本实用新型专利技术公开了一种蒸汽螺杆膨胀机与有机朗肯循环级联式发电系统。该发电系统包括蒸汽螺杆膨胀发电机组和有机朗肯循环螺杆膨胀发电机组；所述蒸汽螺杆膨胀发电机组包括第一螺杆膨胀机、第一发电机、储油罐、第一过滤器、冷却器、油泵、第二过滤器、油分配座、蒸汽过滤器；所述有机朗肯循环螺杆膨胀发电机组包括第二螺杆膨胀机、第二发电机、冷凝器、过滤器、工质泵、回热器、蒸发器。本实用新型专利技术采用带压蒸汽作为热源，先进入第一螺杆膨胀机直接膨胀做功带动第一发电机发电，做功后的低压蒸汽再与有机工质换热，使有机工质蒸发后进入第二螺杆膨胀机膨胀做功带动第二发电机发电，充分利用热源自身携带的压力能，提高了能源回收利用效率。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及工业余热余压回收发电
，具体地指一种蒸汽螺杆膨胀机与有机朗肯循环级联式发电系统。
技术介绍
我国经济经过多年的高速发展，目前已面临两大迫切问题。一是环境污染和碳排放问题，环境承受能力已接近极限；二是经济结构、企业成本结构发生重大变化，粗放型经济难以为继。这两大问题都要求我们提高化石能源综合利用效率，减少环境污染、碳排放和降低企业用能成本，因此节能减排成为我国经济社会发展的重大战略。工业余热余压资源的回收利用是节能减排的重要方式。根据余热温度的不同，通常将余热资源分为三类：500℃以上为高温余热、200℃～500℃之间为中温余热、200℃以下为低温余热。对于中高温余热资源，目前主要采用余热锅炉产生过热饱和水蒸汽推动蒸汽式汽轮机发电的方式回收利用。对于低温余热资源的回收利用，目前我国的相关技术水平也快速发展，主要采用有机朗肯循环膨胀发电系统。有机朗肯循环膨胀发电系统中，液态有机工质在蒸发器中与低温余热源换热，吸热蒸发后成高压气体，推动膨胀机做功从而带动发电机发电，压力降低的气态工质在冷凝器中冷凝成液态，通过工质泵升压后进入蒸发器中吸热，完成一个有机朗肯循环。其实质是利用热源与冷却介质的温差，把温差变为压差，最终将热能转化为机械能或电能。目前这方面已经公开的相关专利已有很多，比如公开号为CN203347863U、CN102691555A、CN202420251U、CN203271836U、CN102230401A等中国专利。在实际上在工业生产中，根据是否带压可进一步将低温余热资源细分为带压热源和无压热源。对于一般无压热源，利用上述有机朗肯循环膨胀发电系统即可有效回收利用。然而，对于带压热源，单纯利用有机朗肯循环膨胀发电系统则浪费了热源自身携带的压力能，造成能源回收利用效率低。因此，市场急需一种针对带压蒸汽余热余压资源的综合高效回收利用系统，以填补现有技术的不足。
技术实现思路
本技术的目的就是要提供一种蒸汽螺杆膨胀机与有机朗肯循环级联式发电系统。该发电系统采用带压蒸汽作为热源，带压蒸汽资源先进入第一螺杆膨胀机直接膨胀做功带动第一发电机发电，做功后的低压蒸汽再依次进入蒸发器和回热器与有机工质换热，使有机工质蒸发后进入第二螺杆膨胀机膨胀做功带动第二发电机发电，从而充分利用了热源自身携带的压力能，提高了能源回收利用效率。为实现上述目的，本技术所设计的蒸汽螺杆膨胀机与有机朗肯循环级联式发电系统，包括蒸汽螺杆膨胀发电机组和有机朗肯循环螺杆膨胀发电机组；所述蒸汽螺杆膨胀发电机组包括第一螺杆膨胀机、第一发电机、储油罐、第一过滤器、冷却器、油泵、第二过滤器、油分配座、以及蒸汽过滤器；其中，所述第一螺杆膨胀机与所述第一发电机同轴连接，所述储油罐的出油口连接所述第一过滤器的进油口，所述第一过滤器的出油口连接所述冷却器的进油口，所述冷却器的出油口通过油泵连接所述第二过滤器的进油口，所述第二过滤器的出油口连接所述油分配座的进油口，所述油分配座的出油口连接所述第一螺杆膨胀机的润滑油进口，所述第一螺杆膨胀机的润滑油出口连接所述储油罐的进油口；所述有机朗肯循环螺杆膨胀发电机组包括第二螺杆膨胀机、第二发电机、冷凝器、过滤器、工质泵、回热器、以及蒸发器；其中，所述第二螺杆膨胀机与所述第二发电机同轴连接，所述第二螺杆膨胀机的工质蒸汽出口连接所述冷凝器的工质蒸汽入口，所述冷凝器的工质液出口连接所述过滤器的工质液进口，所述过滤器的工质液出口通过工质泵连接所述回热器的工质液进口，所述回热器的工质液出口连接所述蒸发器的工质液进口，所述蒸发器的工质蒸汽出口连接所述第二螺杆膨胀机的工质蒸汽入口；所述蒸汽螺杆膨胀发电机组采用带压蒸汽作为热源，所述带压蒸汽经由主管路流出，所述主管路的高压蒸汽出口连接蒸汽过滤器的高压蒸汽入口，所述蒸汽过滤器的高压蒸汽出口连接所述第一螺杆膨胀机的高压蒸汽入口，所述第一螺杆膨胀机的低压蒸汽出口连接所述蒸发器的低压蒸汽入口，所述蒸发器的热水出口连接所述回热器的热水入口，所述回热器还设有冷水排出口。进一步地，所述主管路上设有与其连通的支管路，所述支管路的高压蒸汽出口连接所述储油罐的高压蒸汽入口，所述储油罐还设有冷水出口。这样，储油罐中的润滑油可以与通过支管路进入的高压蒸汽进行热交换，达到加热的目的，利用了高压蒸汽的余热。进一步地，所述主管路内设有用于控制带压蒸汽流量的第一调节阀，所述支管路内设有用于控制带压蒸汽流量的第二调节阀。这样，可以根据实际情况调节第一调节阀和第二调节阀来控制进入主管路和支管路的带压蒸汽流量。进一步地，所述第一螺杆膨胀机和第二螺杆膨胀机均为双螺杆膨胀机。这样，可以有效提高系统的可靠性、稳定性和工况适应性。进一步地，所述第一过滤器为粗过滤器，所述第二过滤器为精过滤器。这样，润滑油经过两级过滤，纯度更高，润滑效果更好。再进一步地，所述冷却器为风冷冷却器。风冷冷却器的作用是控制油温在合适的温度，一般为30℃～50℃。更进一步地，所述带压蒸汽为过热蒸汽、饱和蒸汽或汽液两相混合物。与现有技术相比，本技术具有如下优点：其一，本技术采用带压蒸汽作为热源，带压蒸汽资源先进入第一螺杆膨胀机直接膨胀做功带动第一发电机发电，做功后的低压蒸汽再依次进入蒸发器和回热器与有机工质换热，使有机工质蒸发后进入第二螺杆膨胀机膨胀做功带动第二发电机发电，从而充分利用了热源自身携带的压力能，提高了热源余压回收利用效率。其二，本技术的带压蒸汽可以经管路进入储油罐与其中的润滑油进行换热，实现对润滑油的加热，充分利用了带压蒸汽带的余热。其三，本技术的第一螺杆膨胀机和第二螺杆膨胀机均为双螺杆膨胀机，有效提高系统的可靠性、稳定性和工况适应性。附图说明图1为一种蒸汽螺杆膨胀机与有机朗肯循环级联式发电系统的结构示意图；其中：第一螺杆膨胀机1、第一发电机2、储油罐3、第一过滤器4、冷却器5、油泵6、第二过滤器7、油分配座8、蒸汽过滤器9、第一调节阀10、第二调节阀11、第二螺杆膨胀机12、第二发电机13、冷凝器14、过滤器15、工质泵16、回热器17、蒸发器18、主管路19、支管路20。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明。图中所示的蒸汽螺杆膨胀机与有机朗肯循环级联式发电系统，包括蒸汽螺杆膨胀发电机组和有机朗肯循环螺杆膨胀发电机组；蒸汽螺杆膨胀发电机组包括第一螺杆膨胀机1、第一发电机2、储油罐3、第一过滤器4、冷却器5、油泵6、第二过滤器7、油分配座8、以及蒸汽过滤器9；其中，第一螺杆膨胀机1与第一发电机2同轴连接，储油罐3的出油口连接第一过滤器4的进油口，第一过滤器4的出油口连接冷却器5的进油口，冷却器5的出油口通过油泵6连接第二过滤器7的进油口，第二过滤器7的出油口连接油分配座8的进油口，油分配座8的出油口连接第一螺杆膨胀机1的润滑油进口，第一螺杆膨胀机1的润滑油出口连接储油罐3的进油口；有机朗肯循环螺杆膨胀发电机组包括第二螺杆膨胀机12、第二发电机13、冷凝器14、过滤器15、工质泵16、回热器17、以及蒸发器18；其中，第二螺杆膨胀机12与第二发电机13同轴连接，第二螺杆膨胀机12的工质蒸汽出口连接冷凝器14的工质蒸汽入口，冷凝器14的工质液出口连接过滤器15的工质液进口，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蒸汽螺杆膨胀机与有机朗肯循环级联式发电系统，包括蒸汽螺杆膨胀发电机组和有机朗肯循环螺杆膨胀发电机组，其特征在于：所述蒸汽螺杆膨胀发电机组包括第一螺杆膨胀机(1)、第一发电机(2)、储油罐(3)、第一过滤器(4)、冷却器(5)、油泵(6)、第二过滤器(7)、油分配座(8)、以及蒸汽过滤器(9)；其中，所述第一螺杆膨胀机(1)与所述第一发电机(2)同轴连接，所述储油罐(3)的出油口连接所述第一过滤器(4)的进油口，所述第一过滤器(4)的出油口连接所述冷却器(5)的进油口，所述冷却器(5)的出油口通过油泵(6)连接所述第二过滤器(7)的进油口，所述第二过滤器(7)的出油口连接所述油分配座(8)的进油口，所述油分配座(8)的出油口连接所述第一螺杆膨胀机(1)的润滑油进口，所述第一螺杆膨胀机(1)的润滑油出口连接所述储油罐(3)的进油口；所述有机朗肯循环螺杆膨胀发电机组包括第二螺杆膨胀机(12)、第二发电机(13)、冷凝器(14)、过滤器(15)、工质泵(16)、回热器(17)、以及蒸发器(18)；其中，所述第二螺杆膨胀机(12)与所述第二发电机(13)同轴连接，所述第二螺杆膨胀机(12)的工质蒸汽出口连接所述冷凝器(14)的工质蒸汽入口，所述冷凝器(14)的工质液出口连接所述过滤器(15)的工质液进口，所述过滤器(15)的工质液出口通过工质泵(16)连接所述回热器(17)的工质液进口，所述回热器(17)的工质液出口连接所述蒸发器(18)的工质液进口，所述蒸发器(18)的工质蒸汽出口连接所述第二螺杆膨胀机(12)的工质蒸汽入口；所述蒸汽螺杆膨胀发电机组采用带压蒸汽作为热源，所述带压蒸汽经由主管路(19)流出，所述主管路(19)的高压蒸汽出口连接蒸汽过滤器(9)的高压蒸汽入口，所述蒸汽过滤器(9)的高压蒸汽出口连接所述第一螺杆膨胀机(1)的高压蒸汽入口，所述第一螺杆膨胀机(1)的低压蒸汽出口连接所述蒸发器(18)的低压蒸汽入口，所述蒸发器(18)的热水出口连接所述回热器(17)的热水入口，所述回热器(17)还设有冷水排出口。...
【技术特征摘要】
1.一种蒸汽螺杆膨胀机与有机朗肯循环级联式发电系统，包括蒸汽螺杆膨胀发电机组和有机朗肯循环螺杆膨胀发电机组，其特征在于：所述蒸汽螺杆膨胀发电机组包括第一螺杆膨胀机(1)、第一发电机(2)、储油罐(3)、第一过滤器(4)、冷却器(5)、油泵(6)、第二过滤器(7)、油分配座(8)、以及蒸汽过滤器(9)；其中，所述第一螺杆膨胀机(1)与所述第一发电机(2)同轴连接，所述储油罐(3)的出油口连接所述第一过滤器(4)的进油口，所述第一过滤器(4)的出油口连接所述冷却器(5)的进油口，所述冷却器(5)的出油口通过油泵(6)连接所述第二过滤器(7)的进油口，所述第二过滤器(7)的出油口连接所述油分配座(8)的进油口，所述油分配座(8)的出油口连接所述第一螺杆膨胀机(1)的润滑油进口，所述第一螺杆膨胀机(1)的润滑油出口连接所述储油罐(3)的进油口；所述有机朗肯循环螺杆膨胀发电机组包括第二螺杆膨胀机(12)、第二发电机(13)、冷凝器(14)、过滤器(15)、工质泵(16)、回热器(17)、以及蒸发器(18)；其中，所述第二螺杆膨胀机(12)与所述第二发电机(13)同轴连接，所述第二螺杆膨胀机(12)的工质蒸汽出口连接所述冷凝器(14)的工质蒸汽入口，所述冷凝器(14)的工质液出口连接所述过滤器(15)的工质液进口，所述过滤器(15)的工质液出口通过工质泵(16)连接所述回热器(17)的工质液进口，所述回热器(17)的工质液出口连接所述蒸发器(18)的工质液进口，所述蒸发器(18)的工质蒸汽出口连接所述第二螺杆膨胀机(12)的工质蒸汽入口；所述蒸汽螺杆膨胀发电机组采用...
【专利技术属性】
技术研发人员：左强，李军，霍正齐，丁杰，梅毅，高翔，夏航，
申请(专利权)人：武汉新世界制冷工业有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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