入有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐(11)，低壓蒸汽態(tài)有機(jī)工質(zhì)中的低壓氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)通過低壓側(cè)氣液分離器氣出口(212)以及合流閥低壓側(cè)入口(162)進(jìn)入合流閥(16); 在合流閥(16)中，高壓側(cè)乏氣和低壓氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)合流形成混合有機(jī)工質(zhì)，混合有機(jī)工質(zhì)通過合流閥出口(163)以及低壓級膨脹機(jī)入口(171)進(jìn)入低壓級膨脹機(jī)(17)，帶動(dòng)低壓級膨脹機(jī)(17)進(jìn)行第二級膨脹做功，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組(18)發(fā)電，做功后的混合有機(jī)工質(zhì)變?yōu)榈蛪簜?cè)乏氣，低壓側(cè)乏氣通過低壓級膨脹機(jī)出口(172)以及冷凝器入口(191)進(jìn)入冷凝器(19)并冷凝為液態(tài)有機(jī)工質(zhì)，然后經(jīng)由冷凝器出口(192)排出并輸送到有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐(11)內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)兩級有機(jī)朗肯循環(huán)余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，壓縮分流機(jī)構(gòu)(12)包括: 低壓工質(zhì)栗(121)，具有: 低壓工質(zhì)栗入口(1211)，連通于有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐(11)，低壓工質(zhì)栗(121)經(jīng)由低壓工質(zhì)栗入口(1211)接收來自有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐(11)的液態(tài)有機(jī)工質(zhì)；以及 低壓工質(zhì)栗出口(1212)，低壓工質(zhì)栗(121)將經(jīng)由低壓工質(zhì)栗入口(1211)進(jìn)入低壓工質(zhì)栗(121)內(nèi)的低壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)增壓成低壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)并將低壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)經(jīng)由低壓工質(zhì)栗出口(1212)排出； 分流閥(122)，具有: 分流閥入口(1221)，連通于低壓工質(zhì)栗出口(1212)并接收低壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)； 分流閥高壓側(cè)出口(1222)，將經(jīng)由分流閥入口(1221)進(jìn)入分流閥(122)中的低壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)分流并排出分流出的低壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)；以及 分流閥低壓側(cè)出口(1223)，連通于低壓換熱器用有機(jī)工質(zhì)入口(201)，將經(jīng)由分流閥入口(1221)進(jìn)入分流閥(122)中的低壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)分流并排出分流出的低壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)，排出的分流出的低壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)經(jīng)由低壓換熱器用有機(jī)工質(zhì)入口(201)進(jìn)入低壓換熱器(20)內(nèi)； 高壓工質(zhì)栗(123)，具有: 高壓工質(zhì)栗入口(1231)，連通于分流閥高壓側(cè)出口(1222)，高壓工質(zhì)栗(123)經(jīng)由高壓工質(zhì)栗入口(1231)接收低壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)；以及 高壓工質(zhì)栗出口(1232)，連通于分流閥高壓側(cè)出口(1222)，高壓工質(zhì)栗(123)將經(jīng)由高壓工質(zhì)栗入口(1231)進(jìn)入高壓工質(zhì)栗(123)內(nèi)的低壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)增壓成高壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)，高壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)經(jīng)由高壓工質(zhì)栗出口(1232)和高壓換熱器用有機(jī)工質(zhì)入口(131)進(jìn)入高壓換熱器(13)內(nèi)； 其中，有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐(11)、低壓工質(zhì)栗(121)、分流閥(122)、高壓工質(zhì)栗(123)、高壓換熱器(13)、高壓側(cè)氣液分離器(14)、高壓級膨脹機(jī)(15)、合流閥(16)、低壓級膨脹機(jī)(17)以及冷凝器(19)構(gòu)成用于內(nèi)燃機(jī)廢氣回收的兩級膨脹有機(jī)朗肯循環(huán)回路； 有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐(11)、低壓工質(zhì)栗(121)、分流閥(122)、低壓換熱器(20)、低壓側(cè)氣液分離器(21)、合流閥(16)、低壓級膨脹機(jī)(17)以及冷凝器(19)構(gòu)成用于內(nèi)燃機(jī)冷卻水回收的單級膨脹有機(jī)朗肯循環(huán)回路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)兩級有機(jī)朗肯循環(huán)余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，壓縮分流機(jī)構(gòu)(12)包括: 高壓工質(zhì)栗(123)，具有: 高壓工質(zhì)栗入口(1231)，連通于有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐(11)，高壓工質(zhì)栗(123)經(jīng)由高壓工質(zhì)栗入口(1231)接收來自有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐(11)的液態(tài)有機(jī)工質(zhì)；以及 高壓工質(zhì)栗出口(1232)，高壓工質(zhì)栗(123)將經(jīng)由高壓工質(zhì)栗入口(1231)進(jìn)入高壓工質(zhì)栗(123)內(nèi)的液態(tài)有機(jī)工質(zhì)增壓成高壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)并將高壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)經(jīng)由高壓工質(zhì)栗出口 (1232)排出；分流閥(122)，具有: 分流閥入口(1221)，連通于高壓工質(zhì)栗出口(1232)并接收高壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)； 分流閥高壓側(cè)出口(1222)，連通于高壓換熱器用有機(jī)工質(zhì)入口(131)，將經(jīng)由分流閥入口(1221)進(jìn)入分流閥(122)中的高壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)分流并排出分流出的高壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)，排出的分流出的高壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)經(jīng)由高壓換熱器用有機(jī)工質(zhì)入口(131)進(jìn)入高壓換熱器(13)內(nèi)；以及 分流閥低壓側(cè)出口(1223)，將經(jīng)由分流閥入口(1221)進(jìn)入分流閥(122)中的高壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)分流并排出分流出的高壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)；以及電控減壓閥(124)，具有: 電控減壓閥入口(1241)，連通于分流閥低壓側(cè)出口(1223)，電控減壓閥(124)經(jīng)由電控減壓閥入口(1241)接收來自分流閥低壓側(cè)出口(1223)的高壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)；以及電控減壓閥出口(1242)，連通于低壓換熱器用有機(jī)工質(zhì)入口(201)，電控減壓閥(124)將經(jīng)由電控減壓閥入口(1241)進(jìn)入電控減壓閥(124)內(nèi)的高壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)減壓成低壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)，低壓液態(tài)有機(jī)工質(zhì)經(jīng)由電控減壓閥出口(1242)和低壓換熱器用有機(jī)工質(zhì)入口(201)進(jìn)入低壓換熱器(20)內(nèi)； 其中，有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐(11)、高壓工質(zhì)栗(123)、分流閥(122)、高壓換熱器(13)、高壓側(cè)氣液分離器(14)、高壓級膨脹機(jī)(15)、合流閥(16)、低壓級膨脹機(jī)(17)以及冷凝器(19)構(gòu)成用于內(nèi)燃機(jī)廢氣回收的兩級膨脹有機(jī)朗肯循環(huán)回路； 有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐(11)、高壓工質(zhì)栗(123)、分流閥(122)、電控減壓閥(124)、低壓換熱器(20)、低壓側(cè)氣液分離器(21)、合流閥(16)、低壓級膨脹機(jī)(17)以及冷凝器(19)構(gòu)成用于內(nèi)燃機(jī)冷卻水回收的單級膨脹有機(jī)朗肯循環(huán)回路。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)兩級有機(jī)朗肯循環(huán)余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)電機(jī)組(18)包括: 高壓級發(fā)電機(jī)(181)，連接于高壓級膨脹機(jī)(15)，且連接于外部的供電或儲(chǔ)能裝置；以及 低壓級發(fā)電機(jī)(182)，連接于低壓級膨脹機(jī)(17)，且連接于外部的供電或儲(chǔ)能裝置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)兩級有機(jī)朗肯循環(huán)余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，高壓級發(fā)電機(jī)(181)和低壓級發(fā)電機(jī)(182)分別連接于不同的外部的供電或儲(chǔ)能裝置。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)兩級有機(jī)朗肯循環(huán)余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，高壓級發(fā)電機(jī)(181)和低壓級發(fā)電機(jī)(182)連接于同一外部的供電或儲(chǔ)能裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)兩級有機(jī)朗肯循環(huán)余熱回收系統(tǒng)，其特征在于， 低壓級膨脹機(jī)(17)與高壓級膨脹機(jī)(15)同軸連接； 發(fā)電機(jī)組(18)包括: 機(jī)組發(fā)電機(jī)(183)，同軸連接于高壓級膨脹機(jī)(15)和低壓級膨脹機(jī)(17)，位于低壓級膨脹機(jī)(17)外側(cè)，且連接于外部的供電或儲(chǔ)能裝置。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)兩級有機(jī)朗肯循環(huán)余熱回收系統(tǒng)，有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐(11)具有: 有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐第一入口(111)，連通于有機(jī)工質(zhì)冷凝器出口(192); 有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐第二入口(112)，連通于高壓側(cè)氣液分離器液出口(143)和低壓側(cè)氣液分離器液出口(213);以及 有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐出口(113)，連通于壓縮分流機(jī)構(gòu)(12)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)兩級有機(jī)朗肯循環(huán)余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，冷凝器(19)采用風(fēng)機(jī)(193)進(jìn)行風(fēng)冷，以使進(jìn)入冷凝器(19)中的低壓側(cè)乏氣冷凝為液態(tài)有機(jī)工質(zhì)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)兩級有機(jī)朗肯循環(huán)余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，冷凝器(19)采用水冷方式，以使進(jìn)入冷凝器(19)中的低壓側(cè)乏氣冷凝為液態(tài)有機(jī)工質(zhì)。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種內(nèi)燃機(jī)兩級有機(jī)朗肯循環(huán)余熱回收系統(tǒng)，其包括有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐、壓縮分流機(jī)構(gòu)、高壓換熱器、高壓側(cè)氣液分離器、高壓級膨脹機(jī)、合流閥、低壓級膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)組、冷凝器、低壓換熱器以及低壓側(cè)氣液分離器。在根據(jù)本發(fā)明所述的內(nèi)燃機(jī)兩級有機(jī)朗肯循環(huán)余熱回收系統(tǒng)中，采用一種有機(jī)工質(zhì)通過內(nèi)燃機(jī)廢氣回收的兩級膨脹有機(jī)朗肯循環(huán)回路和用于內(nèi)燃機(jī)冷卻水回收的單級膨脹有機(jī)朗肯循環(huán)回路之間的耦合同時(shí)將內(nèi)燃機(jī)E排出的冷卻水和廢氣進(jìn)行的余熱回收發(fā)電，既能充分利用內(nèi)燃機(jī)的廢氣及冷卻水又能提高內(nèi)燃機(jī)兩級有機(jī)朗肯循環(huán)余熱回收系統(tǒng)的空間緊湊性。
【IPC分類】F01K27/02
【公開號】CN105156165
【申請?zhí)枴緾N201510397406
【發(fā)明人】張揚(yáng)軍, 張磊, 諸葛偉林, 李志勇, 彭杰, 李輝, 趙春華
【申請人】清華大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年7月8日