CN1303378C - 吸收式循环与有机物朗肯循环的联合循环装置 - Google Patents

吸收式循环与有机物朗肯循环的联合循环装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1303378C
CN1303378C CNB200510029499XA CN200510029499A CN1303378C CN 1303378 C CN1303378 C CN 1303378C CN B200510029499X A CNB200510029499X A CN B200510029499XA CN 200510029499 A CN200510029499 A CN 200510029499A CN 1303378 C CN1303378 C CN 1303378C
Authority
CN
China
Prior art keywords
links
outlet
pressure generator
organic matter
rankine cycle
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB200510029499XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN1737454A (zh
Inventor
文柏通
顾建明
陆震
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.)
Shanghai Jiaotong University
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
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 Shanghai Jiaotong University filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CNB200510029499XA priority Critical patent/CN1303378C/zh
Publication of CN1737454A publication Critical patent/CN1737454A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1303378C publication Critical patent/CN1303378C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • 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
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62—Absorption based systems

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

一种吸收式循环与有机物朗肯循环的联合循环装置，属于能源机械工程技术领域。本发明包括：烟气管、缸套冷却水管、溴化锂吸收式双效制冷循环回路和有机物朗肯循环回路，所述的有机物朗肯循环回路包括：第二蒸发器、透平机、第二冷凝器、循环泵，烟气管依次与高压发生器、第二蒸发器相连，第二蒸发器的出口与透平机的进口相连，透平机的出口与第二冷凝器的进口相连，第二冷凝器的出口与循环泵的进口相连，循环泵的出口与第二蒸发器的进口相连；溴化锂吸收式双效制冷循环回路通过烟气管与有机物朗肯循环回路相连，缸套冷却水管与低压发生器相连。本发明在溴化锂吸收式制冷循环后面加了一个有机物朗肯循环回路，该循环能够利用此低品位的热源发电，尽可能回收利用燃气发动机组排出的废气，从而极大地提高了能源的利用率。

Description

吸收式循环与有机物朗肯循环的联合循环装置
技术领域
本发明涉及的是一种制冷-发电联合循环装置，具体地说，是一种吸收式循环与有机物朗肯循环的联合循环装置，属于能源机械工程技术领域。
背景技术
溴化锂吸收式循环是在热能驱动下，使二元工质溴化锂溶液中的低沸点组分(制冷剂-水)在系统中冷凝和蒸发而实现制冷和制热的。溴化锂吸收式制冷机的性能系数(COP)比压缩式制冷机低得多。为了提高它的市场竞争力，通常利用电厂或锅炉等热力系统的余热作为溴化锂吸收式制冷机的驱动热源，组合成冷热电联供系统或余热制冷系统，从而提高能源的利用率。对于燃气发动机组，通常其作功后的烟气余热温度仍很高(可达500-600摄氏度)，可以用于驱动吸收式制冷装置，并且燃气发动机组的缸套冷却水的温度(90摄氏度左右)也可以通过吸收式制冷机组的低压发生器加以利用；朗肯循环由蒸发器、透平机、冷凝器和循环泵组成，工质在热力设备中不断进行等压加热、绝热膨胀、等压放热和绝热压缩四个过程，使热能不断转化为机械能。特别是有机物工质的采用，使朗肯循环可以在低品位的废热驱动下工作。从而使由溴化锂吸收式制冷机排放出来的废热得到回收利用成为可能。
经对现有技术的文献检索发现，中国专利公开号为1245280，公开日为2000年2月23日，专利名称为“溴化锂吸收式冷热动力联产机组”，该发明“公开了一组用于机动车，船或建筑物空调，供热及供动力的溴化锂吸收式冷热动力联产机组，该类机组在内燃发动机排出的废烟气及其循环冷却水，为溴化锂吸收式制冷供热机组提供热量，从而实现为机动车，船或建筑物供冷或供热，使矿物能源按‘先功后热’的顺序利用，使内燃动力装置和溴化锂吸收式制冷供热装置共同对矿物燃料的利用率，达到理想的要求”，其不足之处是：发明人未对溴化锂吸收式制冷机组出来的高达160摄氏度左右的废气作处理，浪费了很大一部分能源，并且在利用缸套冷却水的热能时增加了一个低压发生器，使得机组较为复杂。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种吸收式循环与有机物朗肯循环的联合循环装置，使其在溴化锂吸收式制冷循环后面加了一个有机物朗肯循环回路，该循环能够利用此低品位的热源发电，并且还利用了缸套冷却水带出的热量，尽可能回收利用燃气发动机组排出的废热，从而极大地提高了能源的利用率。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：烟气管、缸套冷却水管、溴化锂吸收式双效制冷循环回路和有机物朗肯循环回路，所述的溴化锂吸收式双效制冷循环回路包括：高压发生器、低压发生器、第一冷凝器、节流阀、第一蒸发器、冷剂泵、吸收器、溶液泵、低温溶液热交换器、高温溶液热交换器、三通阀，高压发生器的蒸汽出口与低压发生器的管侧进口相连，低压发生器的管侧出口与第一冷凝器相连，低压发生器的蒸汽出口与第一冷凝器直接相连，第一冷凝器出口经节流阀与第一蒸发器相连，第一蒸发器的蒸汽出口与吸收器的蒸汽进口相连，吸收器的溶液出口与溶液泵相连，溶液泵的溶液出口管道与低温溶液热交换器的管侧进口相连，低温溶液热交换器的管侧出口与三通阀相连，三通阀的一个出口与高温溶液热交换器的管侧进口相连，三通阀的另一个出口与低压发生器相连，高压发生器的溶液出口与高温溶液热交换器的壳侧进口相连，高温溶液热交换器的壳侧出口与低压发生器的溶液进口相连，低压发生器的溶液出口与低温溶液热交换器的壳侧进口相连，低温溶液热交换器的壳侧出口与吸收器的溶液进口相连；所述的有机物朗肯循环回路包括：第二蒸发器、透平机、第二冷凝器、循环泵，烟气管依次与高压发生器、第二蒸发器相连，第二蒸发器的出口与透平机的进口相连，透平机的出口与第二冷凝器的进口相连，第二冷凝器的出口与循环泵的进口相连，循环泵的出口与第二蒸发器的进口相连；溴化锂吸收式双效制冷循环回路通过烟气管与有机物朗肯循环回路相连，缸套冷却水管与低压发生器相连。
所述的溴化锂吸收式双效制冷循环回路，其工质为LiBr水溶液。
所述的有机物朗肯循环回路，其工质为R245a。
所述的第二冷凝器为空气冷却式冷凝器，可以减小机组的占地面积，节约成本。
本发明制冷-发电联合循环装置由驱动热源回路、溴化锂吸收式双效制冷循环回路和有机物朗肯循环回路构成。驱动热源回路：高温烟气先进入溴化锂吸收式循环的高压发生器，高压发生器加热循环溶液、并蒸发出冷剂蒸汽，这样使得烟气温度降低，烟气再进入有机物朗肯循环回路的蒸发器并加热有机工质；缸套冷却水进入低压发生器作为辅助热源与高压发生器的发生蒸汽共同加热低压发生器。溴化锂吸收式双效制冷循环回路：包括制冷剂回路和溴化锂溶液回路。在制冷剂回路中，高压发生器中产生的冷剂蒸汽，在低压发生器中加热溶液后，凝结成冷剂水，经节流减压后进入冷凝器。低压发生器中产生的冷剂蒸汽流入冷凝器后被传热管内的冷却水冷却凝结成冷剂水。冷凝器中的冷剂水节流后进入蒸发器，经冷剂泵输送，喷淋在蒸发器的传热管簇上，吸取管内冷水的热量，在蒸发压力下蒸发，使冷水温度降低，达到制冷的目的。蒸发器中产生的冷剂蒸汽流入吸收器，被浓溶液所吸收。从吸收器流出的溶液由溶液泵输送经高低温溶液热交换器分别进入高低压发生器完成一个循环。在溶液回路中，吸收器中的浓溶液吸收了来自蒸发器的冷剂蒸汽变成稀溶液，由溶液泵送出，经低温溶液热交换器，再经三通阀分流，一路由高温溶液热交换器至高压发生器，另一路进入低压发生器。稀溶液被驱动热源加热产生冷剂蒸汽后浓缩成中间浓度的溶液。从高压发生器流出的中间浓度溶液经高温溶液热交换器进入低压发生器，被加热产生冷剂蒸汽以后浓缩成浓溶液。从低压发生器流出的浓溶液经低温溶液热交换器进入吸收器，从而完成溶液循环；在有机物朗肯循环回路中，液态有机物工质在蒸发器里与烟气换热，被等压加热，蒸发成蒸汽。然后，有机物工质进入透平机绝热膨胀，透平机输出功驱动发电装置。有机物工质从透平机流出，进入冷凝器与冷却水换热，被等压降温冷凝成液体，再通过循环泵送到蒸发器从而完成一个循环。
本发明通过将溴化锂吸收式循环与有机朗肯循环的联合，其废热利用效率大大高于单纯的改进吸收式循环的热利用率，也为冷热电联供提供了一种新的思路。一般燃气发动机或者燃气轮机做功后排出的烟气余热温度可高达500至600摄氏度，这高温烟气可供热给双效溴化锂吸收式机组，烟气温度降至150度左右，此时再通过有机朗肯循环系统，烟气温度进一步降至90摄氏度左右，从而大大减少了热能的浪费；另外本机组还利用了缸套冷却水带出的热量；并且由于有机朗肯循环装置简单，冷凝器的冷却可采用空气冷却，所以使得系统占地面积不大且初投资很小，经济效益明显。
附图说明
图1是本发明结构示意图
具体实施方式
如图1所示，本发明包括：烟气管15、缸套冷却水管17、溴化锂吸收式双效制冷循环回路18和有机物朗肯循环回路19，所述的溴化锂吸收式双效制冷循环回路18包括：高压发生器1、低压发生器2、第一冷凝器3、节流阀4、第一蒸发器5、冷剂泵6、吸收器7、溶液泵8、低温溶液热交换器9、高温溶液热交换器10、三通阀16，高压发生器1的蒸汽出口与低压发生器2的管侧进口相连，低压发生器2的管侧出口与第一冷凝器3相连，低压发生器2的蒸汽出口与第一冷凝器3直接相连，第一冷凝器3出口经节流阀4与第一蒸发器5相连，第一蒸发器5的蒸汽出口与吸收器7的蒸汽进口相连，吸收器7的溶液出口与溶液泵8相连，溶液泵8的溶液出口管道与低温溶液热交换器9的管侧进口相连，低温溶液热交换器9的管侧出口与三通阀16相连，三通阀16的一个出口与高温溶液热交换器10的管侧进口相连，三通阀16的另一个出口与低压发生器2相连，高压发生器1的溶液出口与高温溶液热交换器10的壳侧进口相连，高温溶液热交换器10的壳侧出口与低压发生器2的溶液进口相连，低压发生器2的溶液出口与低温溶液热交换器9的壳侧进口相连，低温溶液热交换器9的壳侧出口与吸收器7的溶液进口相连；所述的有机物朗肯循环回路19包括：第二蒸发器11、透平机12、第二冷凝器13、循环泵14，烟气管15依次与高压发生器1、第二蒸发器11相连，第二蒸发器11的出口与透平机12的进口相连，透平机12的出口与第二冷凝器13的进口相连，第二冷凝器13的出口与循环泵14的进口相连，循环泵14的出口与第二蒸发器11的进口相连；溴化锂吸收式双效制冷循环回路18通过烟气管15与有机物朗肯循环回路19相连，缸套冷却水管17与低压发生器2相连。
所述的溴化锂吸收式双效制冷循环回路18，其工质为LiBr水溶液。
所述的有机物朗肯循环回路19，其工质为R245a。
所述的第二冷凝器13为空气冷却式冷凝器。

Claims (4)

1.一种吸收式循环与有机物朗肯循环的联合循环装置，包括：烟气管(15)、缸套冷却水管(17)和溴化锂吸收式双效制冷循环回路(18)，其特征在于，还包括：有机物朗肯循环回路(19)，所述的溴化锂吸收式双效制冷循环回路(18)包括：高压发生器(1)、低压发生器(2)、第一冷凝器(3)、节流阀(4)、第一蒸发器(5)、冷剂泵(6)、吸收器(7)、溶液泵(8)、低温溶液热交换器(9)、高温溶液热交换器(10)、三通阀(16)，高压发生器(1)的蒸汽出口与低压发生器(2)的管侧进口相连，低压发生器(2)的管侧出口与第一冷凝器(3)相连，低压发生器(2)的蒸汽出口与第一冷凝器(3)直接相连，第一冷凝器(3)出口经节流阀(4)与第一蒸发器(5)相连，第一蒸发器(5)的蒸汽出口与吸收器(7)的蒸汽进口相连，吸收器(7)的溶液出口与溶液泵(8)相连，溶液泵(8)的溶液出口管道与低温溶液热交换器(9)的管侧进口相连，低温溶液热交换器(9)的管侧出口与三通阀(16)相连，三通阀(16)的一个出口与高温溶液热交换器(10)的管侧进口相连，三通阀(16)的另一个出口与低压发生器(2)相连，高压发生器(1)的溶液出口与高温溶液热交换器(10)的壳侧进口相连，高温溶液热交换器(10)的壳侧出口与低压发生器(2)的溶液进口相连，低压发生器(2)的溶液出口与低温溶液热交换器(9)的壳侧进口相连，低温溶液热交换器(9)的壳侧出口与吸收器(7)的溶液进口相连；所述的有机物朗肯循环回路(19)包括：第二蒸发器(11)、透平机(12)、第二冷凝器(13)、循环泵(14)，烟气管(15)依次与高压发生器(1)、第二蒸发器(11)相连，第二蒸发器(11)的出口与透平机(12)的进口相连，透平机(12)的出口与第二冷凝器(13)的进口相连，第二冷凝器(13)的出口与循环泵(14)的进口相连，循环泵(14)的出口与第二蒸发器(11)的进口相连；溴化锂吸收式双效制冷循环回路(18)通过烟气管(15)与有机物朗肯循环回路(19)相连，缸套冷却水管(17)与低压发生器(2)相连。
2.根据权利要求1所述的吸收式循环与有机物朗肯循环的联合循环装置，其特征是，所述的溴化锂吸收式双效制冷循环回路(18)，其工质为LiBr水溶液。
3.根据权利要求1所述的吸收式循环与有机物朗肯循环的联合循环装置，其特征是，所述的有机物朗肯循环回路(19)，其工质为R245a。
4.根据权利要求1所述的吸收式循环与有机物朗肯循环的联合循环装置，其特征是，所述的第二冷凝器(13)为空气冷却式冷凝器。
CNB200510029499XA 2005-09-08 2005-09-08 吸收式循环与有机物朗肯循环的联合循环装置 Expired - Fee Related CN1303378C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB200510029499XA CN1303378C (zh) 2005-09-08 2005-09-08 吸收式循环与有机物朗肯循环的联合循环装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB200510029499XA CN1303378C (zh) 2005-09-08 2005-09-08 吸收式循环与有机物朗肯循环的联合循环装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1737454A CN1737454A (zh) 2006-02-22
CN1303378C true CN1303378C (zh) 2007-03-07

Family

ID=36080339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB200510029499XA Expired - Fee Related CN1303378C (zh) 2005-09-08 2005-09-08 吸收式循环与有机物朗肯循环的联合循环装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1303378C (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI755021B (zh) * 2020-08-13 2022-02-11 國立勤益科技大學 複合式熱循環系統

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101216020B (zh) * 2007-12-28 2011-11-09 天津大学 多级太阳能中低温朗肯循环系统
EP2762713B1 (en) * 2011-09-30 2015-10-14 Nissan Motor Co., Ltd. Rankine cycle
CN103542597B (zh) * 2013-11-05 2015-10-21 中国科学院工程热物理研究所 一种适于回收变温热源的功冷联供系统
CN106461293B (zh) * 2014-06-10 2019-01-08 株式会社Lg化学 热回收装置
CN105569751B (zh) * 2014-10-09 2017-09-26 宝莲华新能源技术（上海）有限公司 一种热能梯级利用的冷热电联产系统
CN106246268B (zh) * 2016-10-10 2018-05-01 哈尔滨工业大学（威海） 一种发动机余热综合回收系统
CN106930827B (zh) * 2017-03-13 2019-07-16 新奥泛能网络科技股份有限公司 一种冷热电联产供能系统、方法及装置
CN108365235B (zh) * 2018-01-04 2020-12-01 山东科技大学 基于有机朗肯循环的燃料电池余热利用系统
CN108917224B (zh) * 2018-07-09 2023-10-13 北京科技大学 一种用于低品位热源发电的复合热力循环系统
CN110206698A (zh) * 2019-05-09 2019-09-06 华电电力科学研究院有限公司 一种内燃机烟气及缸套水余热利用有机朗肯循环系统
CN112503797A (zh) * 2020-12-08 2021-03-16 深圳市燃气集团股份有限公司 一种基于气电互补的制冷系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2177203Y (zh) * 1993-11-10 1994-09-14 潍坊新星机械股份有限公司 余热型溴化锂吸收式制冷机
CN1245280A (zh) * 1998-08-17 2000-02-23 刘甄 溴化锂吸收式冷热动力联产机组
CN1415922A (zh) * 2002-12-12 2003-05-07 上海交通大学 利用内燃机余热的吸收式制冷装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2177203Y (zh) * 1993-11-10 1994-09-14 潍坊新星机械股份有限公司 余热型溴化锂吸收式制冷机
CN1245280A (zh) * 1998-08-17 2000-02-23 刘甄 溴化锂吸收式冷热动力联产机组
CN1415922A (zh) * 2002-12-12 2003-05-07 上海交通大学 利用内燃机余热的吸收式制冷装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI755021B (zh) * 2020-08-13 2022-02-11 國立勤益科技大學 複合式熱循環系統

Also Published As

Publication number Publication date
CN1737454A (zh) 2006-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1303378C (zh) 吸收式循环与有机物朗肯循环的联合循环装置
CN2615346Y (zh) 蒸汽型溴冷机、热泵为冷、热源的热、电、冷三联供系统
CN1766462B (zh) 一种利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置
CN102155813B (zh) 空调机组冷凝热驱动的热化学吸附制冷装置
CN101825369A (zh) 一种高效紧凑型高温吸收式热泵机组
CN108674126B (zh) 一种利用汽车发动机余热驱动的半效吸收式制冷系统
CN101261054A (zh) 一种大温升吸收式热泵机组
CN109519243B (zh) 超临界co2和氨水联合循环系统及发电系统
CN107490210B (zh) 热耦合的压缩吸收式余热回收型热泵循环系统及其方法
CN110589921A (zh) 烟气余热利用冷淡联供系统及其工作方法
CN105783023A (zh) 一种利用吸收式热泵驱动暖风器的装置及方法
CN102997482A (zh) 采暖工况回收烟气余热的直燃型溴化锂吸收式冷热水机组
CN101776347B (zh) 一种带压力回收部件的吸收式制冷装置
CN108895708B (zh) 一种余热梯级回收利用装置及工作方法
CN2842312Y (zh) 一种利用尾气余热的氨水吸收式制冷装置
CN102809144A (zh) 采用两级喷射吸收热泵提高热力循环效率的装置及方法
CN2856872Y (zh) 发动机用溴化锂双效吸收式直热空调器
CN102901264A (zh) 三效蒸汽吸收式制冷系统
CN109631405A (zh) 一种带冷却循环的增压型热化学吸附热泵循环系统
CN214949910U (zh) 单双效结合的吸收式热泵机组
CN102478322A (zh) 环保型综合利用太阳能和汽车发动机余热的制冷空调装置
CN211012099U (zh) 高压气体冷热水机组
CN107289665A (zh) 区域能源供应系统
CN109059353B (zh) 一种基于吸收式热泵的余热回收系统及余热回收工艺
CN203375765U (zh) 吸收式热泵机组

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20070307