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一種小溫差熱力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):5148324閱讀:307來(lái)源:國(guó)知局
一種小溫差熱力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及熱力循環(huán)技術(shù),公開(kāi)了一種小溫差熱力發(fā)電系統(tǒng),其特征在于采用了氨水混合工質(zhì),兩級(jí)透平,循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)有兩個(gè)回?zé)嶂?,其中貧氨溶液回?zé)嶂吩O(shè)有兩臺(tái)回?zé)崞?,抽氣回?zé)嶂分性O(shè)有一臺(tái)回?zé)崞?。貧氨溶液回?zé)嶂烽_(kāi)始于氣液分離器,終止于透平后的吸收器,經(jīng)氣液分離器分離出的貧氨溶液通過(guò)蒸發(fā)器之前的第三回?zé)崞黝A(yù)熱進(jìn)入蒸發(fā)器的氨工質(zhì),后又通過(guò)第一回?zé)崞黝A(yù)熱被冷凝器冷凝之后的氨工質(zhì),從而更能充分回收利用貧氨溶液的熱量;抽氣回?zé)嶂烽_(kāi)始于第一級(jí)氨透平和第二級(jí)氨透平之間,終止于吸收器,通過(guò)該回?zé)嶂分械牡诙責(zé)崞鞒浞治盏谝患?jí)透平做功后被抽出的乏汽的熱量。因此通過(guò)三臺(tái)回?zé)崞鲗?duì)貧氨溶液熱量及抽氣乏汽熱量的回收再利用,更有效提高了熱力循環(huán)效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種小溫差熱力發(fā)電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于發(fā)電設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】,具體涉及一種用于小溫差發(fā)電的熱力發(fā)電系統(tǒng),即一種適用于地?zé)帷⒐I(yè)余熱、海洋溫差等小溫差發(fā)電的熱力循環(huán)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]開(kāi)發(fā)及回收低溫?zé)崮苜Y源,不僅能夠?yàn)槿祟?lèi)提供寶貴的能源,且有利于保護(hù)環(huán)境,具有促進(jìn)人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要意義。目前利用熱源發(fā)電的熱力循環(huán)方法主要有:Rankine 循環(huán)、Kalina 循環(huán),Uehara 循環(huán)。
[0003]Rankin循環(huán)是最簡(jiǎn)單的蒸汽動(dòng)力循環(huán),由泵、蒸發(fā)器、冷凝器、汽輪機(jī)組成。而對(duì)于地?zé)?、工業(yè)余熱、海洋溫差能等均屬于低品位能源,若采用有機(jī)Rankine循環(huán)來(lái)發(fā)電,則系統(tǒng)發(fā)電效率較低。
[0004]Kalina循環(huán)技術(shù)是20世紀(jì)80年代提出的專(zhuān)利技術(shù),由于循環(huán)中采用非共沸混合工質(zhì),蒸發(fā)過(guò)程中溫度不斷變化,使得蒸發(fā)過(guò)程中的不可逆熱損失大大降低,則提高了熱力循環(huán)效率,但循環(huán)中的仍有部分熱量未被充分回收利用。
[0005]因此,采用高效的熱力循環(huán)方法回收利用其中熱量,減少冷凝負(fù)荷,使得發(fā)電效率提高,發(fā)電成本大幅度降低,對(duì)于開(kāi)發(fā)利用低品位能源及使其產(chǎn)業(yè)化尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種適用于地?zé)?、工業(yè)余熱、海洋溫差等小溫差發(fā)電的熱力循環(huán)發(fā)電系統(tǒng),包括一個(gè)主循環(huán)和兩個(gè)回?zé)嶂罚h(huán)工質(zhì)為氨水混合工質(zhì),氨水工質(zhì)經(jīng)分離器分離為氨氣和貧氨溶液,氨氣進(jìn)入兩級(jí)透平膨脹做功發(fā)電,貧氨溶液分別預(yù)熱經(jīng)過(guò)冷凝器和混合器之后的氨水溶液,減少了冷凝器的冷負(fù)荷,使熱力系統(tǒng)的循環(huán)效率得到提聞。
[0007]本實(shí)用新型用于小溫差發(fā)電的熱力循環(huán)系統(tǒng),包括有主循環(huán)系統(tǒng),所述的主循環(huán)系統(tǒng)是由氨儲(chǔ)液筒、回?zé)崞鳌⒄舭l(fā)器、分離器、帶有第一級(jí)發(fā)電機(jī)的第一級(jí)透平、帶有第二級(jí)發(fā)電機(jī)的第二級(jí)透平、吸收器和冷凝器串聯(lián)組成的循環(huán)回路。
[0008]所述的回?zé)崞靼惭b在氨儲(chǔ)液筒和蒸發(fā)器之間;
[0009]回?zé)崞饔傻谝换責(zé)崞鳌⒌诙責(zé)崞骱偷谌責(zé)崞鹘M成。
[0010]在氨儲(chǔ)液筒和第一回?zé)崞髦g還安裝有氨泵。
[0011]為了提高熱的利用率,本實(shí)用新型的熱力循環(huán)系統(tǒng)還包括有貧氨溶液回?zé)嶂泛?或抽氣乏汽回?zé)嶂罚?br> [0012]所述的貧氨溶液回?zé)嶂窂姆蛛x器進(jìn)入第三回?zé)崞骱偷谝换責(zé)崞?,最后進(jìn)入吸收器。
[0013]所述的抽氣乏汽回?zé)嶂窂牡谝患?jí)透平進(jìn)入第二回?zé)崞?,最后進(jìn)入吸收器。
[0014]本實(shí)用新型的熱力循環(huán)系統(tǒng)使用方法如下:氨儲(chǔ)液罐中的氨水工質(zhì)通過(guò)氨泵依次進(jìn)入第一回?zé)崞?、第二回?zé)崞?、第三回?zé)崞?,在回?zé)崞髦邪彼糠直黄?,部分被汽化后的氨水工質(zhì)進(jìn)入蒸發(fā)器再次汽化,汽化后的氨水工質(zhì)進(jìn)入分離器,在分離器中被分離為貧氨溶液和氨氣兩種,其中貧氨溶液進(jìn)入貧氨溶液回?zé)嶂罚睔膺M(jìn)入第一級(jí)透平做功,做功后的部分乏汽被抽離進(jìn)入抽氣乏汽回?zé)嶂?,大部分做功后的乏汽進(jìn)入第二級(jí)透平做功,做功后的乏汽進(jìn)入吸收器,和兩回?zé)嶂返墓べ|(zhì)混合,然后進(jìn)入冷凝器,被冷凝為液態(tài)的氨水工質(zhì)進(jìn)入氨儲(chǔ)液罐。
[0015]本實(shí)用新型的熱力循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)第一回?zé)崞?、第二回?zé)崞骱?,采用的第三回?zé)崞髂芨玫某浞只厥肇毎比芤褐械臒崃?,從而能提高系統(tǒng)熱量利用率,提高發(fā)電效率。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1:本實(shí)用新型的用于小溫差發(fā)電的熱力循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)流程圖;
[0017]其中:1、氨儲(chǔ)液罐2、氨泵3、第一回?zé)崞?、第二回?zé)崞?、第三回?zé)崞?、蒸發(fā)器7、分離器8、第一級(jí)透平9、第一級(jí)發(fā)電機(jī)10、第二級(jí)透平11、第二級(jí)電機(jī)12、吸收器13、冷凝器。
【具體實(shí)施方式】
[0018]首先對(duì)于本實(shí)用新型的小溫差熱力發(fā)電系統(tǒng)所使用的部件進(jìn)行描述。
[0019]1、氨儲(chǔ)液筒,用于儲(chǔ)存被冷凝器之后的氨水工質(zhì)的金屬罐。
[0020]2、氨泵,提供動(dòng)力使氨水工質(zhì)由氨儲(chǔ)液筒I進(jìn)入第一回?zé)崞?,完成循環(huán)。
[0021]3、回?zé)崞?,即熱交換器,用于氨水工質(zhì)與貧氨溶液的熱量交換,吸收貧氨溶液熱量。
[0022]4、透平,氨氣在此內(nèi)膨脹做功,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
[0023]5、蒸發(fā)器,即熱交換器,在此內(nèi),工業(yè)余熱、地?zé)?、海洋溫差等小溫差熱源與氨水工質(zhì)換熱,吸收熱源熱量。
[0024]6、分離器,為氣液分離器,在此內(nèi)氨水混合工質(zhì)被分離為氣相和液相,氣相為氨氣,液相為貧氨溶液。
[0025]7、發(fā)電機(jī),透平轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
[0026]8、吸收器,透平膨脹做功后乏汽與貧氨溶液混合。
[0027]9、冷凝器,即熱交換器,在此內(nèi),工業(yè)余熱、地?zé)?、海洋溫差等小溫差冷源與氨水工質(zhì)換熱,冷源吸收氨水工質(zhì)熱量被冷凝。
[0028]下面結(jié)合附圖1對(duì)本實(shí)用新型的系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0029]本實(shí)用新型的用于小溫差發(fā)電的熱力循環(huán)系統(tǒng),包括有主循環(huán)系統(tǒng),所述的主循環(huán)系統(tǒng)是由氨儲(chǔ)液筒1、回?zé)崞?、蒸發(fā)器6、分離器7、帶有第一級(jí)發(fā)電機(jī)9的第一級(jí)透平8、帶有第二級(jí)發(fā)電機(jī)11的第二級(jí)透平10、吸收器12和冷凝器13串聯(lián)組成的循環(huán)回路。主循環(huán)的氨儲(chǔ)液罐I中的氨水工質(zhì)通過(guò)氨泵2進(jìn)入第一回?zé)崞?,其中部分氨水工質(zhì)被汽化,部分汽化后的氨水工質(zhì)隨即進(jìn)入第二回?zé)崞?,在第二回?zé)崞?內(nèi)部分被汽化,再次部分被汽化后的氨水溶液進(jìn)入第三回?zé)崞?,部分氨水工質(zhì)被第三回?zé)崞?中的貧氨溶液汽化,部分被汽化后的氨水工質(zhì)進(jìn)入蒸發(fā)器6,被蒸發(fā)器6中的地?zé)帷⒐I(yè)余熱、海洋溫差能低品位能源汽化,汽化后的氨水工質(zhì)進(jìn)入分離器7,在分離器7中被分離為貧氨溶液和氨氣兩種,其中液相貧氨溶液進(jìn)入其中一回?zé)嶂分醒h(huán),氨氣進(jìn)入第一級(jí)透平8做功,帶動(dòng)第一級(jí)發(fā)電機(jī)9發(fā)電,做功后的部分乏汽被抽離進(jìn)入另一回?zé)嶂罚蟛糠謿怏w進(jìn)入第二級(jí)透平10做功,帶動(dòng)第二級(jí)發(fā)電機(jī)11發(fā)電,做功后的乏汽進(jìn)入吸收器12,和兩回?zé)嶂分械陌彼べ|(zhì)混合,然后進(jìn)入冷凝器13,被冷凝為液態(tài)進(jìn)入氨儲(chǔ)液罐I。
[0030]貧氨溶液回?zé)嶂窞閺姆蛛x器7中分離出的貧氨工質(zhì)先后進(jìn)入第三回?zé)崞?和第一回?zé)崞?,利用貧氨溶液中的熱量,分別來(lái)預(yù)熱主循環(huán)中的氨水工質(zhì),最后進(jìn)入吸收器12進(jìn)入主循環(huán)。
[0031]抽氣乏汽回?zé)嶂窞樵诘谝患?jí)透平8做功后被抽離出的乏汽進(jìn)入第二回?zé)崞?,利用乏汽的熱量來(lái)加熱主循環(huán)中的氨水工質(zhì),最后進(jìn)入吸收器12進(jìn)入主循環(huán)。
[0032]本實(shí)用新型的熱力循環(huán)系統(tǒng)使用方法如下:氨儲(chǔ)液罐I中的氨水工質(zhì)通過(guò)氨泵2依次進(jìn)入第一回?zé)崞?、第二回?zé)崞?、第三回?zé)崞?,在回?zé)崞髦邪彼糠直黄?,部分被汽化后的氨水工質(zhì)進(jìn)入蒸發(fā)器6再次汽化,汽化后的氨水工質(zhì)進(jìn)入分離器7,在分離器7中被分離為貧氨溶液和氨氣兩種,其中貧氨溶液進(jìn)入貧氨溶液回?zé)嶂?,氨氣進(jìn)入第一級(jí)透平8做功,做功后的部分乏汽被抽離進(jìn)入抽氣乏汽回?zé)嶂?,大部分做功后的乏汽進(jìn)入第二級(jí)透平做功10,做功后的乏汽進(jìn)入吸收器12,和兩回?zé)嶂返墓べ|(zhì)混合,然后進(jìn)入冷凝器13,被冷凝為液態(tài)的氨水工質(zhì)進(jìn)入氨儲(chǔ)液罐。
【權(quán)利要求】
1.一種小溫差熱力發(fā)電系統(tǒng),包括有主循環(huán)系統(tǒng),其特征在于,所述的主循環(huán)系統(tǒng)是由氨儲(chǔ)液筒(I)、回?zé)崞?、蒸發(fā)器(6)、分離器(7)、帶有第一級(jí)發(fā)電機(jī)(9)的第一級(jí)透平(8)、帶有第二級(jí)發(fā)電機(jī)(11)的第二級(jí)透平(10)、吸收器(12)和冷凝器(13)串聯(lián)組成的循環(huán)回路;所述的回?zé)崞靼惭b在氨儲(chǔ)液筒(I)和蒸發(fā)器(6)之間;所述的回?zé)崞饔傻谝换責(zé)崞?3)、第二回?zé)崞?4)和第三回?zé)崞?5)組成;所述的氨儲(chǔ)液筒(I)和第一回?zé)崞?3)之間安裝有氨泵(2)。
2.權(quán)利要求1所述的小溫差熱力發(fā)電系統(tǒng),還安裝有貧氨溶液回?zé)嶂泛?或抽氣乏汽回?zé)嶂贰?br> 3.如權(quán)利要求2所述的小溫差熱力發(fā)電系統(tǒng),其特征在于所述貧氨溶液回?zé)嶂窂姆蛛x器(7)進(jìn)入第三回?zé)崞?5)和第一回?zé)崞?3),最后進(jìn)入吸收器(12)。
4.如權(quán)利要求2所述的小溫差熱力發(fā)電系統(tǒng),其特征在于所述的抽氣乏汽回?zé)嶂窂牡谝患?jí)透平(8)進(jìn)入第二回?zé)崞?4)`,最后進(jìn)入吸收器(12)。
【文檔編號(hào)】F03G7/04GK203499933SQ201320558985
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】劉偉民, 陳鳳云 申請(qǐng)人:國(guó)家海洋局第一海洋研究所
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