本實(shí)用新型涉及有機(jī)朗肯循環(huán)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種有機(jī)朗肯循環(huán)裝置。

背景技術(shù)：

我國(guó)能源短缺和環(huán)境保護(hù)工作的壓力越來(lái)越大，探討發(fā)展利用太陽(yáng)能、地?zé)崮?、生物質(zhì)等可再生能源和低品位工業(yè)余熱的分布式供能系統(tǒng)，與大電網(wǎng)結(jié)合，滿(mǎn)足能源需求，是實(shí)現(xiàn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排、改善生態(tài)環(huán)境的重要措施。低溫?zé)崮苁强稍偕茉吹闹匾M成部分，對(duì)中低溫?zé)嵩吹难芯糠衔覈?guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。低溫?zé)崮苁侵钙肺惠^低的熱能，一般溫度低于200℃。這些能源種類(lèi)繁多，能量巨大，包括太陽(yáng)能，地?zé)崮?，海洋溫差能等可再生能源和工業(yè)余熱。這些能源通過(guò)低溫?zé)崮馨l(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換，提供數(shù)量可觀(guān)的高品位電能，提高能源的利用效率，同時(shí)不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。

利用低溫?zé)崮艿陌l(fā)電技術(shù)主要是基于朗肯循環(huán)的熱力發(fā)電系統(tǒng)，有機(jī)朗肯循環(huán)(Origanic Rankine Cycle，ORC)系統(tǒng)具有效率高、適用性強(qiáng)、簡(jiǎn)易方便、使用壽命長(zhǎng)、維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，它采用低沸點(diǎn)的有機(jī)工質(zhì)代替水，吸收熱源熱量，在低溫條件下獲得較高的蒸氣壓力，推動(dòng)渦輪機(jī)做功，適合廣泛應(yīng)用于各種低溫?zé)崮馨l(fā)電領(lǐng)域。據(jù)保守估計(jì)：每年我國(guó)的ORC技術(shù)有數(shù)千億的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空間。美國(guó)、日本、意大利、德國(guó)、法國(guó)、以色列等國(guó)家投入了大量財(cái)力人力，爭(zhēng)相開(kāi)展ORC技術(shù)的研究工作。

常規(guī)有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的儲(chǔ)液罐為加注工質(zhì)位置，在整個(gè)系統(tǒng)未加注工質(zhì)時(shí)，工質(zhì)有儲(chǔ)液罐位置加入，加注完比后系統(tǒng)啟動(dòng)，工質(zhì)從儲(chǔ)液罐進(jìn)入到蒸發(fā)器中吸熱；由于系統(tǒng)內(nèi)為正壓(大于環(huán)境壓力)，所以不可避免的會(huì)出現(xiàn)工質(zhì)泄露現(xiàn)象，當(dāng)在正常運(yùn)行時(shí)，如果依然從儲(chǔ)液罐補(bǔ)充工質(zhì)，補(bǔ)充的工質(zhì)的溫度一般均小于環(huán)境溫度，儲(chǔ)液罐內(nèi)的溫度一般高于環(huán)境溫度(儲(chǔ)液罐都有保溫層)，這樣會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)液罐內(nèi)部分熱量被補(bǔ)充工質(zhì)吸收，降低儲(chǔ)液罐溫度，儲(chǔ)液罐中工質(zhì)為過(guò)冷狀態(tài)(理論上儲(chǔ)液罐中工質(zhì)為飽和狀態(tài)，實(shí)際上應(yīng)為微過(guò)冷接近飽和，即使這樣，補(bǔ)充工質(zhì)也會(huì)加大儲(chǔ)液罐中工質(zhì)的過(guò)冷度)，儲(chǔ)液罐中工質(zhì)過(guò)冷會(huì)使蒸發(fā)器進(jìn)口工質(zhì)溫度下降，蒸發(fā)器吸熱量增大，降低熱效率。

因此，如何提供一種有機(jī)朗肯循環(huán)裝置，以提高熱效率，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種有機(jī)朗肯循環(huán)裝置，以提高熱效率。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種有機(jī)朗肯循環(huán)裝置，包括凝汽器和與所述凝汽器連通的排汽管，還包括補(bǔ)充工質(zhì)裝置，所述補(bǔ)充工質(zhì)裝置包括工質(zhì)補(bǔ)充入口，所述工質(zhì)補(bǔ)充入口設(shè)置在所述凝汽器上且位于所述排汽管與所述凝汽器的連通處。

優(yōu)選的，上述工質(zhì)補(bǔ)充入口通過(guò)連通管與所述凝汽器連通，所述連通管上設(shè)置有補(bǔ)充罐。

優(yōu)選的，在所述連通管上且位于所述補(bǔ)充罐和所述凝汽器之間設(shè)置有補(bǔ)液泵。

優(yōu)選的，在所述連通管上且位于所述補(bǔ)液泵的兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)截止閥門(mén)。

優(yōu)選的，在所述連通管上且位于所述補(bǔ)液泵與所述凝汽器之間設(shè)置有調(diào)節(jié)閥門(mén)。

優(yōu)選的，上述凝汽器上設(shè)置有噴嘴，工質(zhì)經(jīng)所述噴嘴噴射進(jìn)入所述凝汽器內(nèi)。

優(yōu)選的，上述噴嘴為多個(gè)。

優(yōu)選的，上述噴嘴環(huán)繞所述排汽管設(shè)置且與從所述排汽管中排出的汽體順向噴射。

本實(shí)用新型提供的有機(jī)朗肯循環(huán)裝置，包括凝汽器和與所述凝汽器連通的排汽管，還包括補(bǔ)充工質(zhì)裝置，所述補(bǔ)充工質(zhì)裝置包括工質(zhì)補(bǔ)充入口，所述工質(zhì)補(bǔ)充入口設(shè)置在所述凝汽器上且位于所述排汽管與所述凝汽器的連通處。由于從排汽管中排出的汽體狀態(tài)的工質(zhì)本身是帶有熱量的，需要通過(guò)冷卻塔對(duì)其進(jìn)行冷卻后，流入到儲(chǔ)液罐中進(jìn)行下一次的循環(huán)使用，那么現(xiàn)在改為將工質(zhì)補(bǔ)充入口設(shè)置在凝汽器上且位于排汽管與凝汽器的連通處，那么新注入的工質(zhì)就能夠吸收汽體狀態(tài)的工質(zhì)所攜帶的廢熱，那么工質(zhì)就不會(huì)吸收儲(chǔ)液罐中的熱量，不會(huì)使儲(chǔ)液罐中工質(zhì)變成過(guò)冷狀態(tài)，蒸發(fā)器吸熱量不會(huì)增大，從而提高熱效率，并且，部分排汽與補(bǔ)充工質(zhì)接觸后發(fā)生凝結(jié)，減少排汽的冷源損失，提高有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性，而且由于系統(tǒng)的冷凝部分的參數(shù)較低(小于50℃，壓力一般為0.15-0.8MPa)，補(bǔ)充工質(zhì)的質(zhì)量和壓力均較小，所以系統(tǒng)的各部件成本較低。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的有機(jī)朗肯循環(huán)裝置的凝汽器的結(jié)構(gòu)示意圖。

上圖1中：

凝汽器1、排汽管2、補(bǔ)液泵3、截止閥門(mén)4、調(diào)節(jié)閥門(mén)5、補(bǔ)充罐6、噴嘴7。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參考圖1，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的有機(jī)朗肯循環(huán)裝置的凝汽器的結(jié)構(gòu)示意圖。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的有機(jī)朗肯循環(huán)裝置，包括凝汽器1和與凝汽器1連通的排汽管2，還包括補(bǔ)充工質(zhì)裝置，補(bǔ)充工質(zhì)裝置包括工質(zhì)補(bǔ)充入口，工質(zhì)補(bǔ)充入口設(shè)置在凝汽器1上且位于排汽管2與凝汽器1的連通處。由于從排汽管2中排出的汽體狀態(tài)的工質(zhì)本身是帶有熱量的，需要通過(guò)冷卻塔對(duì)其進(jìn)行冷卻后，流入到儲(chǔ)液罐中進(jìn)行下一次的循環(huán)使用，那么現(xiàn)在改為將工質(zhì)補(bǔ)充入口設(shè)置在凝汽器上且位于排汽管與凝汽器的連通處，那么新注入的工質(zhì)就能夠吸收汽體狀態(tài)的工質(zhì)所攜帶的廢熱，那么工質(zhì)就不會(huì)吸收儲(chǔ)液罐中的熱量，不會(huì)使儲(chǔ)液罐中工質(zhì)變成過(guò)冷狀態(tài)，蒸發(fā)器吸熱量不會(huì)增大，從而提高熱效率，并且，部分排汽與補(bǔ)充工質(zhì)接觸后發(fā)生凝結(jié)，減少排汽的冷源損失，提高有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性，而且由于系統(tǒng)的冷凝部分的參數(shù)較低(小于50℃，壓力一般為0.15-0.8MPa)，補(bǔ)充工質(zhì)的質(zhì)量和壓力均較小，所以系統(tǒng)的各部件成本較低。

其中，工質(zhì)補(bǔ)充入口通過(guò)連通管與凝汽器1連通，連通管上設(shè)置有補(bǔ)充罐6，在連通管上且位于補(bǔ)充罐6和凝汽器1之間設(shè)置有補(bǔ)液泵3。在連通管上且位于補(bǔ)液泵3的兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)截止閥門(mén)4。在連通管上且位于補(bǔ)液泵3與凝汽器1之間設(shè)置有調(diào)節(jié)閥門(mén)5。那么可以將待補(bǔ)充的工質(zhì)先加注至補(bǔ)充罐6內(nèi)，當(dāng)系統(tǒng)需要工質(zhì)補(bǔ)充時(shí)，打開(kāi)連通管上的截止閥門(mén)4，啟動(dòng)補(bǔ)液泵3，補(bǔ)液泵3將補(bǔ)充罐6內(nèi)的工質(zhì)升壓輸送至凝汽器1內(nèi)。同時(shí)，還可以在凝汽器1上設(shè)置有噴嘴7，工質(zhì)經(jīng)噴嘴7噴射進(jìn)入凝汽器1內(nèi)，噴嘴7為多個(gè)。從圖1中可以看出，連通管在凝汽器1外側(cè)接近排汽管2位置時(shí)分為兩路，兩路管道分別進(jìn)入凝汽器1，工質(zhì)經(jīng)兩路管道由噴嘴7加速?lài)娚?，與排汽混合。那么為避免補(bǔ)充工質(zhì)與排汽混合時(shí)擾亂排汽主流方向，補(bǔ)液泵3的出口壓力略高于凝汽器1內(nèi)壓力，補(bǔ)充液的流量和壓力過(guò)大時(shí)，可由連通管上的調(diào)節(jié)閥門(mén)5進(jìn)行調(diào)節(jié)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的儲(chǔ)液罐位置補(bǔ)充，這種補(bǔ)充工質(zhì)方式能夠在補(bǔ)充工質(zhì)的同時(shí)回收部分排汽熱量，部分排汽與補(bǔ)充工質(zhì)接觸后發(fā)生凝結(jié)，減少排汽的冷源損失，提高有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性，由于系統(tǒng)的冷凝部分的參數(shù)較低(小于50℃，壓力一般為0.15-0.8MPa)，補(bǔ)充工質(zhì)的質(zhì)量和壓力均較小，所以系統(tǒng)的各部件成本較低，補(bǔ)液泵的耗功也較小。

其中，噴嘴7環(huán)繞排汽管2設(shè)置且與從排汽管2中排出的汽體順向噴射。

那么，當(dāng)系統(tǒng)需要補(bǔ)充工質(zhì)時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中的儲(chǔ)液罐補(bǔ)充方式不會(huì)提高系統(tǒng)熱效率，還可能會(huì)降低系統(tǒng)熱效率；而采用本實(shí)用新型提供的凝汽器補(bǔ)充方式，能夠在有效補(bǔ)充工質(zhì)的前提下，使補(bǔ)充工質(zhì)充分與排汽發(fā)生接觸，形成混合換熱，補(bǔ)充工質(zhì)吸收了部分排汽熱量，使部分排汽發(fā)生凝結(jié)，減少了凝汽器1的冷源損失，提高了系統(tǒng)熱效率。

在凝汽器1內(nèi)接近排汽管2的位置布置噴嘴補(bǔ)充工質(zhì)，能夠在有效補(bǔ)充工質(zhì)的前提下，使補(bǔ)充工質(zhì)充分與排汽發(fā)生接觸，形成混合換熱，補(bǔ)充工質(zhì)吸收了部分排汽熱量，使部分排汽發(fā)生凝結(jié)，減少了凝汽器的冷源損失，提高了系統(tǒng)熱效率。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。