CN105484811A - 一种低温热流体回收利用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种低温热流体回收利用系统，包括烟气热水换热器、闪蒸罐、第一ORC子系统、第二ORC子系统、螺杆膨胀发电站，螺杆膨胀发电站包括第三膨胀机、第三膨胀机驱动设备；烟气通过烟气热水换热器产生高温高压热水，高压热水在闪蒸罐内闪蒸，饱和蒸汽输送至螺杆膨胀发电站，出口蒸汽输送至第二ORC子系统，依次经由蒸发器、预热器；另一部分饱和水通过第一ORC子系统，依次经过系统的第一蒸发器、第一预热器后，与第二ORC子系统回水共同输送回烟气热水换热器内，完成一次循环。本发明提出的低温热流体回收利用系统，可利用往复发动机的余热发电，节能环保。

Description

一种低温热流体回收利用系统
技术领域
本发明属于尾气回收技术领域，涉及一种尾气回收利用系统，尤其涉及一种低温热流体回收利用系统。
背景技术
往复式发动机也叫活塞发动机，是一种利用一个或者多个活塞将压力转换成旋转动能的发动机，也是一种将活塞的动能转化为其他机械能的机械，主要利用燃料燃烧产生的热能通过液体(如水)或气体的膨胀，从而推动活塞，将热能转化为动能的机械。
往复式发动机会产生较大的余热，如今，还没有比较好的方法对往复式发动机的余热进行回收，从而无形中损失了大量的能源。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种往复发动机余热回收方式，以便克服现有技术的上述缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种低温热流体回收利用系统，可利用往复发动机的余热发电，节能环保。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种低温热流体回收利用系统，所述回收利用系统包括：烟气热水换热器、闪蒸罐、第一ORC子系统、第二ORC子系统、螺杆膨胀发电站，螺杆膨胀发电站包括第三膨胀机、第三膨胀机驱动设备；
烟气热水换热器连接闪蒸罐，闪蒸罐分别连接第一ORC子系统、螺杆膨胀发电站，螺杆膨胀发电站连接第二ORC子系统；
所述第一ORC子系统包括第一蒸发器、第一预热器、第一液体泵、第一冷凝器、第一膨胀机、第一膨胀机驱动设备；第一蒸发器、第一预热器、第一液体泵、第一冷凝器、第一膨胀机依次连接，第一膨胀机与第一蒸发器连接；第一膨胀机与第一膨胀机驱动设备连接；
所述第二ORC子系统包括第二蒸发器、第二预热器、第二液体泵、第二冷凝器、第二膨胀机、第二膨胀机驱动设备；第二蒸发器、第二预热器、第二液体泵、第二冷凝器、第二膨胀机依次连接，第二膨胀机与第二蒸发器连接；第二膨胀机与第二膨胀机驱动设备连接；
所述第一膨胀机驱动设备、第二膨胀机驱动设备、第三膨胀机驱动设备为发电机或旋转式耗功设备；
烟气通过烟气热水换热器产生高温高压热水，高压热水在闪蒸罐内闪蒸，饱和蒸汽输送至螺杆膨胀发电站，出口蒸汽输送至第二ORC子系统，依次经由蒸发器、预热器；另一部分饱和水通过第一ORC子系统，依次经过系统的第一蒸发器、第一预热器后，与第二ORC子系统回水共同输送回烟气热水换热器内，完成一次循环；
第二ORC子系统与第一ORC子系统分别利用或者联合利用，即采用双出轴膨胀机驱动设备，或者采用公共冷却系统，或者二者同时采用；
第一ORC子系统、第二ORC子系统出水先通过一个水水热交换器，与缸套水进行热交换，之后再进入烟气换热器内，与烟气换热；
往复式发动机烟气多台烟气汇集在一起回收，或者每台发动机后设置一套烟气热交换装置，产生的热水统一利用。
一种低温热流体回收利用系统，所述回收利用系统包括：烟气热水换热器、闪蒸罐、第一ORC子系统、第二ORC子系统、螺杆膨胀发电站，螺杆膨胀发电站包括第三膨胀机、第三膨胀机驱动设备；
烟气热水换热器连接闪蒸罐，闪蒸罐分别连接第一ORC子系统、螺杆膨胀发电站，螺杆膨胀发电站连接第二ORC子系统；
所述第一ORC子系统包括第一蒸发器、第一预热器、第一液体泵、第一冷凝器、第一膨胀机、第一膨胀机驱动设备；第一蒸发器、第一预热器、第一液体泵、第一冷凝器、第一膨胀机依次连接，第一膨胀机与第一蒸发器连接；第一膨胀机与第一膨胀机驱动设备连接；
所述第二ORC子系统包括第二蒸发器、第二预热器、第二液体泵、第二冷凝器、第二膨胀机、第二膨胀机驱动设备；第二蒸发器、第二预热器、第二液体泵、第二冷凝器、第二膨胀机依次连接，第二膨胀机与第二蒸发器连接；第二膨胀机与第二膨胀机驱动设备连接；
烟气通过烟气热水换热器产生高温高压热水，高压热水在闪蒸罐内闪蒸，饱和蒸汽输送至螺杆膨胀发电站，出口蒸汽输送至第二ORC子系统，依次经由蒸发器、预热器；另一部分饱和水通过第一ORC子系统，依次经过系统的第一蒸发器、第一预热器后，与第二ORC子系统回水共同输送回烟气热水换热器内，完成一次循环；
作为本发明的一种优选方案，第二ORC子系统与第一ORC子系统分别利用或者联合利用，即采用双出轴膨胀机驱动设备，或者采用公共冷却系统，或者二者同时采用。
作为本发明的一种优选方案，第一ORC子系统、第二ORC子系统出水先通过一个水水热交换器，与缸套水进行热交换，之后再进入烟气换热器内，与烟气换热。
作为本发明的一种优选方案，往复式发动机或者燃气轮机的多台烟气汇集在一起回收，或者每台发动机后设置一套烟气热交换装置，产生的热水统一利用。
作为本发明的一种优选方案，所述第一膨胀机驱动设备、第二膨胀机驱动设备、第三膨胀机驱动设备为发电机或旋转式耗功设备。
本发明的有益效果在于：本发明提出的低温热流体回收利用系统，可利用往复发动机、燃气轮机等设备的余热发电，节能环保。
附图说明
图1为本发明低温热流体回收利用系统的组成示意图。
图2为本发明低温热流体回收利用系统的另一组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
请参阅图1，本发明揭示一种低温热流体回收利用系统，所述回收利用系统包括：烟气热水换热器、闪蒸罐、第一ORC子系统、第二ORC子系统、螺杆膨胀发电站，螺杆膨胀发电站包括第三膨胀机、第三膨胀机驱动设备。低温热流体可以为低温烟气或其他低温热流体，其中低温烟气包括往复式发动机尾气、燃气轮机尾气以及其他工业烟气，低温热流体包括往复式发动机缸套冷却液、热水或其他低温气、液体。
烟气热水换热器连接闪蒸罐，闪蒸罐分别连接第一ORC子系统、螺杆膨胀发电站，螺杆膨胀发电站连接第二ORC子系统。
所述第一ORC子系统包括第一蒸发器、第一预热器、第一液体泵、第一冷凝器、第一膨胀机、第一膨胀机驱动设备；第一蒸发器、第一预热器、第一液体泵、第一冷凝器、第一膨胀机依次连接，第一膨胀机与第一蒸发器连接；第一膨胀机与第一膨胀机驱动设备连接。
所述第二ORC子系统包括第二蒸发器、第二预热器、第二液体泵、第二冷凝器、第二膨胀机、第二膨胀机驱动设备；第二蒸发器、第二预热器、第二液体泵、第二冷凝器、第二膨胀机依次连接，第二膨胀机与第二蒸发器连接；第二膨胀机与第二膨胀机驱动设备连接。
所述第一膨胀机驱动设备、第二膨胀机驱动设备、第三膨胀机驱动设备为发电机或旋转式耗功设备。
烟气通过烟气热水换热器产生高温高压热水，高压热水在闪蒸罐内闪蒸，饱和蒸汽输送至螺杆膨胀发电站，出口蒸汽输送至第二ORC子系统，依次经由蒸发器、预热器；另一部分饱和水通过第一ORC子系统，依次经过系统的第一蒸发器、第一预热器后，与第二ORC子系统回水共同输送回烟气热水换热器内，完成一次循环。
此外，第二ORC子系统与第一ORC子系统分别利用或者联合利用，即采用双出轴膨胀机驱动设备，或者采用公共冷却系统，或者二者同时采用。
第一ORC子系统、第二ORC子系统出水先通过一个水水热交换器，与缸套水进行热交换，之后再进入烟气换热器内，与烟气换热。
往复式发动机烟气多台烟气汇集在一起回收，或者每台发动机后设置一套烟气热交换装置，产生的热水统一利用。
实施例二
请参阅图2，本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，第二ORC子系统与第一ORC子系统联合利用，即采用双出轴膨胀机驱动设备。
实施例三
一种低温热流体回收利用系统，所述回收利用系统包括：烟气热水换热器、闪蒸罐、第一ORC子系统、第二ORC子系统、螺杆膨胀发电站，螺杆膨胀发电站包括第三膨胀机、第三膨胀机驱动设备。
烟气热水换热器连接闪蒸罐，闪蒸罐分别连接第一ORC子系统、螺杆膨胀发电站，螺杆膨胀发电站连接第二ORC子系统。
所述第一ORC子系统包括第一蒸发器、第一预热器、第一液体泵、第一冷凝器、第一膨胀机、第一膨胀机驱动设备；第一蒸发器、第一预热器、第一液体泵、第一冷凝器、第一膨胀机依次连接，第一膨胀机与第一蒸发器连接；第一膨胀机与第一膨胀机驱动设备连接。
所述第二ORC子系统包括第二蒸发器、第二预热器、第二液体泵、第二冷凝器、第二膨胀机、第二膨胀机驱动设备；第二蒸发器、第二预热器、第二液体泵、第二冷凝器、第二膨胀机依次连接，第二膨胀机与第二蒸发器连接；第二膨胀机与第二膨胀机驱动设备连接。
烟气通过烟气热水换热器产生高温高压热水，高压热水在闪蒸罐内闪蒸，饱和蒸汽输送至螺杆膨胀发电站，出口蒸汽输送至第二ORC子系统，依次经由蒸发器、预热器；另一部分饱和水通过第一ORC子系统，依次经过系统的第一蒸发器、第一预热器后，与第二ORC子系统回水共同输送回烟气热水换热器内，完成一次循环。
综上所述，本发明提出的低温热流体回收利用系统，可利用往复发动机、燃气轮机等设备的余热发电，节能环保。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (6)

1.一种低温热流体回收利用系统，其特征在于，所述回收利用系统包括：烟气热水换热器、闪蒸罐、第一ORC子系统、第二ORC子系统、螺杆膨胀发电站，螺杆膨胀发电站包括第三膨胀机、第三膨胀机驱动设备；
烟气热水换热器连接闪蒸罐，闪蒸罐分别连接第一ORC子系统、螺杆膨胀发电站，螺杆膨胀发电站连接第二ORC子系统；
所述第一ORC子系统包括第一蒸发器、第一预热器、第一液体泵、第一冷凝器、第一膨胀机、第一膨胀机驱动设备；第一蒸发器、第一预热器、第一液体泵、第一冷凝器、第一膨胀机依次连接，第一膨胀机与第一蒸发器连接；第一膨胀机与第一膨胀机驱动设备连接；
所述第二ORC子系统包括第二蒸发器、第二预热器、第二液体泵、第二冷凝器、第二膨胀机、第二膨胀机驱动设备；第二蒸发器、第二预热器、第二液体泵、第二冷凝器、第二膨胀机依次连接，第二膨胀机与第二蒸发器连接；第二膨胀机与第二膨胀机驱动设备连接；
所述第一膨胀机驱动设备、第二膨胀机驱动设备、第三膨胀机驱动设备为发电机或旋转式耗功设备；
烟气通过烟气热水换热器产生高温高压热水，高压热水在闪蒸罐内闪蒸，饱和蒸汽输送至螺杆膨胀发电站，出口蒸汽输送至第二ORC子系统，依次经由蒸发器、预热器；另一部分饱和水通过第一ORC子系统，依次经过系统的第一蒸发器、第一预热器后，与第二ORC子系统回水共同输送回烟气热水换热器内，完成一次循环；
第二ORC子系统与第一ORC子系统分别利用或者联合利用，即采用双出轴膨胀机驱动设备，或者采用公共冷却系统，或者二者同时采用；
第一ORC子系统、第二ORC子系统出水先通过一个水水热交换器，与缸套水进行热交换，之后再进入烟气换热器内，与烟气换热；
往复式发动机的多台烟气汇集在一起回收，或者每台发动机后设置一套烟气热交换装置，产生的热水统一利用。
2.一种低温热流体回收利用系统，其特征在于，所述回收利用系统包括：烟气热水换热器、闪蒸罐、第一ORC子系统、第二ORC子系统、螺杆膨胀发电站，螺杆膨胀发电站包括第三膨胀机、第三膨胀机驱动设备；
烟气热水换热器连接闪蒸罐，闪蒸罐分别连接第一ORC子系统、螺杆膨胀发电站，螺杆膨胀发电站连接第二ORC子系统；
所述第一ORC子系统包括第一蒸发器、第一预热器、第一液体泵、第一冷凝器、第一膨胀机、第一膨胀机驱动设备；第一蒸发器、第一预热器、第一液体泵、第一冷凝器、第一膨胀机依次连接，第一膨胀机与第一蒸发器连接；第一膨胀机与第一膨胀机驱动设备连接；
所述第二ORC子系统包括第二蒸发器、第二预热器、第二液体泵、第二冷凝器、第二膨胀机、第二膨胀机驱动设备；第二蒸发器、第二预热器、第二液体泵、第二冷凝器、第二膨胀机依次连接，第二膨胀机与第二蒸发器连接；第二膨胀机与第二膨胀机驱动设备连接；
烟气通过烟气热水换热器产生高温高压热水，高压热水在闪蒸罐内闪蒸，饱和蒸汽输送至螺杆膨胀发电站，出口蒸汽输送至第二ORC子系统，依次经由蒸发器、预热器；另一部分饱和水通过第一ORC子系统，依次经过系统的第一蒸发器、第一预热器后，与第二ORC子系统回水共同输送回烟气热水换热器内，完成一次循环。
3.根据权利要求2所述的低温热流体回收利用系统，其特征在于：
第二ORC子系统与第一ORC子系统分别利用或者联合利用，即采用双出轴膨胀机驱动设备，或者采用公共冷却系统，或者二者同时采用。
4.根据权利要求2所述的低温热流体回收利用系统，其特征在于：
第一ORC子系统、第二ORC子系统出水先通过一个水水热交换器，与缸套水进行热交换，之后再进入烟气换热器内，与烟气换热。
5.根据权利要求2所述的低温热流体回收利用系统，其特征在于：
往复式发动机或者燃气轮机的多台烟气汇集在一起回收，或者每台发动机后设置一套烟气热交换装置，产生的热水统一利用。
6.根据权利要求2所述的低温热流体回收利用系统，其特征在于：
所述第一膨胀机驱动设备、第二膨胀机驱动设备、第三膨胀机驱动设备为发电机或旋转式耗功设备。
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