导热油余热制造技术

本申请提供一种导热油余热

【技术实现步骤摘要】
导热油余热ORC发电系统


[0001]本申请涉及低温余热发电
，尤其涉及一种导热油余热
ORC
发电系统
。

技术介绍

[0002]有机朗肯循环
(Organic Rankine Cycle
，简称
ORC)
是以低沸点有机物为工质的朗肯循环，主要由余热锅炉
(
或换热器
)、
透平
、
冷凝器和工质泵四大部套组成
。
有机工质在换热器中从余热流中吸收热量，生成具一定压力和温度的蒸汽，蒸汽进入透平机械膨胀做功，从而带动发电机或拖动其它动力机械
。
从透平机排出的蒸汽在凝汽器中向冷却水放热，凝结成液态，最后借助工质泵重新回到换热器，如此不断地循环下去
。
[0003]而现有的
ORC
发电系统，高温高压的工质蒸汽在膨胀机中做完功后，得到低温低压的气液混合工质，需要将低温低压的气液混合工质输至冷凝器中，并通入冷凝液进行冷凝，得到液体工质后，再进行循环使用
。
在此气液混合工质的冷凝过程中，需要消耗大量的冷凝液，导致冷源的大量消耗，使得发电系统运行成本较高
。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种导热油余热
ORC
发电系统，用以解决
技术介绍
中提到的上述问题
。
[0005]本申请提供一种导热油余热
ORC
发电系统，包括：蒸发器
、
预热器r/>、
透平膨胀机
、
齿轮箱
、
发电机
、
回热器
、
空冷装置及缓冲罐
。
[0006]蒸发器的导热油出口与预热器的导热油入口连通，预热器的工质出口与蒸发器的工质进口连通，蒸发器的气相出口与透平膨胀机之间连接有气液分离罐，透平膨胀机依次连通有齿轮箱和发电机
。
[0007]透平膨胀机还依次连通有空冷装置和缓冲罐，缓冲罐和预热器之间通过工质泵连通
。
[0008]透平膨胀机与空冷装置之间还连通有回热器，回热器的换热介质入口与透平膨胀机的工质出口连通，回热器的换热介质出口与空冷装置连通，回热器的待换热物体进口与工质泵出口通过循环管路连通，回热器的待换热物体出口与预热器的工质进口连通
。
[0009]可选的，蒸发器包括蒸发器壳体
、
换热管
、
第一挡液板和第二挡液板
。
[0010]换热管水平设置在蒸发器壳体内，且换热管的两端分别穿过第一挡液板和第二挡液板，换热管由两根换热分管成双螺旋结构组成
。
[0011]可选的，两根换热分管之间设置有支撑板
。
[0012]可选的，支撑板的板面与导热油流动方向的夹角为
60
‑
90
°
。
[0013]可选的，气液分离罐上设置有第一压力传感器，气液分离罐与回热器之间通过第一平衡管连接
。
[0014]第一平衡管上设置有第一阀门
。
[0015]可选的，缓冲罐上设置有第二压力传感器，缓冲罐与回热器之间还通过第二平衡管连接
。
[0016]第二平衡管上设置有第二阀门
。
[0017]可选的，循环管路上设置有第三压力传感器，循环管路还通过第三平衡管与缓冲罐连通
。
[0018]第三平衡管上设置有第三阀门
。
[0019]可选的，工质泵与缓冲罐之间还连通有工质过滤器
。
[0020]可选的，导热油的温度为
165
‑
200℃。
[0021]可选的，工质为五氟丙烷
、
六氟丙烷
、
七氟丙烷
、
六氟丁烷
、
七氟丁烷
、
全氟戊烷中的至少一项
。
[0022]本申请提供的，实现了利用导热油余热进行高效发电的目的，相比于现有技术，具有如下有益效果：
[0023](1)
通过设置回热器
、
预热器和蒸发器，将工质经过回热器和预热器两步预热后进入蒸发器进行加热汽化，预热有助于蒸发器内的液体工质的汽化，使得导热油的热量得以充分利用
。
通过将汽化得到的高温高压的工质蒸汽推动透平膨胀机做功，进而驱动发电机向外输出电能，这样设置不仅将导热油低品位热能转换为高品位电能，还避免了导热油热量浪费，提高了能源综合利用率
。
[0024](2)
通过设置回热器，使得来自透平膨胀机的气液混合工质与来自缓冲罐的液体工质进行热交换，再经过空冷装置再次降温冷凝，使得气液混合工质降温冷凝成液体工质无需添加其它制冷装置和冷源，而只是通过已有的液体工质和空气作为冷源达到冷凝的效果，减少了冷源的消耗，减少了其它设备的使用，使得发电系统简单便捷且节约能耗，具有很好的环保效益和经济效益
。
[0025](3)
通过将蒸发器中的换热管由两根换热分管成双螺旋结构组成，不仅使得导热油在换热分管内流动时的湍流程度加剧，提高了导热油与工质的接触频率和接触面积，同时，工质从双螺旋结构的两根换热分管之间的空间流经时同样能够与导热油间接接触，这样设置提高了导热油与工质的接触面积，提高导热油热量利用率，进而提高工质的汽化效率，从而提高进入透平膨胀机的工质蒸汽，提高发电的效率和发电量
。
[0026](4)
本申请的
ORC
发电系统结构简单，设备紧凑，系统运行能耗低，适于推广使用
。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0028]图1为本申请一实施例提供的导热油余热
ORC
发电系统的结构示意图；
[0029]图2为本申请一实施例提供的蒸发器的结构示意图；
[0030]图3为本申请另一实施例提供的导热油余热
ORC
发电系统的结构示意图；
[0031]附图标记说明：
[0032]1：蒸发器；2：预热器；3：透平膨胀机；4：齿轮箱；5：发电机；6：回热器；7：空冷装置；8：缓冲罐；9：工质泵；
101
：蒸发器壳体；
102
：换热管；
103
：第一挡液板；
104
：第二挡液板；
105
：换热分管；
106
：支撑板；
110
：气液分离罐；
111
：第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种导热油余热
ORC
发电系统，其特征在于，包括：蒸发器
(1)、
预热器
(2)、
透平膨胀机
(3)、
齿轮箱
(4)、
发电机
(5)、
回热器
(6)、
空冷装置
(7)
及缓冲罐
(8)
；所述蒸发器
(1)
的导热油出口与所述预热器
(2)
的导热油入口连通，所述预热器
(2)
的工质出口与所述蒸发器
(1)
的工质进口连通，所述蒸发器
(1)
的气相出口与所述透平膨胀机
(3)
之间连接有气液分离罐
(110)
，所述透平膨胀机
(3)
依次连通有齿轮箱
(4)
和发电机
(5)
；所述透平膨胀机
(3)
还依次连通有空冷装置
(7)
和缓冲罐
(8)
，所述缓冲罐
(8)
和所述预热器
(2)
之间通过工质泵
(9)
连通；所述透平膨胀机
(3)
与所述空冷装置
(7)
之间还连通有所述回热器
(6)
，所述回热器
(6)
的换热介质入口与所述透平膨胀机
(3)
的工质出口连通，所述回热器
(6)
的换热介质出口与所述空冷装置
(7)
连通，所述回热器
(6)
的待换热物体进口与所述工质泵
(9)
出口通过循环管路
(910)
连通，所述回热器
(6)
的待换热物体出口与所述预热器
(2)
的工质进口连通
。2.
根据权利要求1所述的导热油余热
ORC
发电系统，其特征在于，所述蒸发器
(1)
包括蒸发器壳体
(101)、
换热管
(102)、
第一挡液板
(103)
和第二挡液板
(104)
；所述换热管
(102)
水平设置在所述蒸发器壳体
(101)
内，且所述换热管
(102)
的两端分别穿过所述第一挡液板
(103)
和所述第二挡液板
(104)
，所述换热管
(102)
由两根换热分管
(105)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏强，李治国，李小军，郭起龙，雷浩浩，
申请(专利权)人：亿利洁能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：