一種帶回熱器的余熱發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工業(yè)低品質余熱回收領域，尤其涉及一種帶回熱器的有機朗肯循環(huán)余熱發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]朗肯循環(huán)是指一種理想的簡單的水蒸氣動力循環(huán)，有鍋爐、汽輪機、冷凝器和水栗組成。其簡要工作原理如下:水在鍋爐和過熱器中吸熱，由飽和水變?yōu)檫^熱蒸汽;過熱蒸汽進入汽輪機膨脹，對外做功;在汽輪機出口，過熱蒸汽變?yōu)榈蛪簼裾羝?，進入冷凝器對冷卻水放熱冷凝至飽和水;水栗消耗外功，將凝結水升壓送回鍋爐，完成動力循環(huán)。有機朗肯循環(huán)在朗肯循環(huán)基礎上，使用低沸點制冷劑作為循環(huán)工質完成動力循環(huán)。
[0003]有機朗肯循環(huán)雖然在工業(yè)余熱回收領域有廣泛運用，但是實際過程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術存在以下問題:
[0004]1.低溫余熱利用自耗電大，熱電效率低下。
[0005]2.冷卻水用量較大，基礎設施投入成本高。
[0006]3.安全性和穩(wěn)定性差。
【實用新型內容】
[0007]為了克服上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的是提供一種帶回熱器的余熱發(fā)電系統(tǒng)，解決現(xiàn)有有機朗肯循環(huán)的耗電量大、冷卻水用量大、安全性穩(wěn)定性差的問題。
[0008]為實現(xiàn)本實用新型的上述目的，本實用新型提供了一種帶回熱器的余熱發(fā)電系統(tǒng)，包括熱源循環(huán)回路、工質循環(huán)回路和冷卻液循環(huán)回路，所述熱源循環(huán)回路和工質循環(huán)回路通過蒸發(fā)器進行熱量交換，所述工質循環(huán)回路和冷卻液循環(huán)回路通過冷凝器進行熱量交換;所述蒸發(fā)器的工質出口連接膨脹機的工質進口，從所述膨脹機流出的工質經過冷凝器進入工質栗，從所述工質栗流出的工質進入蒸發(fā)器工質進口；還包括回熱器，所述回熱器連接在工質回路中，所述回熱器使膨脹機流向冷凝器的工質降溫，使冷凝器流向蒸發(fā)器的工質升溫。
[0009]在本實用新型的一種優(yōu)選實施方式中，還包括氣動快切閥，所述氣動快切閥的設置于蒸發(fā)器與膨脹機之間的工質回路中，用于控制膨脹機進氣。
[0010]在本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式中，還包括電動閥，所述電動閥所在的工質旁路使進入膨脹機的工質分流，所述電動閥的工質入口與氣動快切閥的工質入口并聯(lián)，所述電動閥的工質出口與膨脹機的工質出口并聯(lián)。
[0011]在本實用新型的再一種優(yōu)選實施方式中，所述冷卻液循環(huán)回路中設置有冷卻栗，冷卻塔和冷凝器，所述冷卻栗驅動冷卻塔流出的冷卻劑在冷卻液循環(huán)管路中流動，經過冷凝器與工質進行熱量交換。
[0012]在本實用新型的再另一種優(yōu)選實施方式中，所述工質栗為變頻工質栗。
[0013]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是:
[0014]1.相比傳統(tǒng)的余熱發(fā)電系統(tǒng)，本實用新型具有更少的自耗電，更高的熱電效率，由于回熱器的正確使用，使冷卻水量相對減少，可采用更小的冷卻栗，用電更少，并且，由于回熱器出來的循環(huán)工質擁有更高的品質，所以在熱源，蒸發(fā)器出口參數(shù)一致的情況下，蒸發(fā)器能蒸發(fā)的有機工質量會增加，做功量隨之增加。
[0015]2.余熱發(fā)電系統(tǒng)在添加回熱器過后，冷卻水的循環(huán)量減少了，不考慮冷卻水塔通用性的時候，可采取更小的冷卻水塔，減少基建用地，節(jié)約系統(tǒng)投入成本。
[0016]3.安全性高，系統(tǒng)中膨脹機前設有氣動快切閥，當用戶所用負荷減小，發(fā)電機超速時，可緊急關閉膨脹機進氣，打開旁路電動閥，保護膨脹機和管路安全。
[0017]4.穩(wěn)定性好，由于系統(tǒng)變頻電動機的選擇，當熱源發(fā)生波動時，控制系統(tǒng)可依據(jù)蒸發(fā)器工質出口過熱度對工質循環(huán)量進行增減，從而使系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
[0018]本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0019]本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0020]圖1是本實用新型的帶回熱器的余熱發(fā)電系統(tǒng)結構示意圖。
[0021]附圖標記:
[0022]I蒸發(fā)器;2氣動快切閥；3電動閥；4膨脹機;5回熱器;6管道過濾器；
[0023]7變頻工質栗;8冷凝器;9冷卻水栗;10冷卻水塔;11-16截止閥；
[0024]17發(fā)電機。
【具體實施方式】
[0025]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0026]在本實用新型的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語的具體含義。
[0027]低品質有機工質朗肯循環(huán)系統(tǒng)主要用于低溫余熱，包括廢水，廢氣的回收利用，把廢熱能轉變?yōu)榕蛎洐C的動能，可用于驅動栗類、風機旋轉，發(fā)電機發(fā)電等。朗肯循環(huán)系統(tǒng)欲提高系統(tǒng)熱電效率主要有以下途徑:1.提高熱源初參數(shù)，包括熱源溫度，熱源壓力。2.降低冷源終參數(shù)，主要是冷卻水溫度。3.采取中間級再熱，適用于大型火力發(fā)電廠的汽輪機。4.采取回熱循環(huán)。
[0028]在本實用新型中，熱源利用前后溫度、壓力根據(jù)用戶的需求設定變化范圍。為提高這種利用前后有溫度規(guī)定的低溫余熱有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)的熱電效率，本實用新型提供了一種帶回熱器的余熱發(fā)電系統(tǒng)，如圖1所示，其包括熱源循環(huán)回路、工質循環(huán)回路和冷卻液循環(huán)回路。其中，熱源循環(huán)回路和工質循環(huán)回路通過蒸發(fā)器進行熱量交換，工質循環(huán)回路和冷卻液循環(huán)回路通過冷凝器進行熱量交換。蒸發(fā)器的工質出口連接膨脹機的工質進口，從膨脹機流出的工質經過冷凝器進入工質栗，從工質栗流出的工質進入蒸發(fā)器工質進口，在本實施方式中，工質栗為變頻工質栗。膨脹機驅動耗能設備(例如發(fā)電機、風機或栗)運行。
[0029]在本實施方式中，該余熱發(fā)電系統(tǒng)還包括回熱器，回熱器連接在工質回路中，回熱器使膨脹機流向冷凝器的工質降溫，使冷凝器流向蒸發(fā)器的工質升溫。在本實用新型一種更加優(yōu)選的實施方式中，回熱器包括降溫部分和升溫部分，降溫部分設置于膨脹機至冷凝器的工質回路中，升溫部分設置于冷凝器