有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，包括循環(huán)發(fā)電主回路和膨脹機(jī)膨脹氣體調(diào)節(jié)回路；循環(huán)發(fā)電主回路中，高壓蒸發(fā)器的工質(zhì)出口連接至膨脹機(jī)的主氣進(jìn)口，膨脹機(jī)的排氣口連接至冷凝器的入口，冷凝器的出口連接至高壓工質(zhì)泵的入口，高壓工質(zhì)泵的出口連接至高壓蒸發(fā)器的工質(zhì)入口，膨脹機(jī)的輸出端連接發(fā)電機(jī)；膨脹機(jī)膨脹氣體調(diào)節(jié)回路中，低壓工質(zhì)泵的入口連接至冷凝器的出口，低壓工質(zhì)泵的出口連接至低壓蒸發(fā)器的工質(zhì)入口，低壓蒸發(fā)器的工質(zhì)出口連接至膨脹機(jī)的膨脹氣體調(diào)節(jié)口，膨脹機(jī)的膨脹氣體調(diào)節(jié)口連接至回?zé)崞鞯牡谝粨Q熱管路入口，回?zé)崞鞯牡谝粨Q熱管路出口冷凝器的入口。本實(shí)用新型能夠有效地防止膨脹機(jī)的過(guò)膨脹和欠膨脹問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]低溫?zé)崮苁侵钙肺断鄬?duì)較低的熱能，低溫?zé)崮艿臏囟纫话愕陀?00°C，這些能源種類繁多，包括工業(yè)廢熱、地?zé)?、生物質(zhì)能、海洋溫差能、太陽(yáng)能等等多種可再生資源;其總量巨大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前人類所利用的熱能中有50%最終以低品位廢熱的形式直接排放。有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)是一種應(yīng)用低于200°C的低溫?zé)崮艿淖顬槌Ｒ?jiàn)的發(fā)電用熱力循環(huán)系統(tǒng)。
[0003]圖1為現(xiàn)有的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的流程示意圖，參照?qǐng)D1，現(xiàn)有的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括蒸發(fā)器16、膨脹機(jī)17、發(fā)電機(jī)20、冷凝器18和工質(zhì)栗19，其中蒸發(fā)器的出口通過(guò)高壓氣體管路與膨脹機(jī)的入口連接，膨脹機(jī)的出口通過(guò)低壓氣體管路與冷凝器的入口連接，冷凝器出口通過(guò)低壓液體管路與工質(zhì)栗入口連接，工質(zhì)栗出口通過(guò)高壓液體管路與蒸發(fā)器入口連接，膨脹機(jī)的輸出端連接發(fā)電機(jī)?，F(xiàn)有的這種有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括等熵壓縮、等壓加熱、等熵膨脹和等壓冷凝四個(gè)主要熱力過(guò)程。首先，工作介質(zhì)在工質(zhì)栗中進(jìn)行等熵壓縮后，進(jìn)入到蒸發(fā)器等壓加熱，并蒸發(fā)成為高溫高壓的蒸汽，之后進(jìn)入膨脹機(jī)中等熵膨脹，向外界輸出機(jī)械功，膨脹后的蒸汽進(jìn)入冷凝器，與冷卻介質(zhì)換熱進(jìn)行等壓冷凝為液態(tài)，最后重新進(jìn)入工質(zhì)栗中開(kāi)始下一次的循環(huán)?，F(xiàn)有的這種有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)、效率相對(duì)較高。但是現(xiàn)有的這種有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中存在以下技術(shù)難題:冷源通常使用自然資源，全年溫度在-20°C至35°C范圍內(nèi)波動(dòng)，溫度波動(dòng)很大，熱源溫度波動(dòng)雖小，但也會(huì)隨氣溫變化產(chǎn)生波動(dòng)，而現(xiàn)有的這種有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中，膨脹機(jī)的內(nèi)容積比通常是固定的，發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工況通常按全年平均工況，系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行工況偏離設(shè)計(jì)工況的運(yùn)行時(shí)間很長(zhǎng)，在夏季氣溫較高的情況下，冷凝壓力升高，膨脹機(jī)的出口背壓增大，大于膨脹機(jī)的膨脹室內(nèi)的壓力，膨脹機(jī)的出口背壓會(huì)逆向影響膨脹室內(nèi)的壓力，增大膨脹室內(nèi)的壓力，使膨脹機(jī)內(nèi)氣體過(guò)膨脹，在排氣時(shí)再被壓縮，致使膨脹效率大大降低;在冬季氣溫較低時(shí)，冷凝壓力降低，膨脹機(jī)出口背壓減小，小于膨脹機(jī)的膨脹室內(nèi)的壓力，膨脹機(jī)的出口背壓會(huì)逆向影響膨脹室內(nèi)的壓力，降低膨脹室內(nèi)的壓力，使膨脹機(jī)內(nèi)的氣體膨脹不足，產(chǎn)生欠膨脹，在排氣時(shí)發(fā)生二次膨脹，致使膨脹效率降低。現(xiàn)有的這種有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中，膨脹機(jī)產(chǎn)生的過(guò)膨脹和欠膨脹問(wèn)題使發(fā)電系統(tǒng)平均運(yùn)行效率降低，平均發(fā)電量減少，更嚴(yán)重的是，還會(huì)產(chǎn)生膨脹后氣體進(jìn)入氣液兩相區(qū)，導(dǎo)致膨脹機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞等重大故障。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是:提供一種能夠有效地防止膨脹機(jī)的過(guò)膨脹和欠膨脹問(wèn)題、從而能夠提高整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行效率的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是:提供一種能夠有效地防止膨脹機(jī)的過(guò)膨脹和欠膨脹問(wèn)題、從而能夠提高整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行效率的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法。
[0006]為解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0007]有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，包括循環(huán)發(fā)電主回路和膨脹機(jī)膨脹氣體調(diào)節(jié)回路；
[0008]所述循環(huán)發(fā)電主回路包括依次設(shè)置的高壓蒸發(fā)器、膨脹機(jī)、冷凝器、高壓工質(zhì)栗和發(fā)電機(jī)，所述高壓蒸發(fā)器的工質(zhì)出口通過(guò)主氣管道連接至所述膨脹機(jī)的主氣進(jìn)口，所述膨脹機(jī)的排氣口通過(guò)排氣管道連接至所述冷凝器的入口，所述冷凝器的出口通過(guò)管道連接至所述高壓工質(zhì)栗的入口，所述高壓工質(zhì)栗的出口連接至所述高壓蒸發(fā)器的工質(zhì)入口，所述膨脹機(jī)的輸出端連接所述發(fā)電機(jī)，所述膨脹機(jī)上設(shè)置有膨脹氣體調(diào)節(jié)口，所述膨脹氣體調(diào)節(jié)口連通所述膨脹機(jī)的膨脹室；
[0009]所述膨脹機(jī)膨脹氣體調(diào)節(jié)回路包括低壓蒸發(fā)器、低壓工質(zhì)栗和回?zé)崞?，所述低壓工質(zhì)栗的入口通過(guò)管道連接至所述冷凝器的出口，所述低壓工質(zhì)栗的出口通過(guò)管道連接至所述低壓蒸發(fā)器的工質(zhì)入口，所述低壓蒸發(fā)器的工質(zhì)出口通過(guò)補(bǔ)氣管道連接至所述膨脹機(jī)的膨脹氣體調(diào)節(jié)口，所述補(bǔ)氣管道上設(shè)有補(bǔ)氣閥，所述膨脹機(jī)的膨脹氣體調(diào)節(jié)口還通過(guò)抽氣管道連接至所述回?zé)崞鞯牡谝粨Q熱管路入口，所述回?zé)崞鞯牡谝粨Q熱管路出口通過(guò)管道連接至所述冷凝器的入口，所述抽氣管道上設(shè)有抽氣閥。
[0010]優(yōu)選的，所述低壓工質(zhì)栗與所述低壓蒸發(fā)器之間連接所述回?zé)崞?，所述低壓工質(zhì)栗的出口連接所述回?zé)崞鞯牡诙Q熱管路入口，所述回?zé)崞鞯牡诙Q熱管路出口連接至所述低壓蒸發(fā)器的入口；
[0011]所述回?zé)崞鞯墓べ|(zhì)出口通過(guò)調(diào)節(jié)管道連接至所述高壓蒸發(fā)器的工質(zhì)入口，所述調(diào)節(jié)管道上設(shè)置單向閥，所述單向閥的進(jìn)口連接至所述回?zé)崞鞯墓べ|(zhì)出口，所述單向閥的出口連接至所述高壓蒸發(fā)器的工質(zhì)入口。
[0012]為解決上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0013]有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0014]a、當(dāng)有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)使用于環(huán)境溫度較高的工況時(shí)，冷凝壓力升高，膨脹機(jī)出口背壓增大，此時(shí)為了防止膨脹機(jī)內(nèi)的氣體過(guò)膨脹，開(kāi)啟補(bǔ)氣閥，開(kāi)通中間補(bǔ)氣循環(huán)，關(guān)閉抽氣閥，關(guān)閉抽氣循環(huán)，對(duì)膨脹機(jī)進(jìn)行中間補(bǔ)氣調(diào)節(jié)；
[0015]當(dāng)本實(shí)用新型的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)使用于環(huán)境溫度較低的工況時(shí)，冷凝壓力降低，膨脹機(jī)出口背壓減小，此時(shí)為了防止膨脹機(jī)內(nèi)的氣體欠膨脹，關(guān)閉補(bǔ)氣閥，關(guān)閉補(bǔ)氣循環(huán)，開(kāi)啟抽氣閥，開(kāi)啟抽氣循環(huán)，對(duì)膨脹機(jī)內(nèi)進(jìn)行中間抽氣調(diào)節(jié)。
[0016]采用了上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0017]本實(shí)用新型的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，在夏季使用時(shí)，夏季氣溫升高，冷凝壓力升高，膨脹機(jī)出口背壓增大，此時(shí)為了防止膨脹機(jī)內(nèi)的氣體過(guò)膨脹，開(kāi)啟補(bǔ)氣閥，開(kāi)通中間補(bǔ)氣循環(huán)，關(guān)閉抽氣閥，關(guān)閉抽氣循環(huán)，通過(guò)對(duì)膨脹機(jī)進(jìn)行中間補(bǔ)氣，提高了中間氣體的質(zhì)量流量，提高了膨脹機(jī)膨脹室內(nèi)的壓力，從而均衡了膨脹機(jī)膨脹室內(nèi)壓力與膨脹機(jī)出口的背壓，使膨脹機(jī)出口處的背壓不會(huì)再逆向影響膨脹機(jī)膨脹室內(nèi)的壓力，避免了膨脹機(jī)內(nèi)氣體過(guò)膨脹的問(wèn)題，提高了膨脹機(jī)等熵膨脹的效率，增大了有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行效率和輸出功。本實(shí)用新型的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，在冬季使用時(shí)，冬季氣溫降低，冷凝壓力降低，膨脹機(jī)出口背壓減小，此時(shí)為了防止膨脹機(jī)內(nèi)的氣體欠膨脹，關(guān)閉補(bǔ)氣閥，關(guān)閉補(bǔ)氣循環(huán)，開(kāi)啟抽氣閥，開(kāi)啟抽氣循環(huán)，通過(guò)對(duì)膨脹機(jī)內(nèi)進(jìn)行中間抽氣，減少了中間氣體的質(zhì)量流量，有效地避免了膨脹機(jī)膨脹室內(nèi)氣體欠膨脹的問(wèn)題，提高了膨脹機(jī)的等熵膨脹效率，增大了有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行效率和輸出功。當(dāng)有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行工況與設(shè)計(jì)工況相近時(shí)，補(bǔ)氣閥和抽氣閥都關(guān)閉，從而將補(bǔ)氣循環(huán)和抽氣循環(huán)都關(guān)閉。本實(shí)用新型的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)行工況，對(duì)實(shí)際運(yùn)行工況與設(shè)計(jì)工況的偏離通過(guò)補(bǔ)氣或抽氣進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免膨脹機(jī)因?qū)嶋H運(yùn)行工況的偏離產(chǎn)生的過(guò)膨脹和欠膨脹問(wèn)題，提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，提高整個(gè)系統(tǒng)的平均發(fā)電量。
[0018]本實(shí)用新型中，所述低壓工質(zhì)栗與所述低壓蒸發(fā)器之間連接所述回?zé)崞鳎龅蛪汗べ|(zhì)栗的出口連接所述回?zé)崞鞯牡诙Q熱管路入口，所述回?zé)崞鞯牡诙Q熱管路出口連接至所述低壓蒸發(fā)器的入口 ；所述回?zé)崞鞯墓べ|(zhì)出口通過(guò)調(diào)節(jié)管道連接至所述高壓蒸發(fā)器的工質(zhì)入口，所述調(diào)節(jié)管道上設(shè)置單向閥，所述單向閥的進(jìn)口連接至所述回?zé)崞鞯墓べ|(zhì)出口，所述單向閥的出口連接至所述高壓蒸發(fā)器的工質(zhì)入口。在這種連接結(jié)構(gòu)中，采用了從冷凝器輸出的工質(zhì)液體，經(jīng)過(guò)低壓工質(zhì)栗抽入回?zé)崞鞯牡诙Q熱管路，作為回?zé)崞骼淠玫睦湓词褂?，既?duì)回?zé)崞鞯谝粨Q熱管路中流入冷凝器的工質(zhì)氣體進(jìn)行了預(yù)冷卻，又對(duì)冷凝器輸出的工質(zhì)液體進(jìn)行了預(yù)加熱，預(yù)加熱的工質(zhì)液體進(jìn)入高壓蒸發(fā)器后蒸發(fā)，這種方式，既減輕了冷凝器的工作負(fù)荷，又減輕了高壓蒸發(fā)器的工作負(fù)荷，進(jìn)一步提高了整個(gè)有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行效率。
【附圖說(shuō)明】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]圖1是現(xiàn)有的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的流程示意圖；
[0021]圖2是本實(shí)用新型的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)施例一的流程示意圖；
[0022]圖3是本實(shí)用新型的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)施例二的流程示意圖；
[0023]圖中:1、高壓蒸發(fā)器;2、膨脹機(jī);21、發(fā)電機(jī);3、冷凝器;4、高壓工質(zhì)栗;5、低壓蒸發(fā)器;6、補(bǔ)氣閥；7、回?zé)崞?8、抽氣閥；9、低壓工質(zhì)栗；10、單向閥；11、開(kāi)關(guān)閥；12、主氣管道；13、排氣管道；14、補(bǔ)氣管道；15、抽氣管道；16、蒸發(fā)器；17、膨脹機(jī)；18、冷凝器；19、工質(zhì)栗；20、發(fā)電機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)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)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0025]實(shí)施例一
[0026]參照?qǐng)D2，本實(shí)施例的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，包括循環(huán)發(fā)電主回路和膨脹機(jī)膨脹氣體調(diào)節(jié)回路。
[0027]循環(huán)發(fā)電主回路包括依次設(shè)置的高壓蒸發(fā)器1、膨脹機(jī)2、冷凝器3、高壓工質(zhì)栗4和發(fā)電機(jī)21，其中，膨脹機(jī)2為容積式膨脹機(jī)，高壓蒸發(fā)器I的工質(zhì)出口通過(guò)主氣管道12連接至膨脹機(jī)2的主氣進(jìn)口，膨脹機(jī)2的排氣口通過(guò)排氣管道13連接至冷凝器3的入口，冷凝器3的出口通過(guò)管道連接至高壓工質(zhì)栗4的入口，高壓工質(zhì)栗4的出口連接至高壓蒸發(fā)器I的工質(zhì)入口，膨脹機(jī)2的輸出端連接發(fā)電機(jī)21，膨脹機(jī)2上設(shè)置有連通所述膨脹機(jī)膨脹室的膨脹氣體調(diào)節(jié)口。
[0028]膨脹機(jī)膨脹氣體調(diào)節(jié)回路包括低壓蒸發(fā)器5、低壓工質(zhì)栗9和回?zé)崞?，低壓工質(zhì)栗9的入口通過(guò)管道連接至冷凝器3的出口，低壓工質(zhì)栗9的出口通過(guò)管道連接至低壓蒸發(fā)器5的工質(zhì)入口，低壓蒸發(fā)器5的工質(zhì)出口通過(guò)補(bǔ)氣管道14連接至膨脹機(jī)2的膨脹氣體調(diào)節(jié)口，補(bǔ)氣管道14上設(shè)有補(bǔ)氣閥6，膨脹機(jī)2的膨脹氣體調(diào)節(jié)口還通過(guò)抽氣管道15連接至回?zé)崞?的第一換熱管路入口，回?zé)崞?的第一換熱管路出口通過(guò)管道連接至冷凝器3的入口，抽氣管道15上設(shè)有抽氣閥8。
[0029]其中，高壓蒸發(fā)器I的熱源進(jìn)口和低壓蒸發(fā)器5的熱源進(jìn)口分別連接至熱源，熱源可以使用通常的低溫?zé)嵩?，例如工業(yè)廢熱、地?zé)岬鹊?。低壓蒸發(fā)器5的熱源進(jìn)口與熱源的連接管路上可以設(shè)置開(kāi)關(guān)閥U。在需要對(duì)膨脹機(jī)2進(jìn)行補(bǔ)氣操作時(shí)，開(kāi)啟開(kāi)關(guān)閥11，啟動(dòng)補(bǔ)氣閥6，關(guān)閉抽氣閥8，對(duì)膨脹機(jī)2進(jìn)行補(bǔ)氣操作。
[0030]回?zé)崞?的第二換熱管路連接冷源，以將從膨脹機(jī)2抽出的工質(zhì)氣體進(jìn)行預(yù)冷卻，預(yù)冷卻后的工質(zhì)氣體進(jìn)入冷凝器3后進(jìn)一步冷凝成為液體，以減輕冷凝器3的工作負(fù)荷。[0031 ]本實(shí)用新型中，高壓蒸發(fā)器I的溫度相對(duì)于高于低壓蒸發(fā)器5的溫度，其中，高壓蒸發(fā)器I的溫度一般在70°C至90°C之間，低壓蒸發(fā)器5的溫度一般在20°C至70°C之間。高壓工質(zhì)栗4的出口壓力相對(duì)高于低壓工質(zhì)栗9的出口壓力，高壓工質(zhì)栗4的功率相對(duì)高于低壓工質(zhì)栗9的功率，其中，高壓工質(zhì)栗4的出口壓力一般在20Kg至30Kg之間，低壓工質(zhì)栗9的出口壓力一般在I OKg至18Kg之間。
[0032]本實(shí)用新型的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，在夏季使用時(shí)，夏季氣溫升高，冷凝壓力升高，膨脹機(jī)2的出口背壓增大，此時(shí)為了防止膨脹機(jī)2內(nèi)的氣體過(guò)膨脹，開(kāi)啟補(bǔ)氣閥6，開(kāi)通中間補(bǔ)氣循環(huán)，關(guān)閉抽氣閥8，關(guān)閉抽氣循環(huán)，通過(guò)對(duì)膨脹機(jī)2進(jìn)行中間補(bǔ)氣，提高了中間氣體的質(zhì)量流量，提高了膨脹機(jī)2膨脹室內(nèi)的壓力，從而均衡了膨脹機(jī)2膨脹室內(nèi)壓力與膨脹機(jī)出口的背壓，使膨脹機(jī)2出口處的背壓不會(huì)再逆向影響膨脹機(jī)2膨脹室內(nèi)的壓力，避免了膨脹機(jī)2內(nèi)氣體過(guò)膨脹的問(wèn)題，提高了膨脹機(jī)2等熵膨脹的效率，增大了有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行效率和輸出功。本實(shí)用新型的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，在冬季使用時(shí)，冬季氣溫降低，冷凝壓力降低，膨脹機(jī)2出口背壓減小，此時(shí)為了防止膨脹機(jī)2內(nèi)的氣體欠膨脹，關(guān)閉補(bǔ)氣閥6，關(guān)閉補(bǔ)氣循環(huán)，開(kāi)啟抽氣閥8，開(kāi)啟抽氣循環(huán)，通過(guò)對(duì)膨脹機(jī)2內(nèi)進(jìn)行中間抽氣，減少了中間氣體的質(zhì)量流量，有效地避免了膨脹機(jī)2膨脹室內(nèi)氣體欠膨脹的問(wèn)題，提高了膨脹機(jī)2的等熵膨脹效率，增大了有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行效率和輸出功。當(dāng)有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行工況與設(shè)計(jì)工況相近時(shí)，補(bǔ)氣閥6和抽氣閥8都關(guān)閉，從而將補(bǔ)氣循環(huán)和抽氣循環(huán)都關(guān)閉。本實(shí)用新型的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)行工況，對(duì)實(shí)際運(yùn)行工況與設(shè)計(jì)工況的偏離通過(guò)補(bǔ)氣或抽氣進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免膨脹機(jī)2因?qū)嶋H運(yùn)行工況的偏離產(chǎn)生的過(guò)膨脹和欠膨脹問(wèn)題，提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，提高整個(gè)系統(tǒng)的平均發(fā)電量。
[0033]另外，現(xiàn)有的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，當(dāng)工質(zhì)采用干性較小的工質(zhì)，如采用R22工質(zhì)時(shí)，為了使膨脹機(jī)2膨脹后的工質(zhì)不進(jìn)入兩相區(qū)，保證容積式膨脹機(jī)的可靠運(yùn)行，需要加大膨脹機(jī)2的進(jìn)口氣體的過(guò)熱度，在熱源溫度一定的情況下，致使蒸發(fā)壓力和平均蒸發(fā)溫度下降，系統(tǒng)效率降低、發(fā)電量減少。而對(duì)于本實(shí)用新型的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，當(dāng)工質(zhì)采用干性較小的工質(zhì)，例如R22工質(zhì)時(shí)，開(kāi)啟系統(tǒng)中的補(bǔ)氣閥6、開(kāi)通補(bǔ)氣循環(huán)，關(guān)閉抽氣閥8，關(guān)閉抽氣循環(huán)，可以使膨脹機(jī)2近期的過(guò)熱度減小，壓力提高，即提高了熱源側(cè)的平均吸熱溫度，系統(tǒng)效率提高;通過(guò)對(duì)膨脹機(jī)2進(jìn)行中間補(bǔ)氣，提高了膨脹機(jī)2的中間氣體的過(guò)熱度，防止了膨脹機(jī)2排出的氣體進(jìn)入兩相區(qū)的問(wèn)題，在保證膨脹機(jī)2安全運(yùn)行的前提下，增大了工質(zhì)流量，提高了整個(gè)有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的輸出功和運(yùn)行效率。
[0034]實(shí)施例二
[0035]參照?qǐng)D3，本實(shí)施例的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)與實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處在于:低壓工質(zhì)栗9與低壓蒸發(fā)器5之間連接回?zé)崞?，低壓工質(zhì)栗9的出口連接回?zé)崞?的第二換熱管路入口，回?zé)崞?的第二換熱管路出口連接至低壓蒸發(fā)器5的入口?；?zé)崞?的工質(zhì)出口通過(guò)調(diào)節(jié)管道連接至高壓蒸發(fā)器I的工質(zhì)入口，調(diào)節(jié)管道上設(shè)置單向閥10，單向閥10的進(jìn)口連接至回?zé)崞?的工質(zhì)出口，單向閥7的出口連接至高壓蒸發(fā)器I的工質(zhì)入口。在這種連接結(jié)構(gòu)中，采用了從冷凝器3輸出的工質(zhì)液體，經(jīng)過(guò)低壓工質(zhì)栗9抽入回?zé)崞?的第二換熱管路，作為回?zé)崞?冷凝用的冷源使用，既對(duì)回?zé)崞?第一換熱管路中流入冷凝器3的工質(zhì)氣體進(jìn)行了預(yù)冷卻，又對(duì)冷凝器3輸出的工質(zhì)液體進(jìn)行了預(yù)加熱，預(yù)加熱的工質(zhì)液體進(jìn)入高壓蒸發(fā)器I后蒸發(fā)，這種方式，既減輕了冷凝器3的工作負(fù)荷，又減輕了高壓蒸發(fā)器I的工作負(fù)荷，進(jìn)一步提高了整個(gè)有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行效率。
[0036]本實(shí)用新型還公開(kāi)一種有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:
[0037]a、當(dāng)有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)使用于環(huán)境溫度較高的工況時(shí)，冷凝壓力升高，膨脹機(jī)出口背壓增大，此時(shí)為了防止膨脹機(jī)內(nèi)的氣體過(guò)膨脹，開(kāi)啟補(bǔ)氣閥，開(kāi)通中間補(bǔ)氣循環(huán)，關(guān)閉抽氣閥，關(guān)閉抽氣循環(huán)，對(duì)膨脹機(jī)進(jìn)行中間補(bǔ)氣調(diào)節(jié)；
[0038]當(dāng)本實(shí)用新型的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)使用于環(huán)境溫度較低的工況時(shí)，冷凝壓力降低，膨脹機(jī)出口背壓減小，此時(shí)為了防止膨脹機(jī)內(nèi)的氣體欠膨脹，關(guān)閉補(bǔ)氣閥，關(guān)閉補(bǔ)氣循環(huán)，開(kāi)啟抽氣閥，開(kāi)啟抽氣循環(huán)，對(duì)膨脹機(jī)內(nèi)進(jìn)行中間抽氣調(diào)節(jié)。
[0039]以上所述為本實(shí)用新型最佳實(shí)施方式的舉例，其中未詳細(xì)述及的部分均為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的公知常識(shí)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，任何基于本實(shí)用新型的技術(shù)啟示而進(jìn)行的等效變換，也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:包括循環(huán)發(fā)電主回路和膨脹機(jī)膨脹氣體調(diào)節(jié)回路； 所述循環(huán)發(fā)電主回路包括依次設(shè)置的高壓蒸發(fā)器、膨脹機(jī)、冷凝器、高壓工質(zhì)栗和發(fā)電機(jī)，所述高壓蒸發(fā)器的工質(zhì)出口通過(guò)主氣管道連接至所述膨脹機(jī)的主氣進(jìn)口，所述膨脹機(jī)的排氣口通過(guò)排氣管道連接至所述冷凝器的入口，所述冷凝器的出口通過(guò)管道連接至所述高壓工質(zhì)栗的入口，所述高壓工質(zhì)栗的出口連接至所述高壓蒸發(fā)器的工質(zhì)入口，所述膨脹機(jī)的輸出端連接所述發(fā)電機(jī)，所述膨脹機(jī)上設(shè)置有膨脹氣體調(diào)節(jié)口，所述膨脹氣體調(diào)節(jié)口連通所述膨脹機(jī)的膨脹室； 所述膨脹機(jī)膨脹氣體調(diào)節(jié)回路包括低壓蒸發(fā)器、低壓工質(zhì)栗和回?zé)崞?，所述低壓工質(zhì)栗的入口通過(guò)管道連接至所述冷凝器的出口，所述低壓工質(zhì)栗的出口通過(guò)管道連接至所述低壓蒸發(fā)器的工質(zhì)入口，所述低壓蒸發(fā)器的工質(zhì)出口通過(guò)補(bǔ)氣管道連接至所述膨脹機(jī)的膨脹氣體調(diào)節(jié)口，所述補(bǔ)氣管道上設(shè)有補(bǔ)氣閥，所述膨脹機(jī)的膨脹氣體調(diào)節(jié)口還通過(guò)抽氣管道連接至所述回?zé)崞鞯牡谝粨Q熱管路入口，所述回?zé)崞鞯牡谝粨Q熱管路出口通過(guò)管道連接至所述冷凝器的入口，所述抽氣管道上設(shè)有抽氣閥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述低壓工質(zhì)栗與所述低壓蒸發(fā)器之間連接所述回?zé)崞?，所述低壓工質(zhì)栗的出口連接所述回?zé)崞鞯牡诙Q熱管路入口，所述回?zé)崞鞯牡诙Q熱管路出口連接至所述低壓蒸發(fā)器的入口 ； 所述回?zé)崞鞯墓べ|(zhì)出口通過(guò)調(diào)節(jié)管道連接至所述高壓蒸發(fā)器的工質(zhì)入口，所述調(diào)節(jié)管道上設(shè)置單向閥，所述單向閥的進(jìn)口連接至所述回?zé)崞鞯墓べ|(zhì)出口，所述單向閥的出口連接至所述高壓蒸發(fā)器的工質(zhì)入口。
【文檔編號(hào)】F25B40/06GK205558996SQ201620199364
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年3月15日
【發(fā)明人】葛建民, 馬新軍, 鄭洪財(cái)
【申請(qǐng)人】山東科靈節(jié)能裝備股份有限公司