CN113883028B - 一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统 - Google Patents

一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113883028B
CN113883028B CN202111020962.XA CN202111020962A CN113883028B CN 113883028 B CN113883028 B CN 113883028B CN 202111020962 A CN202111020962 A CN 202111020962A CN 113883028 B CN113883028 B CN 113883028B
Authority
CN
China
Prior art keywords
working medium
flue gas
heat
photo
temperature flue
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111020962.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113883028A (zh
Inventor
梁龙辉
张丹山
钟伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Hongxu Thermal Energy Technology Co ltd
Original Assignee
Nanjing Hongxu Thermal Energy Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Hongxu Thermal Energy Technology Co ltd filed Critical Nanjing Hongxu Thermal Energy Technology Co ltd
Priority to CN202111020962.XA priority Critical patent/CN113883028B/zh
Publication of CN113883028A publication Critical patent/CN113883028A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113883028B publication Critical patent/CN113883028B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00—Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F03G6/06—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means
    • F03G6/065—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means having a Rankine cycle
    • F03G6/067—Binary cycle plants where the fluid from the solar collector heats the working fluid via a heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • F01K25/10—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K27/00—Plants for converting heat or fluid energy into mechanical energy, not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/006—Methods of steam generation characterised by form of heating method using solar heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • F24S60/30—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors storing heat in liquids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines

Abstract

本发明公开了一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统，包括光热蒸发系统，余热预热系统和ORC发电装置；所述ORC发电装置包括依次串联的预热器、蒸发器、透平膨胀机、冷凝器和第一工质泵，所述透平膨胀机用以驱动发电机运行；所述光热蒸发系统通过蒸发器与ORC发电装置内有机工质进行热量交换；所述余热预热系统通过预热器与ORC发电装置内有机工质进行热量交换；所述余热预热系统包括第二工质泵、余热锅炉和储热水箱；所述余热锅炉内设置有高温烟气换热装置和低温烟气换热装置，所述第一工质泵和所述预热器之间的工质管路与所述低温烟气换热装置进行热量交换；所述第一换热装置设置有储热水箱。本发明能够合理利用余热和光热资源进行发电。

Description

一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统
技术领域
本发明涉及发电技术领域，尤其涉及一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统。
背景技术
目前我国每年的能源消耗量约40亿吨标煤，其中30％-60％的能量以余热的形式在不同行业被直接排放。国内温度在300℃以上的余热资源，市场已有成熟的余热锅炉+汽轮机回收技术方案。而温度在300℃以下的中低温余热，还没有市场普遍接受的成熟回收方案，对其实现高效回收利用具有重要节能减排意义。
太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1369w/㎡。地球赤道的周长为40000km，从而可计算出，地球获得的能量可达173000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2，地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡，相当于有102000TW的能量。
有机朗肯循环发电装置利用有机工质(如R134a、R245fa等)低沸点特性，在低温条件(80-300℃)下可以获得较高的蒸气压力，推动膨胀机做功，驱动发电机发电，从而实现低品位热能到高品位电能的转换。
太阳能光伏发电受气候、昼夜的影响很大，发电极不稳定。因此必须配有储能装置，这不仅增加了技术上的困难，也使造价增加。目前虽然已经制成多种电池储能系统，但造价昂贵，且电池处理带来环境污染问题。
我国工业余热资源丰富，很多余热资源温度低，存在余热发电效率低，利用困难的问题。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统，能够合理利用余热和光热资源进行发电。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统，包括光热蒸发系统，余热预热系统和ORC发电装置；所述ORC发电装置包括依次串联的预热器、蒸发器、透平膨胀机、冷凝器和第一工质泵，所述透平膨胀机用以驱动发电机运行；所述光热蒸发系统通过蒸发器与ORC发电装置内有机工质进行热量交换；所述余热预热系统通过预热器与ORC发电装置内有机工质进行热量交换；所述余热预热系统包括第二工质泵、余热锅炉和储热水箱；所述余热锅炉内设置有高温烟气换热装置和低温烟气换热装置，所述第一工质泵和所述预热器之间的工质管路与所述低温烟气换热装置进行热量交换；所述第一换热装置的工质出口分别连接储热水箱和预热器的工质进口，所述储热水箱的工质出口也连接预热器的工质进口，所述预热器的工质出口连接第二工质泵的工质进口，所述第二工质泵的工质出口分别连接储热水箱和余热锅炉的工质进口；所述高温烟气换热装置的工质出口和所述储热水箱的工质进口之间设置有第一调节阀，所述高温烟气换热装置的工质出口和所述预热器的工质进口之间设置有第二调节阀，所述储热水箱的工质出口和所述预热器的工质进口之间设置有第三截止阀，所述第二工质泵的工质出口和所述储热水箱的工质进口之间设置有第二截止阀，所述第二工质泵的工质出口和所述余热锅炉的工质进口之间设置有第一截止阀。
进一步地，所述余热锅炉的内部下方设置有放置高温烟气换热装置的高温烟气换热室，所述余热锅炉的内部上方设置有放置低温烟气换热装置的低温烟气换热室；所述高温烟气换热室和低温烟气换热室之间设置有隔板，所述隔板的一侧设置有烟气通道，所述高温烟气换热室远离所述烟气通道的一侧设置有烟气进口，所述低温烟气换热室远离所述烟气通道的一侧设置有烟气出口。
进一步地，所述余热锅炉的侧壁上靠近所述烟气通道的一侧设置有长条状的横移腔，所述横移腔内设置有横移板，所述横移板为横置的“几”字状，所述横移板在电机的驱动下沿所述隔板水平滑动；所述高温烟气换热装置和低温烟气换热装置均为横置的圆筒体，所述横移板的上下两侧分别设置有环形支架，所述环形支架内设置有电机驱动转动的环形块，上下侧的两个环形块分别对应套设在高温烟气换热装置和低温烟气换热装置的筒体外，所述环形块的内环侧设置有毛刷。
进一步地，所述高温烟气换热装置和低温烟气换热装置的筒体外侧均设置有空间螺旋状的螺旋换热片，所述环形块的内环侧设置有螺旋槽，所述螺旋槽与所述螺旋换热片对应配合，所述螺旋槽内设置有毛刷。
进一步地，所述横移腔内设置有电机驱动转动的螺杆，所述螺杆水平设置，所述横移板上设置有与所述螺杆螺纹配合连接的螺孔，所述横移板上的螺孔的前后两侧设置有清洁所述螺杆的毛刷。
进一步地，所述光热蒸发系统包括第三工质泵、光热集热器和储热装置；所述光热集热器的工质出口分别连接储热装置和蒸发器的工质进口，所述储热装置的工质出口也连接蒸发器的工质进口，所述蒸发器的工质出口连接第三工质泵的工质进口，所述第三工质泵的工质出口分别连接储热装置和光热集热器的工质进口；所述光热集热器的工质出口和所述储热装置的工质进口之间设置有第三调节阀，所述光热集热器的工质出口和所述蒸发器的工质进口之间设置有第四调节阀，所述储热装置的工质出口和所述蒸发器的工质进口之间设置有第六截止阀，所述第三工质泵的工质出口和所述储热装置的工质进口之间设置有第五截止阀，所述第三工质泵的工质出口和所述光热集热器的工质进口之间设置有第四截止阀。
进一步地，所述第一工质泵和蒸发器之间设置有膨胀箱。
进一步地，所述蒸发器的工质出口和所述透平膨胀机的工质进口之间设置有透平阀门，所述蒸发器的工质出口和所述透平膨胀机的工质出口之间设置有透平旁通阀门。
进一步地，所述ORC发电装置中还设置有回热器，所述ORC发电装置中的工质依次经过回热器、冷凝器和第一工质泵，再返回所述回热器并进入低温烟气换热装置。
进一步地，所述余热预热系统内的循环工质为水，所述光热蒸发系统内的循环工质为水或导热油。
有益效果：本发明的一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统，其有益效果如下：
1)余热预热系统和ORC发电装置内的预热器进行热量交换，光热蒸发系统和ORC发电装置内的蒸发器进行热量交换，从而实现光热和余热的耦合发电；
2)光热蒸发系统内的储热装置能够使光热集热器收集的热量持续加热蒸发器，使系统稳定发电；余热预热系统内的储热水箱可以使余热锅炉稳定供热，避免因烟气波动造成系统发电不稳定；
3)余热锅炉内设置有高温烟气换热装置和低温烟气换热装置，可以进一步地提高对烟气热量的利用率；
4)余热锅炉内设置有清洁装置，可以同时清理高温烟气换热装置和低温烟气换热装置上堆积的尘屑，使高温烟气换热装置和低温烟气换热装置保持良好地工作状态。
附图说明
附图1为本发明的系统连线图；
附图2为带有回热器的系统连线图；
附图3为余热锅炉的平面结构示意图；
附图4为螺杆和横移板的配合示意图；
附图5为环形块的结构示意图；
附图6为螺旋槽的结构示意图；
附图7为环形架内驱动环形块转动的电机结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至7所述的一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统，包括光热蒸发系统，余热预热系统和ORC发电装置。
所述ORC发电装置包括依次串联的预热器1、蒸发器2、透平膨胀机3、冷凝器5和第一工质泵6，所述透平膨胀机3用以驱动发电机4运行。
所述光热蒸发系统通过蒸发器2与ORC发电装置内有机工质进行热量交换。
所述余热预热系统通过预热器1与ORC发电装置内有机工质进行热量交换。
所述余热预热系统包括余热热源输入7、余热热源返回8、第二工质泵9、余热锅炉30和储热水箱11。所述余热预热系统内的热源为烟气，所述余热锅炉30内设置有高温烟气换热装置31和低温烟气换热装置32。
余热预热系统内的工质为水，余热预热系统内的工质管路如附图1和2中所示。所述第一工质泵6和所述预热器1之间的工质管路与所述低温烟气换热装置32进行热量交换，提高烟气余热的利用效率。所述第一换热装置31的工质出口分别连接储热水箱11和预热器1的工质进口，所述储热水箱11的工质出口也连接预热器1的工质进口，所述预热器1的工质出口连接第二工质泵9的工质进口，所述第二工质泵9的工质出口分别连接储热水箱11和余热锅炉30的工质进口，这里的预热器1中的工质进口和工质出口均指代和余热预热系统内的工质管路相连通的工质进口和工质出口。
所述高温烟气换热装置31的工质出口和所述储热水箱11的工质进口之间设置有第一调节阀16，所述高温烟气换热装置31的工质出口和所述预热器1的工质进口之间设置有第二调节阀17，所述储热水箱11的工质出口和所述预热器1的工质进口之间设置有第三截止阀18，所述第二工质泵9的工质出口和所述储热水箱11的工质进口之间设置有第二截止阀15，所述第二工质泵9的工质出口和所述余热锅炉30的工质进口之间设置有第一截止阀14。
当储热水箱11进行热量储积时，打开第一截止阀14，第三截止阀18，关闭第二截止阀15；工质在余热锅炉30内吸收热量后，分别通过第一调节阀16和第二调节阀17进入预热器1和储热水箱11，再通过第二工质泵9，完成一个循环。当储热水箱11放热时，关闭第一截止阀14、第一调节阀16和第二调节阀17，打开第二截止阀15和第三截止阀18，工质吸收储热水箱11释放的热量，将热量带到预热器1后进入第二工质泵9，完成一个循环。
如附图3中所示，所述余热锅炉30的内部下方设置有放置高温烟气换热装置31的高温烟气换热室33，所述余热锅炉30的内部上方设置有放置低温烟气换热装置32的低温烟气换热室34。所述高温烟气换热室33和低温烟气换热室34之间设置有隔板35，所述隔板35的一侧设置有烟气通道36，所述高温烟气换热室33远离所述烟气通道36的一侧设置有烟气进口37，所述低温烟气换热室34远离所述烟气通道36的一侧设置有烟气出口38。高温烟气从烟气进口37进入并与高温烟气换热装置31内的工质进行热量交换，第一次热量交换后的高温烟气变为中低温烟气，随后从烟气通道36进入低温烟气换热室34，再与低温烟气换热装置32内的工质进行热量交换，从而提高烟气热量的利用率。
所述余热锅炉30的侧壁上靠近所述烟气通道36的一侧设置有长条状的横移腔39，横移腔39横向凸出于所述余热锅炉30的侧壁。所述横移腔39内设置有横移板40，所述横移板40为横置的“几”字状，横移板40由上下两个平行横板以及连接两个平行横板的一侧竖板组成，横移板40内上下两个平行横板分别与隔板35的上下两侧滑动贴合，所述横移板40在电机的驱动下沿所述隔板35水平滑动。
所述高温烟气换热装置31和低温烟气换热装置32均为横置的圆筒体，圆筒体内部中空，圆筒体的两端分别和对应的工质管路连通。所述横移板40的上下两侧分别设置有环形支架41，所述环形支架41内设置有电机驱动转动的环形块42，上下侧的两个环形块42分别对应套设在高温烟气换热装置31和低温烟气换热装置32的筒体外，所述环形块42的内环侧设置有毛刷。当横移板40横向移动时环形块42也转动，使得环形块42内侧的毛刷可以对高温烟气换热装置31和低温烟气换热装置32筒体外壁上的尘屑进行清理，避免尘屑堆积导致的换热效率下降。
所述高温烟气换热装置31和低温烟气换热装置32的筒体外侧均设置有空间螺旋状的螺旋换热片43，螺旋换热片43可以提高与烟气的换热面积，提高换热效果。如附图6中所示，所述环形块42的内环侧设置有螺旋槽44，所述螺旋槽44与所述螺旋换热片43对应配合，所述螺旋槽44内设置有毛刷，螺旋槽44和螺旋换热片43的螺距相同，在环形块42转动时，螺旋槽44内的毛刷可以对螺旋换热片43进行清洁。
如附图4中所示，所述横移腔39内设置有电机驱动转动的螺杆45，所述螺杆45水平设置，所述横移板40上设置有与所述螺杆45螺纹配合连接的螺孔，当电机驱动螺杆45转动时即可带动横移板40水平运动。所述横移板40上的螺孔的前后两侧设置有清洁所述螺杆45的毛刷，可以对螺杆45上的尘屑进行清理，避免尘屑影响螺杆45的传动。
如附图1和2中所示，所述光热蒸发系统包括第三工质泵19、光热集热器10和储热装置21。所述光热集热器10的工质出口分别连接储热装置21和蒸发器2的工质进口，所述储热装置21的工质出口也连接蒸发器2的工质进口，所述蒸发器2的工质出口连接第三工质泵19的工质进口，所述第三工质泵19的工质出口分别连接储热装置21和光热集热器10的工质进口；
所述光热集热器10的工质出口和所述储热装置21的工质进口之间设置有第三调节阀26，所述光热集热器10的工质出口和所述蒸发器2的工质进口之间设置有第四调节阀27，所述储热装置21的工质出口和所述蒸发器2的工质进口之间设置有第六截止阀28，所述第三工质泵19的工质出口和所述储热装置21的工质进口之间设置有第五截止阀25，所述第三工质泵19的工质出口和所述光热集热器10的工质进口之间设置有第四截止阀24。
所述余热预热系统内的循环工质为水。所述光热蒸发系统内的循环工质为水或导热油，当光热蒸发系统内的集热温度大于100℃时采用导热油介质循环，集热温度小于100℃时采用水介质循环。根据集热温度和储热温度不同，光热蒸发系统的储热装置21内的储热介质可以为热融盐、固体岩石、水泥、导热油、水等。
当储热装置21进行热量储积时，打开第四截止阀24，第六截止阀28，关闭第五截止阀25；导热油在光热集热器10处吸收热量后，分别通过第三调节阀26和第四调节阀27进入蒸发器2和储热装置21，再通过第三工质泵9，完成一个循环。当储热装置21放热时，关闭第四截止阀24、第三调节阀26和第四调节阀27，打开第五截止阀25和第六截止阀28；导热油吸收储热装置21释放的热量，将热量带到蒸发器2后进入第三工质泵9，完成一个循环。
所述第一工质泵19和蒸发器2之间设置有膨胀箱29，光热蒸发系统的膨胀箱29能够保障系统的稳定性，避免压力波动对管道和设备的影响。
所述蒸发器2的工质出口和所述透平膨胀机3的工质进口之间设置有透平阀门12，所述蒸发器2的工质出口和所述透平膨胀机3的工质出口之间设置有透平旁通阀门13。
所述ORC发电装置中还设置有回热器20，回热器19进一步提高了光热和余热耦合发电系统的发电效率，所述ORC发电装置中的工质依次经过回热器20、冷凝器5和第一工质泵6，再返回所述回热器20并进入低温烟气换热装置32。
所述的ORC发电装置中的透平阀门12和透平旁通阀门13的启闭能够实现有机朗肯循环发电装置的透平旁通和发电模式的转换。ORC发电装置的工质从预热器1和蒸发器2吸收余热和光热的热量，通过透平阀门12，进入透平膨胀机3，透平膨胀机3带动发电机完成发电模式。工质依次进入回热器20、冷凝器5和工质泵6，在通过回热器20后重新经过低温烟气换热装置32并进入预热器1，完成ORC发电装置的发电模式的工质循环。ORC发电装置的工质从预热器1和蒸发器2吸收余热和光热的热量，通过透平旁通阀门13，经过节流膨胀，工质依次进入回热器20、冷凝器5和工质泵6，在通过回热器20后重新经过低温烟气换热装置32并进入预热器1，完成ORC发电装置的透平旁通模式的工质循环。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统，其特征在于：包括光热蒸发系统，余热预热系统和ORC发电装置；所述ORC发电装置包括依次串联的预热器（1）、蒸发器（2）、透平膨胀机（3）、冷凝器（5）和第一工质泵（6），所述透平膨胀机（3）用以驱动发电机（4）运行；所述光热蒸发系统通过蒸发器（2）与ORC发电装置内有机工质进行热量交换；所述余热预热系统通过预热器（1）与ORC发电装置内有机工质进行热量交换；所述余热预热系统包括第二工质泵（9）、余热锅炉（30）和储热水箱（11）；
所述余热锅炉（30）内设置有高温烟气换热装置（31）和低温烟气换热装置（32），所述第一工质泵（6）和所述预热器（1）之间的工质管路与所述低温烟气换热装置（32）进行热量交换；所述高温烟气换热装置（31）的工质出口分别连接储热水箱（11）和预热器（1）的工质进口，所述储热水箱（11）的工质出口也连接预热器（1）的工质进口，所述预热器（1）的工质出口连接第二工质泵（9）的工质进口，所述第二工质泵（9）的工质出口分别连接储热水箱（11）和余热锅炉（30）的工质进口；
所述高温烟气换热装置（31）的工质出口和所述储热水箱（11）的工质进口之间设置有第一调节阀（16），所述高温烟气换热装置（31）的工质出口和所述预热器（1）的工质进口之间设置有第二调节阀（17），所述储热水箱（11）的工质出口和所述预热器（1）的工质进口之间设置有第三截止阀（18），所述第二工质泵（9）的工质出口和所述储热水箱（11）的工质进口之间设置有第二截止阀（15），所述第二工质泵（9）的工质出口和所述余热锅炉（30）的工质进口之间设置有第一截止阀（14）；
所述光热蒸发系统包括第三工质泵（19）、光热集热器（10）和储热装置（21）；所述光热集热器（10）的工质出口分别连接储热装置（21）和蒸发器（2）的工质进口，所述储热装置（21）的工质出口也连接蒸发器（2）的工质进口，所述蒸发器（2）的工质出口连接第三工质泵（19）的工质进口，所述第三工质泵（19）的工质出口分别连接储热装置（21）和光热集热器（10）的工质进口；
所述光热集热器（10）的工质出口和所述储热装置（21）的工质进口之间设置有第三调节阀（26），所述光热集热器（10）的工质出口和所述蒸发器（2）的工质进口之间设置有第四调节阀（27），所述储热装置（21）的工质出口和所述蒸发器（2）的工质进口之间设置有第六截止阀（28），所述第三工质泵（19）的工质出口和所述储热装置（21）的工质进口之间设置有第五截止阀（25），所述第三工质泵（19）的工质出口和所述光热集热器（10）的工质进口之间设置有第四截止阀（24）。
2.根据权利要求1所述的一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统，其特征在于：所述余热锅炉（30）的内部下方设置有放置高温烟气换热装置（31）的高温烟气换热室（33），所述余热锅炉（30）的内部上方设置有放置低温烟气换热装置（32）的低温烟气换热室（34）；所述高温烟气换热室（33）和低温烟气换热室（34）之间设置有隔板（35），所述隔板（35）的一侧设置有烟气通道（36），所述高温烟气换热室（33）远离所述烟气通道（36）的一侧设置有烟气进口（37），所述低温烟气换热室（34）远离所述烟气通道（36）的一侧设置有烟气出口（38）。
3.根据权利要求2所述的一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统，其特征在于：所述余热锅炉（30）的侧壁上靠近所述烟气通道（36）的一侧设置有长条状的横移腔（39），所述横移腔（39）内设置有横移板（40），所述横移板（40）为横置的“几”字状，所述横移板（40）在电机的驱动下沿所述隔板（35）水平滑动；所述高温烟气换热装置（31）和低温烟气换热装置（32）均为横置的圆筒体，所述横移板（40）的上下两侧分别设置有环形支架（41），所述环形支架（41）内设置有电机驱动转动的环形块（42），上下侧的两个环形块（42）分别对应套设在高温烟气换热装置（31）和低温烟气换热装置（32）的筒体外，所述环形块（42）的内环侧设置有毛刷。
4.根据权利要求3所述的一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统，其特征在于：所述高温烟气换热装置（31）和低温烟气换热装置（32）的筒体外侧均设置有空间螺旋状的螺旋换热片（43），所述环形块（42）的内环侧设置有螺旋槽（44），所述螺旋槽（44）与所述螺旋换热片（43）对应配合，所述螺旋槽（44）内设置有毛刷。
5.根据权利要求4所述的一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统，其特征在于：所述横移腔（39）内设置有电机驱动转动的螺杆（45），所述螺杆（45）水平设置，所述横移板（40）上设置有与所述螺杆（45）螺纹配合连接的螺孔，所述横移板（40）上的螺孔的前后两侧设置有清洁所述螺杆（45）的毛刷。
6.根据权利要求1所述的一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统，其特征在于：所述第一工质泵（6）和蒸发器（2）之间设置有膨胀箱（29）。
7.根据权利要求6所述的一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统，其特征在于：所述蒸发器（2）的工质出口和所述透平膨胀机（3）的工质进口之间设置有透平阀门（12），所述蒸发器（2）的工质出口和所述透平膨胀机（3）的工质出口之间设置有透平旁通阀门（13）。
8.根据权利要求7所述的一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统，其特征在于：所述ORC发电装置中还设置有回热器（20），所述ORC发电装置中的工质依次经过回热器（20）、冷凝器（5）和第一工质泵（6），再返回所述回热器（20）并进入低温烟气换热装置（32）。
9.根据权利要求8所述的一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统，其特征在于：所述余热预热系统内的循环工质为水，所述光热蒸发系统内的循环工质为水或导热油。
CN202111020962.XA 2021-09-01 2021-09-01 一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统 Active CN113883028B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111020962.XA CN113883028B (zh) 2021-09-01 2021-09-01 一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111020962.XA CN113883028B (zh) 2021-09-01 2021-09-01 一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113883028A CN113883028A (zh) 2022-01-04
CN113883028B true CN113883028B (zh) 2023-09-22

Family

ID=79011618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111020962.XA Active CN113883028B (zh) 2021-09-01 2021-09-01 一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113883028B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102979588A (zh) * 2012-10-29 2013-03-20 昆明理工大学 一种光伏与有机郎肯循环耦合热电联供系统
CN103244212A (zh) * 2013-05-24 2013-08-14 成都昊特新能源技术有限公司 用于回收压气站燃机排烟余热的orc发电系统及发电方法
CN103244213A (zh) * 2013-05-24 2013-08-14 成都昊特新能源技术有限公司 用于海上平台的orc发电系统及其发电方法
CN103993981A (zh) * 2014-04-24 2014-08-20 南京航空航天大学 耦合发动机冷却和车辆制冷的废热梯级回收供能系统及其工作方法
CN104912758A (zh) * 2015-06-23 2015-09-16 同济大学 一种基于光热光电分频利用的有机朗肯循环发电系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102979588A (zh) * 2012-10-29 2013-03-20 昆明理工大学 一种光伏与有机郎肯循环耦合热电联供系统
CN103244212A (zh) * 2013-05-24 2013-08-14 成都昊特新能源技术有限公司 用于回收压气站燃机排烟余热的orc发电系统及发电方法
CN103244213A (zh) * 2013-05-24 2013-08-14 成都昊特新能源技术有限公司 用于海上平台的orc发电系统及其发电方法
CN103993981A (zh) * 2014-04-24 2014-08-20 南京航空航天大学 耦合发动机冷却和车辆制冷的废热梯级回收供能系统及其工作方法
CN104912758A (zh) * 2015-06-23 2015-09-16 同济大学 一种基于光热光电分频利用的有机朗肯循环发电系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN113883028A (zh) 2022-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203823715U (zh) 一种分布式全天候太阳能蒸汽机组
CN102967080B (zh) 太阳能与生物质能互补的热能动力系统
EP3647589A1 (en) Improved brayton photothermal power generation method and system
CN107131016B (zh) 一种超临界co2与有机朗肯循环联合燃煤火力发电系统
CN104847428B (zh) 一种带太阳能加热的外燃式布列顿联合循环发电装置
CN101126503A (zh) 太阳能热汽包锅炉及该锅炉在发电机组中的应用
CN112577349A (zh) 一种余热梯级储存和利用的双工质储能系统
CN203216148U (zh) 太阳能与生物质能互补的热能动力系统
CN203259020U (zh) 一种利用烧结窑尾气低温余热发电的装置
CN203214254U (zh) 一种用于太阳能光热发电的熔盐和导热油热交换装置
CN113883028B (zh) 一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统
CN115773215A (zh) 耦合orc的太阳能光热补热式压缩空气储能系统及方法
CN210829421U (zh) 联合超临界水氧化技术的超临界二氧化碳发电系统
CN102538219A (zh) 太阳能综合应用系统及其实现方法
CN113883030B (zh) 一种光热和地热耦合发电系统
CN107401432B (zh) 还原钛铁矿颗粒热电耦合联供系统以及方法
CN214998050U (zh) 一种低温太阳能光热发电系统
CN216788561U (zh) 一种微波热解用能源循环利用系统
CN110425099A (zh) 一种具有储热功能的干热岩光热耦合发电系统及其控制方法
CN210087415U (zh) 一种低温余热能源梯级利用系统
CN113883029A (zh) 一种光热和余热耦合发电系统
CN216841833U (zh) 一种高效热管换热器回收低温烟气余热的orc发电系统
CN103162547A (zh) 一种利用烧结窑尾气低温余热发电的方法及装置
CN219328111U (zh) 一种高效低阻热管余热回收装置
CN214406553U (zh) 一种基于吸收式换热和温差发电的余热回收热电联供系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Liang Longhui

Inventor after: Zhang Danshan

Inventor after: Zhong Wei

Inventor before: Zhang Danshan

Inventor before: Zhong Wei

CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: Room 601, 602, 603, Building A5-1, Qidi Science and Technology City Liye Park, No. 26, Zhizhi Road, Jiangning District, Nanjing, Jiangsu, 210000

Applicant after: Nanjing Hongxu Thermal Energy Technology Co.,Ltd.

Address before: 123 Xingyuan Road, Changjing Town, Jiangyin, Wuxi, Jiangsu Province

Applicant before: Jiangyin Hong Xu environmental protection electric technology Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant