煙氣和熱流體余熱回收利用系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煙氣回收技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種煙氣回收利用系統(tǒng)，尤其涉及一種煙氣和熱流體余熱回收利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]往復(fù)式發(fā)動機也叫活塞發(fā)動機，是一種利用一個或者多個活塞將壓力轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)動能的發(fā)動機，也是一種將活塞的動能轉(zhuǎn)化為其他機械能的機械，主要利用燃料燃燒產(chǎn)生的熱能通過液體(如水)或氣體的膨脹，從而推動活塞，將熱能轉(zhuǎn)化為動能的機械。
[0003]往復(fù)式發(fā)動機會產(chǎn)生較大的余熱，如今，還沒有比較好的方法對往復(fù)式發(fā)動機的余熱進行回收，從而無形中損失了大量的能源。
[0004]燃氣輪機是以連續(xù)流動的氣體為工質(zhì)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ膬?nèi)燃式動力機械，是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動機。排放的煙氣溫度高，現(xiàn)有的余熱利用方式不能將尾氣利用完全，或者能利用完全，但熱效率較低，損失了大部分能源。
[0005]有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計一種煙氣的余熱回收方式，以便克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種煙氣和熱流體余熱回收利用系統(tǒng)，可利用往復(fù)發(fā)動機、燃氣輪機、工業(yè)煙氣的余熱發(fā)電，節(jié)能環(huán)保。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]—種煙氣和熱流體余熱回收利用系統(tǒng)，所述回收利用系統(tǒng)包括:余熱鍋爐、至少一第一 ORC子系統(tǒng)、至少一第三膨脹機、至少一第三膨脹機驅(qū)動設(shè)備、蒸汽冷凝器或第二 ORC子系統(tǒng)；
[0009 ] 所述第一ORC子系統(tǒng)包括第一蒸發(fā)器、第一預(yù)熱器、第一液體栗、第一冷凝器、第一膨脹機、膨脹機驅(qū)動設(shè)備;第一蒸發(fā)器、第一預(yù)熱器、第一液體栗、第一冷凝器、第一膨脹機依次連接，第一膨脹機與第一蒸發(fā)器連接;第一膨脹機與膨脹機驅(qū)動設(shè)備連接；
[0010]煙氣包括往復(fù)式發(fā)動機尾氣、燃氣輪機尾氣以及其他工業(yè)煙氣，煙氣通過余熱鍋爐產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，蒸汽通過串級式或者單級凝汽式螺桿膨脹機輸出電能，并在凝汽器中凝結(jié)為水，作為余熱鍋爐的補水;或者，煙氣通過余熱鍋爐產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，蒸汽通過串級式或者單級凝汽式螺桿膨脹機后，通過第二 ORC子系統(tǒng)輸出電能；
[0011]余熱鍋爐的預(yù)熱器或者外置煙氣水換熱器產(chǎn)生的高溫?zé)崴ㄟ^第一ORC子系統(tǒng)的第一蒸發(fā)器以及第一預(yù)熱器，從第一預(yù)熱器輸出的低溫?zé)崴鳛殄仩t補水；
[0012]所述第二 ORC子系統(tǒng)包括第二蒸發(fā)器、第二預(yù)熱器、第二液體栗、第二冷凝器、第二膨脹機、膨脹機驅(qū)動設(shè)備;所述第三膨脹機的出口連接第二蒸發(fā)器;第二蒸發(fā)器、第二預(yù)熱器、第二液體栗、第二冷凝器、第二膨脹機依次連接，第二膨脹機與第二蒸發(fā)器連接;第二膨脹機與膨脹機驅(qū)動設(shè)備連接；
[0013]所述膨脹機驅(qū)動設(shè)備為同步或者為異步雙出軸電機，第一0RC子系統(tǒng)與對應(yīng)的第二 0RC子系統(tǒng)共用一部膨脹機驅(qū)動設(shè)備;所述膨脹機驅(qū)動設(shè)備、第三膨脹機驅(qū)動設(shè)備為發(fā)電機或旋轉(zhuǎn)式耗功設(shè)備；各個第一0RC子系統(tǒng)、第二0RC子系統(tǒng)中，部分或全部第一0RC子系統(tǒng)與對應(yīng)的第二 0RC子系統(tǒng)共用同一個冷凝器。
[0014]—種煙氣和熱流體余熱回收利用系統(tǒng)，所述回收利用系統(tǒng)包括:余熱鍋爐、至少一第一 0RC子系統(tǒng)、至少一第三膨脹機、至少一第三膨脹機驅(qū)動設(shè)備；
[0015]所述第一 0RC子系統(tǒng)包括第一蒸發(fā)器、第一預(yù)熱器、第一液體栗、第一冷凝器、第一膨脹機、膨脹機驅(qū)動設(shè)備;第一蒸發(fā)器、第一預(yù)熱器、第一液體栗、第一冷凝器、第一膨脹機依次連接，第一膨脹機與第一蒸發(fā)器連接;第一膨脹機與膨脹機驅(qū)動設(shè)備連接；
[0016]往復(fù)式發(fā)動機尾氣通過余熱鍋爐產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，蒸汽通過至少一個串級式或者單級式螺桿膨脹機輸出電能或者驅(qū)動旋轉(zhuǎn)式耗功設(shè)備；
[0017]余熱鍋爐產(chǎn)生的高溫?zé)崴ㄟ^第一0RC子系統(tǒng)的第一蒸發(fā)器以及第一預(yù)熱器，從第一預(yù)熱器輸出的低溫?zé)崴鳛殄仩t補水。
[0018]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，高溫?zé)崴捎酂徨仩t的預(yù)熱器或者外置煙氣水換熱器產(chǎn)生;外置煙氣水換熱器煙氣進口為余熱鍋爐煙氣出口。
[0019]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，蒸汽通過串級式或者單級式螺桿膨脹機輸出電能，并在蒸汽冷凝器中凝結(jié)為水，作為余熱鍋爐的補水。
[0020]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，煙氣通過余熱鍋爐產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，蒸汽通過串級式或者單級凝汽式螺桿膨脹機后，通過第二 0RC子系統(tǒng)輸出電能；
[0021 ] 所述第二 0RC子系統(tǒng)包括第二蒸發(fā)器、第二預(yù)熱器、第二液體栗、第二冷凝器、第二膨脹機、膨脹機驅(qū)動設(shè)備;所述第三膨脹機的出口連接第二蒸發(fā)器;第二蒸發(fā)器、第二預(yù)熱器、第二液體栗、第二冷凝器、第二膨脹機依次連接，第二膨脹機與第二蒸發(fā)器連接;第二膨脹機與膨脹機驅(qū)動設(shè)備連接。
[0022]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述膨脹機驅(qū)動設(shè)備為同步或者為異步雙出軸電機，第一 0RC子系統(tǒng)與對應(yīng)的第二 0RC子系統(tǒng)共用一部膨脹機驅(qū)動設(shè)備。所述膨脹機驅(qū)動設(shè)備、第三膨脹機驅(qū)動設(shè)備為發(fā)電機或旋轉(zhuǎn)式耗功設(shè)備。
[0023]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，各個第一0RC子系統(tǒng)、第二0RC子系統(tǒng)中，部分或全部第一0RC子系統(tǒng)與對應(yīng)的第二 0RC子系統(tǒng)共用同一個冷凝器。
[0024]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，多臺往復(fù)式發(fā)動機煙氣匯集在一起回收，或者單臺利用;螺桿膨脹機采用串級直接膨脹方案，或者采用單級直接膨脹方案；
[0025]熱水由蒸汽余熱鍋爐預(yù)熱段產(chǎn)生，或者由外置煙氣-熱水換熱器產(chǎn)生，外置煙氣水換熱器煙氣進口為余熱鍋爐煙氣出口。
[0026]—種煙氣和熱流體余熱回收利用系統(tǒng)，所述回收利用系統(tǒng)包括:余熱鍋爐、至少一第一 0RC子系統(tǒng)、至少一第二 0RC子系統(tǒng)、至少一第三膨脹機、至少一第三膨脹機驅(qū)動設(shè)備；
[0027]所述第一 0RC子系統(tǒng)包括第一蒸發(fā)器、第一預(yù)熱器、第一液體栗、第一冷凝器、第一膨脹機、第一膨脹機驅(qū)動設(shè)備;第一蒸發(fā)器、第一預(yù)熱器、第一液體栗、第一冷凝器、第一膨脹機依次連接，第一膨脹機與第一蒸發(fā)器連接;第一膨脹機與第一膨脹機驅(qū)動設(shè)備連接；
[0028]余熱鍋爐產(chǎn)生的高溫?zé)崴ㄟ^第一 0RC子系統(tǒng)的第一蒸發(fā)器以及第一預(yù)熱器，從第一預(yù)熱器輸出的低溫?zé)崴鳛殄仩t補水；
[0029]所述第二 ORC子系統(tǒng)包括第二蒸發(fā)器、第二預(yù)熱器、第二液體栗、第二冷凝器、第二膨脹機、第二膨脹機驅(qū)動設(shè)備;所述第三膨脹機的出口連接第二蒸發(fā)器;第二蒸發(fā)器、第二預(yù)熱器、第二液體栗、第二冷凝器、第二膨脹機依次連接，第二膨脹機與第二蒸發(fā)器連接;第二膨脹機與第二膨脹機驅(qū)動設(shè)備連接；
[0030]所述第一膨脹機驅(qū)動設(shè)備、第二膨脹機驅(qū)動設(shè)備、第三膨脹機驅(qū)動設(shè)備為發(fā)電機或旋轉(zhuǎn)式耗功設(shè)備；
[0031]煙氣通過余熱鍋爐產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，通過至少一個第三膨脹機后，出口蒸汽通過第二 0RC子系統(tǒng)的輸出電能;從第二預(yù)熱器輸出的低溫?zé)崴鳛殄仩t補水。
[0032]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述第一膨脹機驅(qū)動設(shè)備、第二膨脹機驅(qū)動設(shè)備為同步或者為異步雙出軸電機，第一 0RC子系統(tǒng)與對應(yīng)的第二 0RC子系統(tǒng)共用一部膨脹機驅(qū)動設(shè)備;所述膨脹機驅(qū)動設(shè)備、第三膨脹機驅(qū)動設(shè)備為發(fā)電機或旋轉(zhuǎn)式耗功設(shè)備；
[0033]各個第一ORC子系統(tǒng)、第二ORC子系統(tǒng)中，部分或全部第一ORC子系統(tǒng)與對應(yīng)的第二0RC子系統(tǒng)共用同一個冷凝器。
[0034]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提出的煙氣和熱流體余熱回收利用系統(tǒng)，可利用往復(fù)發(fā)動機的余熱發(fā)電，節(jié)能環(huán)保。
【附圖說明】
[0035]圖1為實施例一中本發(fā)明煙氣和熱流體余熱回收利用系統(tǒng)的組成示意圖。
[0036]圖2為實施例二中本發(fā)明煙氣和熱流體余熱回收利用系統(tǒng)的組成示意圖。
[0037]圖3為實施例三中本發(fā)明煙氣和熱流體余熱回收利用系統(tǒng)的組成示意圖。
【具體實施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0039]實施例一
[0040]請參閱圖1，本發(fā)明揭示了一種煙氣和熱流體余熱回收利用系統(tǒng)，所述回收利用系統(tǒng)包括:余熱鍋爐、至少一第一 0RC子系統(tǒng)、至少一第三膨脹機、至少一第三膨脹機驅(qū)動設(shè)備、蒸汽冷凝器。煙氣包括往復(fù)式發(fā)動機尾氣、燃氣輪機尾氣以及其他工業(yè)煙氣。
[0041 ] 所述第一 0RC子系統(tǒng)包括第一蒸發(fā)器、第一預(yù)熱器、第一液體栗、第一冷凝器、第一膨脹機、膨脹機驅(qū)動設(shè)備;第一蒸發(fā)器、第一預(yù)熱器、第一液體栗、第一冷凝器、第一膨脹機依次連接，第一膨脹機與第一蒸發(fā)器連接;第一膨脹機與膨脹機驅(qū)動設(shè)備連接。所述膨脹機驅(qū)動設(shè)備、第三膨脹機驅(qū)動設(shè)備可以為發(fā)電機，也可以為其他旋轉(zhuǎn)式耗功設(shè)備。
[0042]往復(fù)式發(fā)動機尾氣通過余熱鍋爐產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，蒸汽通過串級式或者單級凝汽式螺桿膨脹機輸出電能，并在凝汽器中凝結(jié)為水，作為余熱鍋爐的補水。
[0043]余熱鍋爐的預(yù)熱器產(chǎn)生的高溫?zé)崴ㄟ^第一 0RC子系統(tǒng)的第一蒸發(fā)器以及第一預(yù)熱器，從第一預(yù)熱器輸出的低溫?zé)崴鳛殄仩t補水。
[0044]實施例二
[0045]請參閱圖2，本實施例與實施例一的區(qū)別在于，高溫?zé)崴赏庵脽煔馑畵Q熱器產(chǎn)生;外置煙氣水換熱器煙氣進口為余熱鍋爐煙氣出口。外置煙氣水換熱器連接第一蒸發(fā)器、第一預(yù)熱器、蒸汽冷凝器，
[0046]此外，多臺往復(fù)式發(fā)動機煙氣匯集在一起回收，或者單臺利用。螺桿膨脹機采用串級直接膨脹方案，或者采用單級直接膨脹方案。
[0047]實施例三
[0048]請參閱圖3，本發(fā)明揭示一種煙氣和熱流體余熱回收利用系統(tǒng)，所述回收利用系統(tǒng)包括:余熱鍋爐、至少一第一 0RC子系統(tǒng)、至少一第二 0RC子系統(tǒng)、至少一第三膨脹機、至少一第三膨脹機驅(qū)動設(shè)備。
[0049]所述第一 0RC子系統(tǒng)包括第一蒸發(fā)器、第一預(yù)熱器、第一液體栗