專利名稱：一種變濃度調(diào)節(jié)功率的氨水吸收式動力循環(huán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種用于中低溫熱源動カ回收利用的變濃度調(diào)節(jié)功率的氨水吸收式動カ循環(huán)裝置。
背景技術(shù)：
普通純エ質(zhì)動カ循環(huán)裝置的調(diào)節(jié)采用節(jié)流調(diào)節(jié)，在運行條件偏離設計エ況時通過開大關(guān)小透平調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)透平功率調(diào)節(jié)，因而在透平調(diào)節(jié)閥中存在較大的節(jié)流損失；由于 氨水吸收式動カ循環(huán)裝置采用混合エ質(zhì)，有條件在透平調(diào)節(jié)閥全開時在同樣的溫度下通過改變濃度來改變工作壓カ和密度，進而改變透平的質(zhì)量流量，從而改變透平功率?；谏鲜鏊悸返恼{(diào)節(jié)方案就是變濃度調(diào)節(jié)功率方案，可以減小或避免節(jié)流損失，從而提高循環(huán)系統(tǒng)效率。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種用于中低溫熱源動カ回收利用的變濃度調(diào)節(jié)功率的氨水吸收式動カ循環(huán)裝置，其原理是通過改變氨水吸收式動カ循環(huán)裝置的氨水混合エ質(zhì)溶液濃度來改變透平入口處エ質(zhì)的工作壓カ和密度，進而在透平調(diào)節(jié)閥全開時改變透平エ質(zhì)的質(zhì)量流量，從而改變透平功率，可以減小或避免節(jié)流損失，提高循環(huán)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率。本實用新型采用如下技術(shù)方案一種變濃度調(diào)節(jié)功率的氨水吸收式動カ循環(huán)裝置，包括氨水吸收式動力循環(huán)裝置、溶液儲罐和電磁閥組；其中氨水吸收式動カ循環(huán)裝置，由蒸發(fā)器、透平調(diào)節(jié)閥、透平機組、回熱器、低壓吸收器、低壓氨泵、氣液分離器、預熱器、高壓吸收器、高壓氨泵、稀溶液節(jié)流閥和連接管線組成。蒸發(fā)器設有熱源流體進ロ、熱源流體出口、工作溶液進口和工作溶液出口 ；回熱器設有工作溶液進口和工作溶液出口、基本溶液進口和基本溶液出口 ；氣液分離器設有基本溶液進ロ、富氨氣體出口和稀溶液出ロ ；低壓吸收器分成溶液冷卻吸收段和冷卻水吸收段，溶液冷卻吸收段的內(nèi)通道設有基本溶液進ロ和基本溶液出ロ，冷卻水吸收段的內(nèi)通道設有冷卻水進口和冷卻水出口，溶液冷卻吸收段布置在冷卻水吸收段的上方；在溶液冷卻吸收段的上方還設有稀溶液噴淋器和工作溶液進ロ，稀溶液噴淋器的入ロ端是低壓稀溶液進ロ ；在低壓吸收器的底部液囊設有基本溶液出口 ；高壓吸收器分成高壓溶液冷卻吸收段和高壓冷卻水冷卻吸收段，高壓溶液冷卻吸收段的內(nèi)通道設有工作溶液進口和工作溶液出口，高壓冷卻水冷卻吸收段的內(nèi)通道設有冷卻水進口和冷卻水出ロ ；高壓溶液冷卻吸收段布置在高壓冷卻水冷卻吸收段的上方，在高壓溶液冷卻吸收段的上方還設有高壓稀溶液噴淋器和富氨氣進ロ，高壓稀溶液噴淋器的入ロ端是高壓吸收器的稀溶液進ロ ；在高壓吸收器的底部液囊設有工作溶液出口 ；預熱器是三股流換熱器，設有稀溶液進ロ和稀溶液出ロ、富氨氣進ロ和富氨氣出ロ、工作溶液進ロ和工作溶液出ロ。各部件的連接關(guān)系為蒸發(fā)器的工作溶液出口與透平調(diào)節(jié)閥的進ロ連接；透平調(diào)節(jié)閥的出口與透平機組的進ロ連接；透平機組的出口與回熱器的工作溶液進ロ連接；回熱器的工作溶液出口與低壓吸收器的工作溶液進ロ連接；低壓吸收器的基本溶液出口與低壓氨泵的進ロ連接；低壓氨泵的出口與低壓吸收器溶液冷卻吸收段的基本溶液進ロ連接；低壓吸收器溶液冷卻吸收段的基本溶液出口與回熱器的基本溶液進ロ連接；回熱器的基本溶液出口與氣液分離器的進ロ連接；氣液分離器的富氨氣出口與預熱器的富氨氣進ロ連接；氣液分離器的稀溶液出口與預熱器的稀溶液進ロ連接；預熱器的富氨氣出口與高壓吸收器的富氨氣進ロ連接，預熱器的稀溶液出口管路分成2路，一路與高壓吸收器的稀溶液進ロ連接，另一路與稀溶液節(jié)流閥的進ロ連接，稀溶液節(jié)流閥的出口與低壓吸收器的稀溶液進ロ連接；高壓吸收器的工作溶液出口與高壓氨泵的進ロ連接，高壓氨泵的出口與高壓吸收器溶液冷卻吸收段的工作溶液進ロ連接；高壓吸收器溶液冷卻吸收段的工作溶液出口與預熱器的工作溶液進ロ連接，預熱器的工作溶液出口與蒸發(fā)器的工作溶液進ロ連接。溶液儲罐的一端設接ロ A和接ロ B，另一端設接ロ C ；電磁閥組由電磁閥A和電磁閥B組成；溶液儲罐的接ロ A通過電磁閥A與低壓氨泵的出ロ管線連接，溶液儲罐的接ロ B通過電磁閥B與低壓氨泵的入口管線連接，溶液儲罐的接ロ C與高壓氨泵的入口管線連接。 由于溶液儲罐的接ロ A和接ロ B與主回路連接處的エ質(zhì)都是濃度較低的基礎(chǔ)成分，而接ロ C處的エ質(zhì)是濃度較高的工作成分；這3個接ロ與主回路連接處的エ質(zhì)壓カ則是A > C > B ;當打開電磁閥A，關(guān)閉電磁閥B時，可逐步將溶液儲罐內(nèi)的濃度較高的溶液排出，置換為濃度較低的溶液，系統(tǒng)主回路溶液濃度升高，從而使壓カ升高和密度増大，増大透平エ質(zhì)的質(zhì)量流量，提高透平功率；反之，打開電磁閥B，關(guān)閉電磁閥A時，可逐步將溶液儲罐內(nèi)的濃度較低的溶液排出，置換為濃度較高的溶液，系統(tǒng)溶液濃度降低因而循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的溶液濃度將降低，壓カ下降，透平エ質(zhì)的質(zhì)量流量減小，從而降低透平功率；穩(wěn)定運行時，兩個電磁閥都關(guān)閉。以上調(diào)節(jié)都是在透平調(diào)節(jié)閥全開的條件下實現(xiàn)的功率調(diào)節(jié)，避免了節(jié)流損失，因而可維持透平的高效運行，實現(xiàn)循環(huán)效率的最大化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點①提高了能量轉(zhuǎn)換效率。由于氨水混合エ質(zhì)的飽和蒸氣壓カ取決于溫度和濃度2個因素，在冷、熱源溫度確定后，系統(tǒng)內(nèi)蒸發(fā)器的壓カ取決于溶液工作成分的濃度，因此調(diào)節(jié)濃度可以作為調(diào)節(jié)壓力的手段最終調(diào)節(jié)發(fā)電功率。在熱源流量或溫度變化，環(huán)境溫度變化或負荷變化時，通常采用的透平進ロ閥門節(jié)流調(diào)節(jié)方案存在較大的節(jié)流損失，而通過調(diào)節(jié)改變エ質(zhì)的濃度來實現(xiàn)不同的工作壓力，形成合適的容積流量，從而維持透平的高效運行是混合エ質(zhì)動力循環(huán)所特有的一種可避免或減小節(jié)流損失的高效調(diào)節(jié)方式。②由于中小功率透平的強度要求比較容易得到滿足，但由于透平結(jié)構(gòu)的復雜性，希望同一尺寸的透平覆蓋較寬的功率運行范圍，以實現(xiàn)系列化、通用化和降低成本的需要，變濃度的措施正好能夠滿足這項需求。③由于余熱通常不具備儲存性，且可以不計燃料費用，因此余熱發(fā)電裝置的功率調(diào)節(jié)的策略通常是根據(jù)熱源和冷源的參數(shù)以最大限度地多發(fā)電為目標。普通調(diào)節(jié)方式的透平效率在變エ況時下降很大，功率向上調(diào)節(jié)更難，因此很難高效地實現(xiàn)此目標。本實用新型則可以很好地實現(xiàn)最大限度多發(fā)電之目標。

圖I是本實用新型實施例I的流程示意圖。
具體實施方式
實施例I參見圖1，一種變濃度調(diào)節(jié)功率的氨水吸收式動カ循環(huán)裝置，包括氨水吸收式動カ循環(huán)裝置I、溶液儲罐2和電磁閥組3 ;其中氨水吸收式動カ循環(huán)裝置I由蒸發(fā)器1-1、透平調(diào)節(jié)閥1-2、透平機組1-3、回熱器1-4、低壓吸收器1-5、低壓氨泵1-6、氣液分離器1-7、預熱器1-8、高壓吸收器1-9、高壓氨泵1-10、稀溶液節(jié)流閥1-11和連接管線組成；蒸發(fā)器1-1設有熱源流體進ロ 1-1-1、熱源流體出口 1-1-2、工作溶液進ロ 1-1-3和工作溶液出ロ 1-1-4，回熱器1-4設有工作溶液進ロ 1-4-1和工作溶液出ロ 1-4-2、基本溶液進ロ1-4-3和基本溶液出ロ 1-4-4，氣液分離器1-7設有基本溶液進ロ 1-7-1、富氨氣體出ロ1-7-2和稀溶液出ロ 1-7-3 ;其特征在于低壓吸收器1-5分成溶液冷卻吸收段1-51和冷卻水吸收段1-52，溶液冷卻吸收段1-51的內(nèi)通道設有基本溶液進ロ 1-51-1和基本溶液出ロ1-51-2，冷卻水吸收段1-52的內(nèi)通道設有冷卻水進ロ 1-52-1和冷卻水出ロ 1-52-2，溶液冷卻吸收段1-51布置在冷卻水吸收段1-52的上方,在溶液冷卻吸收段1-51的上方還設有稀溶液噴淋器1-5-3和氣態(tài)工作溶液進ロ 1-5-4，稀溶液噴淋器1-5-3的入口端是低壓吸收器 稀溶液進ロ 1-5-5，在低壓吸收器1-5的底部液囊設有基本溶液出ロ 1-5-6，高壓吸收器1-9分成高壓溶液冷卻吸收段1-91和高壓冷卻水冷卻吸收段1-92，高壓溶液冷卻吸收段1-91的內(nèi)通道設有工作溶液進ロ 1-91-1和工作溶液出口 1-91-2，高壓冷卻水冷卻吸收段1-92的內(nèi)通道設有冷卻水進ロ 1-92-1和冷卻水出ロ 1-92-2，高壓溶液冷卻吸收段1-91布置在高壓冷卻水冷卻吸收段1-92的上方，在高壓溶液冷卻吸收段1-91的上方還設有高壓稀溶液噴淋器1-9-3和富氨氣進ロ 1-9-4，高壓稀溶液噴淋器1-9-3的入口端是高壓吸收器1-9的稀溶液進ロ 1-9-5，在高壓吸收器1-9的底部液囊設有工作溶液出ロ 1-9-6 ;預熱器1-8是三股流換熱器，設有稀溶液進ロ 1-8-1、稀溶液出口 1-8-2、富氨氣進ロ 1-8-3、富氨氣出ロ 1-8-4、工作溶液進ロ 1-8-5和工作溶液出口 1-8-6 ；氨水吸收式動カ循環(huán)裝置I各部件的連接關(guān)系為蒸發(fā)器1-1的工作溶液出ロ1-1-4與透平調(diào)節(jié)閥1-2的進ロ 1-2-1連接，透平調(diào)節(jié)閥的出ロ 1-2-2與透平機組1-3的進ロ 1-3-1連接，透平機組的出ロ 1-3-2與回熱器1-4的工作溶液進ロ 1-4-1連接，回熱器的工作溶液出口 1-4-2與低壓吸收器1-5的工作溶液進ロ 1-5-4連接，低壓吸收器的基本溶液出ロ 1-5-6與低壓氨泵1-6的進ロ 1-6-1連接，低壓氨泵1-6的出口 1-6-2與低壓吸收器1-5溶液冷卻吸收段1-51的基本溶液進ロ 1-51-1連接，低壓溶液冷卻吸收段1-51的基本溶液出ロ 1-51-2與回熱器的基本溶液進ロ 1-4-3連接，回熱器的基本溶液出ロ 1-4-4與氣液分離器1-7的進ロ 1-7-1連接，氣液分離器1-7的富氨氣出ロ 1-7-2與預熱器1-8的富氨氣進ロ 1-8-3連接，氣液分離器1-7的稀溶液出ロ 1-7-3與預熱器1-8的稀溶液進ロ1-8-1連接，預熱器的富氨氣出口 1-8-4與高壓吸收器1-9的富氨氣進ロ 1-9-4連接，預熱器1-8的稀溶液出ロ 1-8-2管路分成2路，一路與高壓吸收器1-9的稀溶液進ロ 1-9-5連接，另一路與稀溶液節(jié)流閥1-11的進ロ 1-11-1連接，稀溶液節(jié)流閥1-11的出口 1-11-2與低壓吸收器的稀溶液進ロ 1-5-5連接；高壓吸收器1-9的工作溶液出ロ 1-9-6與高壓氨泵1-10的進ロ 1-10-1連接，高壓氨泵1-10的出ロ 1-10-2與高壓吸收器1-9溶液冷卻吸收段1-91的工作溶液進ロ 1-91-1連接；高壓吸收器1-9溶液冷卻吸收段1-91的工作溶液出ロ 1-91-2與預熱器1-8的工作溶液進ロ 1-8-5連接，預熱器的工作溶液出ロ 1-8-6與蒸發(fā)器1-1的工作溶液進ロ 1-1-3連接；溶液儲罐2的一端設接ロ A2-1和接ロ B2-2，另一端設接ロ C2-3 ；電磁閥組3由電磁閥A3-1和電磁閥B3-2組成；溶液儲罐2的接ロ A2-1通過電磁閥A3-1與低壓氨泵1_6的出口管線連接；溶液儲罐2的接ロ B2-2通過電磁閥B3-2與低壓氨泵1_6的入口管線連接；溶液儲罐2的接ロ C2-3與高壓氨泵1-10的入口管線連接。該變濃度調(diào)節(jié)功率的氨水動カ循環(huán)裝置的功率調(diào)節(jié)過程如下在熱源流量變大或溫度升高，或環(huán)境溫度降低時，分次打開電磁閥A3-1，電磁閥B3-2保持關(guān)閉，逐步將溶液儲罐2內(nèi)的濃度較高的溶液排出，置換為濃度較低的溶液，因而循環(huán)系統(tǒng)主回路內(nèi)的溶液濃度將升高，工作溶液濃度的提高可使得壓カ升高和密度増大，増大透平エ質(zhì)的質(zhì)量流量，從而提高透平功率；反之，在熱源流量變小或溫度降低時，或環(huán)境溫度升高時，分次打開電磁閥B3-2，電磁閥A3-1保持關(guān)閉，逐步將溶液儲罐2內(nèi)濃度較低的溶液排出，置換為濃度較高的溶液，因而循環(huán)系統(tǒng)主回路內(nèi)的溶液濃度將降低；工作溶液濃度的降低使得壓カ降低和密度減小，減少透平エ質(zhì)的質(zhì)量流量，從而降低透平功率；穩(wěn)定運行時，兩個電磁閥都關(guān)閉。以上調(diào)節(jié)都是在透平調(diào)節(jié)閥1-2全開的條件下實現(xiàn)的功率調(diào)節(jié)，避免或減小了節(jié)流損 失，因而可維持透平的高效運行，實現(xiàn)循環(huán)效率的最大化。
權(quán)利要求1.一種用于中低溫熱源動カ回收利用的變濃度調(diào)節(jié)功率的氨水吸收式動カ循環(huán)裝置，其特征在于，包括氨水吸收式動カ循環(huán)裝置(I)、溶液儲罐(2)和電磁閥組(3);其中氨水吸收式動カ循環(huán)裝置(I)由蒸發(fā)器(1-1)、透平調(diào)節(jié)閥(1-2)、透平機組(1-3)、回熱器(1-4)、低壓吸收器(1-5)、低壓氨泵(1-6)、氣液分離器(1-7)、預熱器(1-8)、高壓吸收器(1-9)、高壓氨泵(1-10)、稀溶液節(jié)流閥(1-11)和連接管線組成；蒸發(fā)器(1-1)設有熱源流體進ロ(1-1-1)、熱源流體出口(1-1-2)、工作溶液進ロ (1-1-3)和工作溶液出口(1-1-4)，回熱器(1-4)設有工作溶液進ロ(1-4-1)和工作溶液出口(1-4-2)、基本溶液進ロ(1-4-3)和基本溶液出口(1-4-4)，氣液分離器(1-7)設有基本溶液進ロ(1-7-1)、富氨氣體出口(1-7-2)和稀溶液出口(1-7-3);低壓吸收器(1-5)分成溶液冷卻吸收段(1-51)和冷卻水吸收段(1-52)，溶液冷卻吸收段(1-51)的內(nèi)通道設有基本溶液進ロ(1-51-1)和基本溶液出口(1-51-2)，冷卻水吸收段(1-52)的內(nèi)通道設有冷卻水進ロ(1-52-1)和冷卻水出 ロ(1-52-2)，溶液冷卻吸收段(1-51)布置在冷卻水吸收段(1-52)的上方，在溶液冷卻吸收段(1-51)的上方還設有稀溶液噴淋器(1-5-3)和氣態(tài)工作溶液進ロ(1-5-4)，稀溶液噴淋器(1-5-3)的入口端是低壓吸收器稀溶液進ロ(1-5-5)，在低壓吸收器(1-5)的底部液囊設有基本溶液出口(1-5-6)，高壓吸收器(1-9)分成高壓溶液冷卻吸收段(1-91)和高壓冷卻水冷卻吸收段(1-92)，高壓溶液冷卻吸收段(1-91)的內(nèi)通道設有工作溶液進ロ(1-91-1)和工作溶液出口(1-91-2)，高壓冷卻水冷卻吸收段(1-92)的內(nèi)通道設有冷卻水進ロ(1-92-1)和冷卻水出口(1-92-2)，高壓溶液冷卻吸收段(1-91)布置在高壓冷卻水冷卻吸收段(1-92)的上方，在高壓溶液冷卻吸收段(1-91)的上方還設有高壓稀溶液噴淋器(1-9-3)和富氨氣進ロ(1-9-4)，高壓稀溶液噴淋器(1-9-3)的入口端是高壓吸收器(1-9)的稀溶液進ロ(1-9-5)，在高壓吸收器(1-9)的底部液囊設有工作溶液出口(1-9-6);預熱器(1-8)是三股流換熱器，設有稀溶液進ロ(1-8-1)、稀溶液出口(1-8-2)、富氨氣進ロ(1-8-3)、富氨氣出口(1-8-4)、工作溶液進ロ(1-8-5)和工作溶液出口(1-8-6)； 氨水吸收式動カ循環(huán)裝置(I)各部件的連接關(guān)系為蒸發(fā)器(1-1)的工作溶液出口(1-1-4)與透平調(diào)節(jié)閥(1-2)的進ロ(1-2-1)連接，透平調(diào)節(jié)閥的出口(1-2-2)與透平機組(1-3)的進ロ(1-3-1)連接，透平機組的出口(1-3-2)與回熱器(1-4)的工作溶液進ロ(1-4-1)連接，回熱器的工作溶液出口(1-4-2)與低壓吸收器(1-5)的工作溶液進ロ(1-5-4)連接，低壓吸收器的基本溶液出口(1-5-6)與低壓氨泵(1-6)的進ロ(1-6-1)連接，低壓氨泵(1-6)的出口(1-6-2)與低壓吸收器(1-5)溶液冷卻吸收段(1-51)的基本溶液進ロ(1-51-1)連接，低壓溶液冷卻吸收段(1-51)的基本溶液出口(1-51-2)與回熱器的基本溶液進ロ(1-4-3)連接，回熱器的基本溶液出口(1-4-4)與氣液分離器(1-7)的進ロ(1-7-1)連接，氣液分離器(1-7)的富氨氣出口(1-7-2)與預熱器(1-8)的富氨氣進ロ(1-8-3)連接，氣液分離器(1-7)的稀溶液出口(1-7-3)與預熱器(1-8)的稀溶液進ロ(1-8-1)連接，預熱器的富氨氣出口(1-8-4)與高壓吸收器(1-9)的富氨氣進ロ(1-9-4)連接，預熱器(1-8)的稀溶液出口(1-8-2)管路分成2路，一路與高壓吸收器(1-9)的稀溶液進ロ(1-9-5)連接，另一路與稀溶液節(jié)流閥(1-11)的進ロ(1-11-1)連接，稀溶液節(jié)流閥(1-11)的出口(1-11-2)與低壓吸收器的稀溶液進ロ(1-5-5)連接；高壓吸收器(1-9)的工作溶液出口(1-9-6)與高壓氨泵(1-10)的進ロ(1-10-1)連接，高壓氨泵(1-10)的出口(1-10-2)與高壓吸收器(1-9)溶液冷卻吸收段(1-91)的工作溶液進ロ(1-91-1)連接；高壓吸收器(1-9)溶液冷卻吸收段(1-91)的工作溶液出口(1-91-2)與預熱器(1-8)的工作溶液進ロ(1-8-5)連接，預熱器的工作溶液出口(1-8-6)與蒸發(fā)器(1-1)的工作溶液進ロ(1-1-3)連接； 溶液儲罐(2)的一端設接ロ A(2-l)和接ロ B(2-2)，另一端設接ロ C(2-3);電磁閥組⑶由電磁閥A(3-l)和電磁閥B(3-2)組成；溶液儲罐⑵的接ロ A(2-l)通過電磁閥A (3-1)與低壓氨泵(1-6)的出口管線 連接，溶液儲罐(2)的接ロ B(2-2)通過電磁閥B(3_2)與低壓氨泵(1-6)的入口管線連接，溶液儲罐(2)的接ロ C(2-3)與高壓氨泵(1-10)的入ロ管線連接。
專利摘要本實用新型公開了一種用于中低溫熱源動力回收利用的變濃度調(diào)節(jié)功率的氨水吸收式動力循環(huán)裝置，包括氨水吸收式動力循環(huán)裝置1、溶液儲罐2、電磁閥組3；溶液儲罐一端的接口A和接口B通過電磁閥A和電磁閥B分別與低壓氨泵的出口和入口管線連接，另一端的接口C與高壓氨泵的入口管線連接，利用高壓氨泵入口管線處壓力介于低壓氨泵的出口管線和入口管線處壓力之間的特點，通過電磁閥組的開關(guān)來置換溶液儲罐內(nèi)的溶液，從而改變循環(huán)主回路內(nèi)的溶液濃度、工作壓力和密度，改變進入透平的質(zhì)量流量，增大或降低透平功率。本實用新型的變濃度調(diào)節(jié)功率的氨水吸收式動力循環(huán)裝置可避免或減小透平調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損失，維持透平的高效運行，實現(xiàn)循環(huán)效率的最大化。
文檔編號F01K27/02GK202391501SQ201120346078
公開日2012年8月22日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者劉芬, 陳亞平 申請人:東南大學