一种背压式汽轮机串联ORC螺杆膨胀机的余热发电系统技术方案

一种背压式汽轮机串联ORC螺杆膨胀机的余热发电系统，本发明专利技术采用背压式汽轮机（2）串联有机工质螺杆膨胀机（4）的装机方案，有效的克服了传统水蒸汽郎肯循环冷源损失大，乏汽凝结热无法得到利用的弊端，本发明专利技术充分利用了有机介质低温沸腾蒸发的特点，采用螺杆膨胀机，进一步回收水蒸汽汽轮机的乏汽凝结热，产生高压有机工质蒸汽驱动螺杆膨胀机，带动发电机产生电能，最终乏汽凝结为液态常温水而返回到余热锅炉中，本发明专利技术不仅充分利用了水蒸汽的显热能，还进一步回收了乏汽凝结的潜热能，是传统水蒸汽郎肯循环所做不到的，特别适用于低品位余热的回收利用。

【技术实现步骤摘要】
一种背压式汽轮机串联ORC螺杆膨胀机的余热发电系统【
】 本专利技术涉及一种发电系统，具体涉及一种背压式汽轮机串联0RC螺杆膨胀机的余热发电系统。【
技术介绍
】 已知的，石灰回转窑工艺因具有产量大、石灰活性度高、热效率高、排放温度低的特点，因此在钢铁企业广为采用，其中石灰回转窑竖式预热器出口废气温度一般在200?250°C，属于低温烟气余热，目前，在国内低温排放型石灰回转窑余热发电技术基本属于空白，仅在情况较为特殊的石灰生产线上有应用，比如江西新余钢铁2X600t/d石灰窑排烟温度高达380 V，江苏永钢2 X 600t/d石灰窑排烟温度高达450 V，而配套建设余热电站发电效益良好，但不具有代表性，因此石灰回转窑余热发电技术目前仍存在如下缺点: 1、水蒸汽郎肯循环效率低下，无法高效回收烟气余热； 2、若采用单工质有机介质郎肯循环则存在工质充灌量大，相应的蒸发系统设计困难、工质回收、贮存困难等问题； 3、国内外习惯上采用导热油和有机工质的双工质系统，但导热油价格昂贵； 4、导热油为复杂高分子混合物，长期在高温条件下工作会产生聚合裂解，油品质会降低，且会在换热管壁结瘤，造成高温爆管等事故； 5、导热油有一定的服役周期，需定期更换，造成运行费用较高； 6、针对低温余热回收还可采用kalina技术，但该系统设计复杂、实施难度大、氨泄露易导致中毒、爆炸事故等缺点。【
技术实现思路
】 为克服
技术介绍
中存在的不足，本专利技术提供了一种背压式汽轮机串联0RC螺杆膨胀机的余热发电系统，本专利技术采用背压式汽轮机串联有机工质螺杆膨胀机的装机方案，既利用了蒸汽的压能，又回收了背压机排汽的凝结热，较之于纯凝式汽轮机大幅度减少了冷源损失等，本专利技术具有操作简单、成本相对低廉、控制简单、安全性高的特点。为实现如上所述的专利技术目的，本专利技术采用如下所述的技术方案: 一种背压式汽轮机串联0RC螺杆膨胀机的余热发电系统，包括背压式汽轮机、汽轮机发电机、有机工质螺杆膨胀机、油汽分离罐、螺杆机发电机、蒸发式凝汽器、凝结水除氧器、预热器、蒸发器、给水泵、汽包、省煤器、锅炉本体蒸发器和锅炉本体过热器，所述省煤器的出水口通过管道连接汽包的进水口，所述汽包的出水口通过管道连接锅炉本体蒸发器的进水口，所述锅炉本体蒸发器的蒸汽出口通过管道连接汽包的蒸汽入口，汽包的蒸汽出口通过管道连接锅炉本体过热器的蒸汽入口，所述锅炉本体过热器的蒸汽出口通过管道连接背压式汽轮机，所述背压汽轮机连接汽轮机发电机，背压式汽轮机的排汽口通过管道连接蒸发器管侧进口，所述蒸发器通过管道连接预热器，所述预热器管侧出口通过管道连接凝结水除氧器进口，所述凝结水除氧器出口通过管道连接给水泵，所述给水泵通过管道连接省煤器的进口，所述预热器壳侧出口通过管道连接蒸发器壳侧进口，所述蒸发器壳侧出口通过管道连接有机工质螺杆膨胀机，所述有机工质螺杆膨胀机连接螺杆机发电机，有机工质螺杆膨胀机的乏汽接口通过管道连接油汽分离罐，所述油汽分离罐通过管道连接蒸发式凝汽器，所述蒸发式凝汽器通过管道连接工质泵，所述工质泵通过管道连接预热器壳侧进口形成所述的背压式汽轮机串联ORC螺杆膨胀机的余热发电系统。所述的背压式汽轮机串联0RC螺杆膨胀机的余热发电系统，所述蒸发式凝汽器和预热器之间设有工质泵。所述的背压式汽轮机串联0RC螺杆膨胀机的余热发电系统，所述蒸发器为满液式管壳换热器，所述满液式管壳换热器内部采用强化换热铜管。所述的背压式汽轮机串联0RC螺杆膨胀机的余热发电系统，所述预热器壳侧为折流板扰流。所述的背压式汽轮机串联0RC螺杆膨胀机的余热发电系统，所述工质泵为隔膜式或者螺杆式。采用如上所述的技术方案，本专利技术具有如下所述的优越性: 本专利技术所述的一种背压式汽轮机串联0RC螺杆膨胀机的余热发电系统，本专利技术采用背压式汽轮机串联有机工质螺杆膨胀机的装机方案，有效的克服了传统水蒸汽郎肯循环冷源损失大，乏汽凝结热无法得到利用的弊端，本专利技术充分利用了有机介质低温沸腾蒸发的特点，采用螺杆膨胀机，进一步回收水蒸汽汽轮机的乏汽凝结热，产生高压有机工质蒸汽驱动螺杆膨胀机，带动发电机产生电能，最终乏汽凝结为液态常温水而返回到余热锅炉中，本专利技术不仅充分利用了水蒸汽的显热能，还极大的减小了系统冷源损失，是传统水蒸汽郎肯循环所做不到的，特别适用于低品位余热的回收利用。【【附图说明】】 图1是本专利技术的工艺系统图； 在图中:1、余热锅炉；2、背压式汽轮机；3、汽轮机发电机；4、有机工质螺杆膨胀机；5、油汽分离罐；6、螺杆机发电机；7、蒸发式凝汽器；8、工质泵；9、凝结水除氧器；10、预热器；11、蒸发器；12、给水泵；13、汽包；14、省煤器；15、锅炉本体蒸发器；16、锅炉本体过热器。【【具体实施方式】】 通过下面的实施例可以更详细的解释本专利技术，本专利技术并不局限于下面的实施例； 结合附图1本专利技术所述的一种背压式汽轮机串联0RC螺杆膨胀机的余热发电系统，包括余热锅炉1、背压式汽轮机2、汽轮机发电机3、有机工质螺杆膨胀机4、油汽分离罐5、螺杆机发电机6、蒸发式凝汽器7、凝结水除氧器9、预热器10、蒸发器11、给水泵12、汽包13、省煤器14、锅炉本体蒸发器15和锅炉本体过热器16，所述省煤器14的出水口通过管道连接汽包13的进水口，所述汽包13的出水口通过管道连接锅炉本体蒸发器15的进水口，锅炉本体蒸发器15的蒸汽出口通过管道连接汽包13的蒸汽入口，汽包13的蒸汽出口通过管道连接锅炉本体过热器16的蒸汽入口，所述锅炉本体过热器16的蒸汽出口通过管道连接背压式汽轮机2,所述背压式汽轮机2连接汽轮机发电机3,背压式汽轮机2的排汽口通过管道连接蒸发器11管侧进口，所述蒸发器11管侧出口通过管道连接预热器10管侧进口，所述预热器10壳侧为折流板扰流；所述预热器10管侧出口通过管道连接凝结水除氧器9进口，所述凝结水除氧器9出口通过管道连接给水泵12，所述给水泵12通过管道连接省煤器14的进口，所述预热器10壳侧出口通过管道连接蒸发器11壳侧进口，所述蒸发器11为满液式管壳换热器，所述满液式管壳换热器内部采用强化换热铜管，所述蒸发器11壳侧出口通过管道连接有机工质螺杆膨胀机4，所述有机工质螺杆膨胀机4连接螺杆机发电机6，有机工质螺杆膨胀机4的乏汽接口通过管道连接油汽分离罐5，所述有机工质螺杆膨胀机4与油汽分离罐5之间的管道上设有工质泵8，所述油汽分离罐5通过管道连接蒸发式凝汽器7，所述蒸发式凝汽器7通过管道连接工质泵8，所述工质泵8为隔膜式或者螺杆式，以满足系统对泵的高压头、流量计量精确、无动密封、无泄漏、安全泄放、维护简便等要求；所述工质泵8通过管道连接预热器10壳侧进口形成所述的背压式汽轮机串联ORC螺杆膨胀机的余热发电系统。本专利技术以给水泵12为起点，水先进入省煤器14，从省煤器14出来后进入汽包13，再从汽包13出来，进入锅炉本体蒸发器14，此时锅炉本体蒸发器14将水蒸发成饱和态的蒸汽，饱和蒸汽再返回到汽包13中进行气液分离，气液分离后再离开汽包13进入锅炉本体过热器16成为过热态的蒸汽，过热态的蒸汽从锅炉本体过热器16出口进入背压式汽轮机2，本专利技术中汽包13在锅炉本体的汽水系统中是为了满足一定的循环倍率而设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背压式汽轮机串联ORC螺杆膨胀机的余热发电系统，包括背压式汽轮机（2）、汽轮机发电机（3）、有机工质螺杆膨胀机（4）、油汽分离罐（5）、螺杆机发电机（6）、蒸发式凝汽器（7）、凝结水除氧器（9）、预热器（10）、蒸发器（11）、给水泵（12）、汽包（13）、省煤器（14）、锅炉本体蒸发器（15）和锅炉本体过热器（16），其特征是：所述省煤器（14）的出水口通过管道连接汽包（13）的进水口，所述汽包（13）的出水口通过管道连接锅炉本体蒸发器（15）的进水口，所述锅炉本体蒸发器（15）的蒸汽出口通过管道连接汽包（14）的蒸汽入口，汽包（14）的蒸汽出口通过管道连接锅炉本体过热器（16）的蒸汽入口，所述锅炉本体过热器（16）的蒸汽出口通过管道连接背压式汽轮机（2），所述背压式汽轮机（2）连接汽轮机发电机（3），背压式汽轮机（2）的排汽口通过管道连接蒸发器（11）管侧进口，所述蒸发器（11）通过管道连接预热器（10），所述预热器（10）管侧出口通过管道连接凝结水除氧器（9）进口，所述凝结水除氧器（9）出口通过管道连接给水泵（12），所述给水泵（12）通过管道连接省煤器（14）的进口，所述预热器（10）壳侧出口通过管道连接蒸发器（11）壳侧进口，所述蒸发器（11）壳侧出口通过管道连接有机工质螺杆膨胀机（4），所述有机工质螺杆膨胀机（4）连接螺杆机发电机（6），有机工质螺杆膨胀机（4）的乏汽接口通过管道连接油汽分离罐（5），所述油汽分离罐（5）通过管道连接蒸发式凝汽器（7），所述蒸发式凝汽器（7）通过管道连接工质泵（8），所述工质泵（8）通过管道连接预热器（10）壳侧进口形成所述的背压式汽轮机串联ORC螺杆膨胀机的余热发电系统。...

【技术特征摘要】
1.一种背压式汽轮机串联ORC螺杆膨胀机的余热发电系统，包括背压式汽轮机(2)、汽轮机发电机(3)、有机工质螺杆膨胀机(4)、油汽分离罐(5)、螺杆机发电机(6)、蒸发式凝汽器(7)、凝结水除氧器(9)、预热器(10)、蒸发器(11)、给水泵(12)、汽包(13)、省煤器(14)、锅炉本体蒸发器(15)和锅炉本体过热器(16)，其特征是:所述省煤器(14)的出水口通过管道连接汽包(13)的进水口，所述汽包(13)的出水口通过管道连接锅炉本体蒸发器(15)的进水口，所述锅炉本体蒸发器(15)的蒸汽出口通过管道连接汽包(14)的蒸汽入口，汽包(14)的蒸汽出口通过管道连接锅炉本体过热器(16)的蒸汽入口，所述锅炉本体过热器(16 )的蒸汽出口通过管道连接背压式汽轮机(2 )，所述背压式汽轮机(2 )连接汽轮机发电机(3 )，背压式汽轮机(2 )的排汽口通过管道连接蒸发器(11)管侧进口，所述蒸发器(11)通过管道连接预热器(10 )，所述预热器(10 )管侧出口通过管道连接凝结水除氧器(9 )进口，所述凝结水除氧器(9)出口通过管道连接给水泵(12)，所述给水泵(12)通过管道连接省煤器(14 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭岩，黄高泉，时小宝，侯昊，王新建，刘怀亮，
申请(专利权)人：中信重工机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41