冷凝器5，在冷凝器中與冷卻水換熱凝結(jié)成飽和液體，后經(jīng)過(guò)密封水泵6升壓變成高壓的不飽和液體，由此完成一個(gè)循環(huán)。
本實(shí)用新型的有益效果在于將吸熱盤(pán)管置于工業(yè)窯爐的尾部替代普通發(fā)電用鍋爐大大減少了設(shè)備投資，同時(shí)通過(guò)全流螺桿膨脹機(jī)使水的熱量得到充分使用。除適用于汽水兩相、熱水和飽和蒸汽外，也適用于過(guò)熱蒸汽。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐高壓、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、安全可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。


附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。圖中吸熱盤(pán)管-1；調(diào)節(jié)閥-2；全流螺桿膨脹機(jī)-3；發(fā)電機(jī)-4；冷凝器-5；水泵-6。
具體實(shí)施方式
安裝時(shí)，首先將吸熱盤(pán)管1置于工業(yè)窯爐的尾部，吸熱盤(pán)管1與調(diào)節(jié)閥2、螺桿膨脹機(jī)3、冷凝器5、水泵6串接形成循環(huán)回路，全流發(fā)電機(jī)4與全流螺桿膨脹機(jī)3同軸連接。為了保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行，本系統(tǒng)采用兩個(gè)水泵，同時(shí)在水泵的兩端安裝兩個(gè)閥門(mén)。本實(shí)施例在吸熱盤(pán)管1中置入R123作為高壓不飽和液體介質(zhì)吸收爐窯廢氣余熱，使之成為高溫高壓過(guò)熱蒸汽。爐窯中煙氣進(jìn)口溫度為200℃，出口溫度為130℃，煙氣流量為120000m3/h。加熱后的工質(zhì)經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)閥，把蒸汽調(diào)節(jié)到做功的狀態(tài)即溫度為180℃，壓力為1.0MPa，通過(guò)全流螺桿膨脹機(jī)3膨脹做功后壓力降為0.2MPa，推動(dòng)全流發(fā)電機(jī)4做功發(fā)電。輸入給螺桿膨脹機(jī)的功率為431.9KW，發(fā)電機(jī)組的電效率為0.6，得發(fā)電功率為259.1KW。做功后的工質(zhì)R123進(jìn)入冷凝器5，在冷凝器中與冷卻水換熱凝結(jié)成飽和液體，后經(jīng)過(guò)密封水泵6升壓變成高壓的不飽和液體，由此完成發(fā)電循環(huán)。
權(quán)利要求1.利用低溫余熱的全流發(fā)電系統(tǒng)，由吸熱盤(pán)管(1)、調(diào)節(jié)閥(2)、全流螺桿膨脹機(jī)(3)、發(fā)電機(jī)(4)、冷凝器(5)、水泵(6)組成，其特征是將吸熱盤(pán)管(1)置于工業(yè)窯爐的尾部替代發(fā)電用鍋爐，吸熱盤(pán)管(1)與調(diào)節(jié)閥(2)、螺桿膨脹機(jī)(3)、冷凝器(5)、水泵(6)串接形成循環(huán)回路，全流發(fā)電機(jī)(4)與全流螺桿膨脹機(jī)(3)同軸連接，在吸熱盤(pán)管(1)中置入高壓不飽和液體介質(zhì)吸收爐窯廢氣余熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用低溫余熱的全流發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述的高壓不飽和液體介質(zhì)可為水或R123。
專利摘要利用低溫余熱的全流發(fā)電系統(tǒng)，是將吸熱盤(pán)管置于工業(yè)窯爐的尾部替代發(fā)電用鍋爐，吸熱盤(pán)管與調(diào)節(jié)閥、螺桿膨脹機(jī)、冷凝器、水泵串接形成循環(huán)回路。全流發(fā)電機(jī)與全流螺桿膨脹機(jī)同軸連接，在吸熱盤(pán)管中置入高壓不飽和液體介質(zhì)吸收爐窯廢氣余熱，使之成為高溫高壓過(guò)熱蒸汽，通過(guò)全流螺桿膨脹機(jī)膨脹做功，推動(dòng)全流發(fā)電機(jī)做功發(fā)電。本實(shí)用新型的有益效果在于將吸熱盤(pán)管置于工業(yè)窯爐的尾部替代普通發(fā)電用鍋爐大大減少了設(shè)備投資，同時(shí)通過(guò)全流螺桿膨脹機(jī)使水的熱量得到充分使用。除適用于汽水兩相、熱水和飽和蒸汽外，也適用于過(guò)熱蒸汽。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐高壓、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、安全可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F27D17/00GK2844824SQ200520025918
公開(kāi)日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2005年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月18日
發(fā)明者鄭宗和, 高金水, 楊玉忠, 葛昕, 馬永濤, 王宏卯 申請(qǐng)人:天津大學(xué)