CN108625915A - 一种以锅炉排污水和烟气为热源的有机朗肯循环系统 - Google Patents

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李利剑
高孟良
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Abstract

本发明涉及一种朗肯循环系统，特别涉及一种基于烟气余热和排污水余热回收利用的有机朗肯循环发电系统。一种以锅炉排污水和烟气为热源的有机朗肯循环系统，包括第一有机工质循环系统、第二有机工质循环系统，利用锅炉排污水和烟气对第二有机工质循环系统进行加热，然后利用第二有机工质循环系统对第一有机工质循环系统进行加热，第一有机工质循环系统为朗肯循环系统。本发明的有益效果是：充分利用了锅炉排污水和烟气的余热能源，第二工质对余热能源进行携带，再对第一工质进行加热，提高了系统的余热利用率和循环效率。

Description

一种以锅炉排污水和烟气为热源的有机朗肯循环系统
技术领域
本发明涉及一种朗肯循环系统，特别涉及一种基于烟气余热和排污水余热回收利用的有机朗肯循环发电系统。
背景技术
当前,我国能源利用仍然存在着利用效率低、经济效益差，生态环境压力大的主要问题，这极大的制约了我国经济的发展。节能减排、降低能耗、提高能源综合利用率作为能源发展战略规划的重要内容，是解决我国能源问题的根本途径，处于优先发展的地位。实现节能减排、提高能源利用率的目标主要依靠工业领域。处在工业化中后期阶段的中国，工业是主要的耗能领域，也是污染物的主要排放源。我国工业领域能源消耗量约占全国能源消耗总量的70%，主要工业产品单位能耗平均比国际先进水平高出30% 左右。除了生产工艺相对落后、产业结构不合理的因素外，工业余热利用率低，能源没有得到充分综合利用是造成能耗高的重要原因，我国能源利用率仅为33% 左右，比发达国家低约10%，至少50%的工业耗能以各种形式的余热被直接废弃。因此从另一角度看，我国工业余热资源丰富，广泛存在于工业生产过程中，余热资源约占其燃料消耗总量的15%~70%，可回收率可达60%，余热利用率提升空间大,节能潜力巨大，工业余热回收利用成为节能减排的重要技术手段。
火电厂实际运行的排烟温度在120℃到150℃，烟气余热没有得到利用或者利用率不高。电厂锅炉连续排污水的温度在100℃以上，这部分稳定的热量也被浪费。有机朗肯循环是以低沸点有机物作为工质的闭式朗肯循环。与水相比，低沸点有机物在中低温热源下能够汽化产生较高压力蒸汽做功，发电效率高，且系统设备简单易维护，成本较低，被认为是一种回收中低温余热的有效方式。针对烟气余热和污水余热的特点，采用有机朗肯循环发电技术，梯级利用烟气中的余热,对提高余热综合利用效率，促进工业节能具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：如何对锅炉排污水和烟气进行有效利用。
本法所采用的技术方案是：一种以锅炉排污水和烟气为热源的有机朗肯循环系统，包括第一有机工质循环系统、第二有机工质循环系统，利用锅炉排污水和烟气对第二有机工质循环系统进行加热，然后利用第二有机工质循环系统对第一有机工质循环系统进行加热，第一有机工质循环系统为朗肯循环系统。
作为一种优选方式：第一有机工质循环系统包括顺序管道连接的第一热交换器1的加热管路、第一气液分离器2、膨胀机3、第二热交换器6的冷却管路、第二气液分离器5、储液罐10、第三热交换器18的加热管路、第一水泵11、第四热交换器17的加热管路，第一气液分离器2顺序管道连接阀门9、第四热交换器17的加热管路、第一热交换器1的加热管路，膨胀机3连接发电机4，第二热交换器6的加热管路通过顺序管道连接的冷却塔7、第二水泵8后返回第二热交换器6的加热管路；第二有机工质循环系统通过顺序管道连接的第三热交换器18的冷却管路、第三水泵22、第四热交换器17的冷却管路、第五热交换器15的加热管路、第六热交换器19的加热管路后返回第三热交换器18的冷却管路，锅炉13排污水出口通过顺序连接的扩容器14、第五热交换器15的冷却管路后进入地沟16，烟气顺序经过风机12、第一热交换器1的冷却管路、第六热交换器19的冷却管路、除尘器20、过滤器21被排放到空气中。
本发明的有益效果是：充分利用了锅炉排污水和烟气的余热能源，第二工质对余热能源进行携带，再对第一工质进行加热，提高了系统的余热利用率和循环效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
其中，1、第一热交换器，2、第一气液分离器，3、膨胀机，4、发电机，5、第二气液分离器，6、第二热交换器，7、冷却塔，8、第二水泵，9、阀门，10、储液罐，11、第一水泵，12、风机，13、锅炉，14、扩容器，15、第五热交换器，16、地沟，17、第四热交换器，18、第三热交换器，19、第六热交换器，20、除尘器，21、过滤器。
具体实施方式
如图1所示，第一有机工质（可以是R601a）在第一热交换器1的加热管路中被加热后形成高温气液混合物进入第一气液分离器2中，从第一气液分离器2的顶部的蒸汽出口喷出的第一有机工质推动膨胀机3做功，膨胀机3带动发电机4进行发电，第一有机工质经过膨胀机3做功冷却后进入第二热交换器6的冷却管路进行冷却，冷却后形成液体进入第二气液分离器5中，由于第二气液分离器5中的温度较低，因此携带的气体状态的第一有机工质会自然冷凝，不需要有蒸汽出口，第二气液分离器5中的液体状态的第一有机工质进入储液罐10中进行汇聚，然后通过第三热交换器18的蒸汽管路被加热，由于第三热交换器18中被加热的程度并不高因此第一水泵11可以安装在第三热交换器18的前方或者后方，通过第一水泵11提供动力后，从第三热交换器18的加热管路出来的第一有机工质进入第四热交换器17的加热管路继续被加热，从第四热交换器17的加热管路出来的第一有机工质进入第一热交换器1的加热管路继续被加热然后被气化。第一气液分离器2中会汇聚部分的液体，这部分液体状态的第一有机工质积累到一定程度后如果不被排除会影响第一气液分离器2的运行，因此在第一气液分离器2的底部安装液体出口，液体出口连接阀门9排出液体状态的第一有机工质到从第四热交换器17的加热管路中与从第三热交换器17出来的第一有机工质混合。第二有机工质（可以是R245fa）是一个循环的管路，第二有机工质通过第六热交换器19的加热管路和第五热交换器15加热管路连续加热后进入从第四热交换器17的冷却管路进行冷却，然后再第三热交换器18的冷却管路中继续被冷却，然后进入第六热交换器19加热管路开始加热，整体形成一个闭合管路。烟气的温度较高，被风机12引入第一热交换器1的冷却管路进行冷却，然后进入第六热交换器19的冷却管路进一步冷却后再经过除尘器20和过滤器21排出。锅炉13的锅炉排污水通过扩容器14后进入第五热交换器15的冷却管路进行冷却后排到地沟16中。第二热交换器的加热管路中通入水进行冷却，该水通过冷却塔7和第二水泵8进行冷却，保证第一有机工质实现朗肯循环。

Claims (2)

1.一种以锅炉排污水和烟气为热源的有机朗肯循环系统，其特征在于：包括第一有机工质循环系统、第二有机工质循环系统，利用锅炉排污水和烟气对第二有机工质循环系统进行加热，然后利用第二有机工质循环系统对第一有机工质循环系统进行加热，第一有机工质循环系统为朗肯循环系统。
2.根据权利要求1所述的一种以锅炉排污水和烟气为热源的有机朗肯循环系统，其特征在于：第一有机工质循环系统包括顺序管道连接的第一热交换器（1）的加热管路、第一气液分离器（2）、膨胀机（3）、第二热交换器（6）的冷却管路、第二气液分离器（5）、储液罐（10）、第三热交换器（18）的加热管路、第一水泵（11）、第四热交换器（17）的加热管路，第一气液分离器（2）顺序管道连接阀门（9）、第四热交换器（17）的加热管路、第一热交换器（1）的加热管路，膨胀机（3）连接发电机（4），第二热交换器（6）的加热管路通过顺序管道连接的冷却塔（7）、第二水泵（8）后返回第二热交换器（6）的加热管路；第二有机工质循环系统通过顺序管道连接的第三热交换器（18）的冷却管路、第三水泵（22）、第四热交换器（17）的冷却管路、第五热交换器（15）的加热管路、第六热交换器（19）的加热管路后返回第三热交换器（18）的冷却管路，锅炉（13）排污水出口通过顺序连接的扩容器（14）、第五热交换器（15）的冷却管路后进入地沟（16），烟气顺序经过风机（12）、第一热交换器（1）的冷却管路、第六热交换器（19）的冷却管路、除尘器（20）、过滤器（21）被排放到空气中。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109798160A (zh) * 2019-03-11 2019-05-24 哈尔滨理工大学 一种以锅炉废热为热源的有机朗肯循环发电系统
CN113864020A (zh) * 2021-12-02 2021-12-31 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 一种锅炉连续排污余热余压综合利用系统及其控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202158689U (zh) * 2011-07-06 2012-03-07 北京荣星时代机电科技发展有限公司 热电厂烟气余热及凝汽余热综合回收利用系统
CN202521950U (zh) * 2012-04-16 2012-11-07 湖南创化低碳环保科技有限公司 用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的装置
CN203626908U (zh) * 2013-09-16 2014-06-04 南京微阳电力科技有限公司 一种低温型有机朗肯循环工业锅炉烟气余热发电装置
CN104533551A (zh) * 2014-08-29 2015-04-22 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 回收余热的igcc热电联产集中供热系统及方法
CN105485649A (zh) * 2016-01-14 2016-04-13 张东 一种高效余热回收综合利用系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202158689U (zh) * 2011-07-06 2012-03-07 北京荣星时代机电科技发展有限公司 热电厂烟气余热及凝汽余热综合回收利用系统
CN202521950U (zh) * 2012-04-16 2012-11-07 湖南创化低碳环保科技有限公司 用于热电厂或核电厂提高热力循环效率的装置
CN203626908U (zh) * 2013-09-16 2014-06-04 南京微阳电力科技有限公司 一种低温型有机朗肯循环工业锅炉烟气余热发电装置
CN104533551A (zh) * 2014-08-29 2015-04-22 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 回收余热的igcc热电联产集中供热系统及方法
CN105485649A (zh) * 2016-01-14 2016-04-13 张东 一种高效余热回收综合利用系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘强等: "利用汽包锅炉连续排污余热的有机朗肯循环发电系统", 《中国电机工程学报》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109798160A (zh) * 2019-03-11 2019-05-24 哈尔滨理工大学 一种以锅炉废热为热源的有机朗肯循环发电系统
CN113864020A (zh) * 2021-12-02 2021-12-31 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 一种锅炉连续排污余热余压综合利用系统及其控制方法
CN113864020B (zh) * 2021-12-02 2022-02-22 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 一种锅炉连续排污余热余压综合利用系统及其控制方法

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