CN104564197A - 一种回收散热的双工质循环发电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种回收散热的双工质循环发电系统，包括：蒸汽发生器、膨胀机、发电机、冷凝器、冷却塔、冷却工质泵、动作工质泵、吸收式冷冻机；所述吸收式冷冻机的蒸发器与所述冷凝器的出口侧之间设有供给管路，吸收式冷冻机的蒸发器与所述冷凝器的入口侧之间设有返回管路；冷凝器排出的冷却工质通过所述供给管路供往吸收式冷冻机的蒸发器，作为蒸发器的热源，所述蒸发器出口的冷却工质通过返回管路返回所述冷凝器。这样可以将冷凝器的散热中的热量通入所述吸收式冷冻机的蒸发器中，作为蒸发器的低温热源使用。而不是将冷凝器的散热全部释放到空气中，这样热源就全部浪费了，没有被有效利用。而发明结合吸收式冷冻机有效利用了冷凝器的散热。
Description
技术领域
本发明涉及废热利用技术领域，特别涉及一种回收散热的双工质循环发电系统。
背景技术
目前，将工厂中的废热进行利用的双工质循环发电系统已经比较常见，例如，利用烟气排放的废热、热水排放的废热、地热等，使低沸点的工质蒸发，以驱动膨胀机及发电机发电。
参见图1，该图为现有技术中的双工质循环发电系统示意图。
图1中的标号代表的意义如下：
1、蒸汽发生器；2、膨胀机；3、发电机；4、冷凝器；5、冷却塔；6、冷却水泵；7、工质泵。
废热w1进入蒸汽发生器1，废热w1对工质进行加热。被加热后的工质成为高温高压的蒸汽。高温高压的蒸汽到达膨胀机2，通过压差驱动膨胀机2工作，同时驱动与膨胀机2同轴连接的发电机3进行发电。
从膨胀机2出来的低压蒸汽的工质进入冷凝器4，冷却工质泵6将冷却塔5中的冷却介质w2输送到冷凝器4。从图1中可以看出，冷却塔5与冷凝器4之间需要通过冷却水配管连接。
低压蒸汽的工质在冷凝器4中被冷却介质w2冷却成为液态工质。从冷凝器4出来的液态工质通过工质泵7被送往蒸汽发生器1，至此一个循环结束。
现有技术中的冷凝器4的散热被直接释放到大气中，散热的能量不能被有效的利用。
因此，本领域技术人员需要提供一种回收散热的双工质循环发电系统，能够有效利用冷凝器的散热，提高换热效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种回收散热的双工质循环发电系统，能够有效利用冷凝器的散热，提高换热效率。
本发明提供一种回收散热的双工质循环发电系统，包括：蒸汽发生器、膨胀机、发电机、冷凝器、冷却塔、冷却工质泵、动作工质泵、吸收式冷冻机；
所述蒸汽发生器，用于通过废热对工质进行加热，将所述工质变为高压蒸汽进入所述膨胀机；
所述膨胀机，用于在所述高压蒸汽的驱动下工作；
所述发电机，与所述膨胀机同轴连接，在所述膨胀机的驱动下发电；
所述冷凝器，用于将所述膨胀机排出的低压蒸汽工质冷却为液态工质；
所述冷却塔，用于将所述冷凝器的散热释放到大气中；
所述冷却塔与所述冷凝器通过冷却工质管路连接；
所述冷却工质泵设置在所述冷却工质管路上；
所述动作工质泵，用于将所述冷凝器排出的动作工质液送往所述蒸汽发生器；
所述吸收式冷冻机的蒸发器与所述冷凝器的出口侧之间设有供给管路，所述吸收式冷冻机的蒸发器与所述冷凝器的入口侧之间设有返回管路；所述冷凝器排出的冷却工质通过所述供给管路供往所述吸收式冷冻机的蒸发器，作为所述蒸发器的热源，所述蒸发器出口的冷却工质通过所述返回管路返回所述冷凝器。
优选地，还包括：流量调节装置；
所述流量调节装置设置在所述冷凝器的出口侧；
所述流量调节装置，用于将所述冷凝器排出的冷却工质分流给所述冷却塔和所述吸收式冷冻机的蒸发器。
优选地，所述冷凝器排出的动作工质液经过所述吸收式冷冻机的散热段，经过所述散热段加热后供往所述蒸汽发生器。
优选地，还包括：控制器和设置于所述冷凝器和蒸汽发生器之间动作工质液管路上的温度传感器；
所述温度传感器，用于测量所述动作工质液管路中的动作工质液的温度；
所述控制器，用于判断所述温度小于预定温度时，控制所述流量调节装置提升供往所述吸收式冷冻机蒸发器的冷却工质的流量，以使所述温度大于或等于所述预定温度。
优选地，还包括：设置于所述动作工质泵和蒸汽发生器之间管路上的预热换热器；
在所述预热换热器和所述吸收式冷冻机的散热段之间设置散热介质回路；
所述预热换热器，用于将所述动作工质泵排出的动作工质加热后供往所述蒸汽发生器；
所述预热换热器通过所述散热介质回路被所述吸收式冷冻机的散热段加热。
优选地，
所述散热介质回路上设置旁侧回路；所述散热介质回路上设置有第一组阀门，所述旁侧回路上设置第二组阀门；
所述第一组阀门打开，所述第二组阀门关断时，所述预热换热器与所述吸收式冷冻机通过所述散热介质回路进行换热；
或，所述第一组阀门关断，所述第二组阀门打开时，所述吸收式冷冻机通过所述旁侧回路与加热负荷进行换热；
或，所述第一组阀门打开，所述第二组阀门也打开时，所述吸收式冷冻机同时与所述预热换热器进行换热和所述加热负荷进行换热。
优选地，还包括：控制器和设置于所述散热介质回路上的温度传感器；
所述温度传感器，用于测量所述散热介质回路中的散热介质的温度；
所述控制器，用于判断所述温度小于预定温度时，控制所述流量调节装置提升供往所述吸收式冷冻机蒸发器的冷却工质的流量，以使所述温度大于或等于所述预定温度。
优选地，所述吸收式冷冻机由所述废热驱动。
优选地，驱动所述吸收式冷冻机的废热为流经所述蒸汽发生器之后的废热。
优选地，驱动所述吸收式冷冻机的废热与流入所述蒸汽发生器的废热进行并联。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本实施例提供的系统，在冷凝器和吸收式冷冻机的蒸发器之间设置了供给管路和返回管路。这样可以将冷凝器的散热中的热量通入所述吸收式冷冻机的蒸发器中，作为蒸发器的低温热源使用。而不是将冷凝器的散热全部释放到空气中，这样热源就全部浪费了，没有被有效利用。而本发明结合吸收式冷冻机有效利用了冷凝器的散热。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
图1是现有技术中的双工质循环发电系统示意图；
图2是本发明提供的回收散热的双工质循环发电系统实施例一示意图；
图3是本发明提供的回收散热的双工质循环发电系统实施例二示意图；
图4是本发明提供的回收散热的双工质循环发电系统实施例三示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例一：
参见图2，该图为本发明提供的回收散热的双工质循环发电系统实施例一示意图。
本实施例提供的回收散热的双工质循环发电系统，包括：蒸汽发生器1、膨胀机2、发电机3、冷凝器4、冷却塔5、冷却工质泵6、动作工质泵7、吸收式冷冻机8；
所述蒸汽发生器1，用于通过废热对工质进行加热，将所述工质变为高压蒸汽进入所述膨胀机2；
所述膨胀机2，用于在所述高压蒸汽的驱动下工作；
所述发电机3，与所述膨胀机2同轴连接，在所述膨胀机2的驱动下发电；
需要说明的是，所述膨胀机2可以为：透平膨胀机、螺杆膨胀机、涡旋膨胀机等。
所述冷凝器4，用于将所述膨胀机2排出的低压蒸汽工质冷却为液态工质；
所述冷却塔5，用于将所述冷凝器4的散热释放到大气中；经过冷却塔5冷却下来的冷却工质再次返回冷凝器4。
所述冷却塔5与所述冷凝器4通过冷却工质管路连接；
所述冷却工质泵6设置在所述冷却工质管路上；
所述动作工质泵7，用于将所述冷凝器4排出的动作工质液送往所述蒸汽发生器1；
所述吸收式冷冻机8的蒸发器E与所述冷凝器4的出口侧之间设有供给管路L1，所述吸收式冷冻机8的蒸发器E与所述冷凝器4的入口侧之间设有返回管路L2；所述冷凝器4排出的冷却工质通过所述供给管路L1供往所述吸收式冷冻机8的蒸发器E，作为所述蒸发器E的热源，所述蒸发器E出口的冷却工质通过所述返回管路L2返回所述冷凝器4。
本实施例提供的系统，在冷凝器4和吸收式冷冻机8的蒸发器E之间设置了供给管路L1和返回管路L2。这样可以将冷凝器4的散热中的热量通入所述吸收式冷冻机8的蒸发器E中，作为蒸发器E的低温热源使用。而不是将冷凝器4的散热全部释放到空气中，这样热源就全部浪费了，没有被有效利用。而本发明结合吸收式冷冻机有效利用了冷凝器4的散热。
实施例二：
参见图3，该图为本发明提供的回收散热的双工质循环发电系统实施例二示意图。
本实施例提供的回收散热的双工质循环发电系统，还包括：流量调节装置11；
所述流量调节装置11设置在所述冷凝器4的出口侧；
所述流量调节装置11，用于将所述冷凝器4排出的冷却工质分流给所述冷却塔5和所述吸收式冷冻机8的蒸发器E。
所述冷凝器4排出的动作工质液经过所述吸收式冷冻机8的散热段，经过所述散热段加热后供往所述蒸汽发生器1。
本实施例中，通过流量调节装置11可以将冷凝器4的散热中必要的热量通入吸收式冷冻机的蒸发器，多余的热量通过冷却塔释放到大气中。
本实施例中，还包括：控制器(图中未示出)和设置于所述冷凝器4和蒸汽发生器1之间动作工质液管路上的温度传感器12；可以理解的是，本实施例的图中以温度传感器12设置在所述吸收式冷冻机8的散热段和蒸汽发生器1之间为例进行介绍。
需要说明的是，如图所示本实施例中温度传感器12设置在吸收式冷冻机8的散热段的出口侧。
所述温度传感器12，用于测量所述动作工质液管路中的动作工质液的温度；
所述控制器，用于判断所述温度小于预定温度时，控制所述流量调节装置11提升供往所述吸收式冷冻机蒸发器的冷却工质的流量，以使所述温度大于或等于所述预定温度。
可以理解的是，当判断动作工质液管路中的动作工质液的温度较低时，可以调节流量调节装置11，增加供往吸收式冷冻机8的蒸发器E的冷却工质的流量，从而提升动作工质液管路中的动作工质液的温度，这样可以保证供往蒸汽发生器的动作工质液的温度保持在预定温度。
实施例三：
参见图4，该图为本发明提供的回收散热的双工质循环发电系统实施例三示意图。
本实施例提供的回收散热的双工质循环发电系统，还包括：设置于所述动作工质泵7和蒸汽发生器1之间管路上的预热换热器9；
在所述预热换热器9和所述吸收式冷冻机8的散热段之间设置散热介质回路；
所述预热换热器9，用于将所述动作工质泵7排出的动作工质加热后供往所述蒸汽发生器1；
所述预热换热器9通过所述散热介质回路被所述吸收式冷冻机8的散热段加热。
这样可以由预热换热器9给动作工质液进行加热，从而提高发电效率。
所述散热介质回路上设置旁侧回路；所述散热介质回路上设置有第一组阀门V1和V2，所述旁侧回路上设置第二组V3和V4；
所述第一组阀门V1和V2打开，所述第二组阀门V3和V4关断时，所述预热换热器与所述吸收式冷冻机通过所述散热介质回路进行换热；
或，所述第一组阀门V1和V2关断，所述第二组阀门V3和V4打开时，所述吸收式冷冻机8通过所述旁侧回路与加热负荷进行换热；
或，所述第一组阀门V1和V2打开，所述第二组阀门V3和V4也打开时，所述吸收式冷冻机8同时与所述预热换热器9进行换热和所述加热负荷进行换热。
设置旁侧回路可以利用剩余的热量给加热负荷进行加热，这样可以多用途地利用热量。
可以理解的是，加热负荷10可以考虑为采暖用途、给水加热等用途。
设置了加热负荷以后，可以在实现发电的同时，也能够为其他设备提供加热功能，从而使双工质循环发电系统的应用方便性得到提高。
所述吸收式冷冻机8由所述废热驱动。
需要说明的是，该废热可以为废温水、废蒸汽、燃烧烟气以及各种工艺中的废热。不用使用价格昂贵的化石燃料，因此能够大幅降低运转成本。
所述废热w1还用于作为所述吸收式冷冻机8的驱动热源，如图所示，w1进入吸收式冷冻机8的再生器G中。
当所述废热w1量少时，w1从所述蒸汽发生器1出来以后串联进入所述吸收式冷冻机8的再生器G中。
当所述w1量较多时，所述废热w1以并联形式进入所述蒸汽发生器1和所述吸收式冷冻机8的再生器G中。
即，驱动所述吸收式冷冻机的废热为流经所述蒸汽发生器之后的废热，或驱动所述吸收式冷冻机的废热与流入所述蒸汽发生器的废热进行并联。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。8 -->
Claims (10)
1.一种回收散热的双工质循环发电系统，其特征在于，包括：蒸汽发生器、膨胀机、发电机、冷凝器、冷却塔、冷却工质泵、动作工质泵、吸收式冷冻机；
所述蒸汽发生器，用于通过废热对工质进行加热，将所述工质变为高压蒸汽进入所述膨胀机；
所述膨胀机，用于在所述高压蒸汽的驱动下工作；
所述发电机，与所述膨胀机同轴连接，在所述膨胀机的驱动下发电；
所述冷凝器，用于将所述膨胀机排出的低压蒸汽工质冷却为液态工质；
所述冷却塔，用于将所述冷凝器的散热释放到大气中；
所述冷却塔与所述冷凝器通过冷却工质管路连接；
所述冷却工质泵设置在所述冷却工质管路上；
所述动作工质泵，用于将所述冷凝器排出的动作工质液送往所述蒸汽发生器；
所述吸收式冷冻机的蒸发器与所述冷凝器的出口侧之间设有供给管路，所述吸收式冷冻机的蒸发器与所述冷凝器的入口侧之间设有返回管路；所述冷凝器排出的冷却工质通过所述供给管路供往所述吸收式冷冻机的蒸发器，作为所述蒸发器的热源，所述蒸发器出口的冷却工质通过所述返回管路返回所述冷凝器。
2.根据权利要求1所述的回收散热的双工质循环发电系统，其特征在于，还包括：流量调节装置；
所述流量调节装置设置在所述冷凝器的出口侧；
所述流量调节装置，用于将所述冷凝器排出的冷却工质分流给所述冷却塔和所述吸收式冷冻机的蒸发器。
3.根据权利要求2所述的回收散热的双工质循环发电系统，其特征在于，所述冷凝器排出的动作工质液经过所述吸收式冷冻机的散热段，经过所述散热段加热后供往所述蒸汽发生器。
4.根据权利要求3所述的回收散热的双工质循环发电系统，其特征在于，还包括：控制器和设置于所述冷凝器和蒸汽发生器之间动作工质液管路上的温度传感器；
所述温度传感器，用于测量所述动作工质液管路中的动作工质液的温度；
所述控制器，用于判断所述温度小于预定温度时，控制所述流量调节装置提升供往所述吸收式冷冻机蒸发器的冷却工质的流量，以使所述温度大于或等于所述预定温度。
5.根据权利要求2所述的回收散热的双工质循环发电系统，其特征在于，还包括：设置于所述动作工质泵和蒸汽发生器之间管路上的预热换热器；
在所述预热换热器和所述吸收式冷冻机的散热段之间设置散热介质回路；
所述预热换热器，用于将所述动作工质泵排出的动作工质加热后供往所述蒸汽发生器；
所述预热换热器通过所述散热介质回路被所述吸收式冷冻机的散热段加热。
6.根据权利要求5所述的回收散热的双工质循环发电系统，其特征在于，
所述散热介质回路上设置旁侧回路；所述散热介质回路上设置有第一组阀门，所述旁侧回路上设置第二组阀门；
所述第一组阀门打开，所述第二组阀门关断时，所述预热换热器与所述吸收式冷冻机通过所述散热介质回路进行换热；
或，所述第一组阀门关断，所述第二组阀门打开时，所述吸收式冷冻机通过所述旁侧回路与加热负荷进行换热；
或，所述第一组阀门打开，所述第二组阀门也打开时，所述吸收式冷冻机同时与所述预热换热器进行换热和所述加热负荷进行换热。
7.根据权利要求5或6所述的回收散热的双工质循环发电系统，其特征在于，还包括：控制器和设置于所述散热介质回路上的温度传感器；
所述温度传感器，用于测量所述散热介质回路中的散热介质的温度；
所述控制器，用于判断所述温度小于预定温度时，控制所述流量调节装置提升供往所述吸收式冷冻机蒸发器的冷却工质的流量，以使所述温度大于或等于所述预定温度。
8.根据权利要求1-7任一项所述的回收散热的双工质循环发电系统，其特征在于，所述吸收式冷冻机由所述废热驱动。
9.根据权利要求8所述的回收散热的双工质循环发电系统，其特征在于，驱动所述吸收式冷冻机的废热为流经所述蒸汽发生器之后的废热。
10.根据权利要求8所述的回收散热的双工质循环发电系统，其特征在于，驱动所述吸收式冷冻机的废热与流入所述蒸汽发生器的废热进行并联。
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Denomination of invention: A dual refrigerant cycle power generation system for recycling heat dissipation Effective date of registration: 20230411 Granted publication date: 20160504 Pledgee: Mitsubishi UFJ Bank (China) Co.,Ltd. Qingdao Branch Pledgor: EBARA REFRIGERATION EQUIPMENT & SYSTEMS (CHINA) Co.,Ltd. Registration number: Y2023370010037 |
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Date of cancellation: 20231229 Granted publication date: 20160504 Pledgee: Mitsubishi UFJ Bank (China) Co.,Ltd. Qingdao Branch Pledgor: EBARA REFRIGERATION EQUIPMENT & SYSTEMS (CHINA) Co.,Ltd. Registration number: Y2023370010037 |