CN202148931U - 一种实用的余热发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种实用的余热发电装置，由蒸发器、冷凝器、溶液泵、膨胀机、旁通阀、安全阀、冷却水出口、冷却水进口、热源出口、热源进口、冷却塔、冷却泵、调节阀、发电机组成，其结构紧凑、操作方便，提供了一种可充分利用各种余热，综合利用效率高，造价低，容易制造的低品位余热发电装置。该装置可实现模块化设计和生产，具有非常好的扩容能力。

Description

一种实用的余热发电装置
【技术领域】
本实用新型涉及一种利用余热发电装置，属于低品位能源(地热能、工业余热、太阳能)开发利用技术领域。
【背景技术】
现有技术中发电的方式有火力发电、水力发电、风力发电和核能发电等，利用低品位余热发电的很少，我国工业生产过程中产生的300℃以下、特别是150℃以下的低品位余热没有得到充分利用，造成极大的能源浪费。在建材、钢铁、有色金属、电力、石油化工、纺织及造纸等行业，生产过程中产生大量的低品位余热，包括低品位烟气、蒸汽和热水等余热，热损失高达20～40％，按2011年全年能源消费总量测算，折合4.5～9.1亿吨标准煤。我国中低温地热资源也非常丰富，大部分地热水都白白浪费。国家“十二五”节能减排目标已经落实的各地区，工业领域要在“十一五”的基础上继续提高能源效率，其潜力挖掘和节能技术都面临重压，在此背景下，低品位余热余能利用无疑成为重要突破点，技术的特点将体现在更低品位利用、把低品位余热的利用途径从生产过程扩大到生活用能。
【实用新型内容】
本实用新型的目的在于克服现有技术专利中的不足，而提供一种可充分利用各种余热，综合利用效率高，造价低，容易制造的低品位余热发电装置。该装置可以实现模块化设计和生产。
本实用新型的技术解决方案是：一种实用的余热发电装置，包括蒸发器、冷凝器、溶液泵、膨胀机、旁通阀、安全阀、冷却水出口、冷却水进口、热源出口、热源进口、冷却塔、冷却泵、调节阀、发电机，溶液泵入口通过管道连通冷凝器底部溶液出口，出口通过管道连通蒸发器底部溶液入口，蒸发器气相出口通过管道连接膨胀机进口和旁通阀进口，膨胀机气体出口经过安全阀通过管道连接冷凝器气体入口，旁通阀出口通过管道连通冷凝器气体进口，膨胀机与发电机连接，带动发电机发电；冷却泵入口通过管道连通冷却塔，出口连接到冷凝器冷却水进口，冷凝器冷却水出口通过管道连通冷却塔。低品位热源的热量由热源进口进入蒸发器，低品位能源中的热量在蒸发器中换热后，热源由蒸发器热源出口流出。
在蒸发和冷凝循环系统内充有研究工质溶液，工质溶液经溶液泵送入蒸发器溶液入口，蒸发器为满液式蒸发器，工质溶液被蒸发器换热管中的热水加热，在蒸发器上部形成蒸汽，蒸汽进入膨胀机带动发电机发电，膨胀机前有调节阀，用于调节进入膨胀机的气体流量，膨胀后的气体通过管道进入冷凝器，进入冷凝器的蒸汽质量和进入蒸发器的工质溶液质量相等时，蒸发和冷凝的循环系统处于平衡态；冷却水系统是由冷却水泵、冷却塔组成的一个封闭循环系统，冷却水在冷凝器中的换热管中流动，吸收蒸汽冷凝成液体放出的热量；低品位热源的热量由热源进口进入蒸发器，低品位热源中的热量在蒸发器中换热后，低品位热源由蒸发器热源出口流出。
所述蒸发器为满液式蒸发器，所述冷凝器为满液式冷凝器。
所述蒸发和冷凝系统中的循环工质为单工质。
与工质接触的管道和设备使用0Cr18Ni9不锈钢制成，可以提高防腐能力。
所述冷却塔、冷却泵构成冷却系统，冷却泵入口通过管道连通冷却塔，出口连接所述冷却水进口，所述冷却水出口通过管道连通冷却塔；所述冷却系统可以是水冷系统，也可以是风冷系统。
本实用新型的优点是：通过蒸发器、冷凝器、研究工质的连接管道等组成一个密闭连通的循环系统，可以实现测试装置的模块化设计和生产，结构紧凑、操作方便、安全性能可靠。
【附图说明】
附图1为本实用新型实施例的一种实用的余热发电装置示意图。
附图标记说明：1，蒸发器；2，冷凝器；3，溶液泵；4，膨胀机；5，旁通阀；6，安全阀；7，冷却水出口；8，冷却水进口；9，热源出口；10，热源进口；11，冷却塔；12，冷却泵；13，调节阀；14，发电机。
【具体实施方式】
参阅图1：一种实用的余热发电装置，包括蒸发器1、冷凝器2、溶液泵3、膨胀机4、旁通阀5、安全阀6、冷却水出口7、冷却水进口8、热源出口9、热源进口10、冷却塔11、冷却泵12、调节阀13、发电机14，溶液泵3入口通过管道连通冷凝器2底部溶液出口，出口通过管道连通蒸发器1底部溶液入口，蒸发器1气相出口通过管道连接膨胀机4进口和旁通阀5进口，膨胀机4气体出口经过安全阀5通过管道连接冷凝器2气体入口，旁通阀5出口通过管道连通冷凝器2气体进口，膨胀机4与发电机14连接，带动发电机14发电；冷却泵12入口通过管道连通冷却塔11，出口连接到冷凝器1冷却水进口8，冷凝器2冷却水出口7通过管道连通冷却塔11。低品位热源的热量由热源进口10进入蒸发器1，低品位能源中的热量在蒸发器1中换热后，热源由蒸发器1热源出口9流出。
在蒸发和冷凝循环系统内充有研究工质溶液，工质溶液经溶液泵3送入蒸发器1溶液入口，蒸发器1为满液式蒸发器，工质溶液被蒸发器1换热管中的热水加热，在蒸发器1上部形成蒸汽，蒸汽进入膨胀机4带动发电机14发电，膨胀机4前有调节阀13，用于调节进入膨胀机4的气体流量，膨胀后的气体通过管道进入冷凝器2，进入冷凝器2的蒸汽质量和进入蒸发器1的工质溶液质量相等时，蒸发和冷凝的循环系统处于平衡态；冷却水系统是由冷却泵12、冷却塔11组成的一个封闭循环系统，冷却水在冷凝器2中的换热管中流动，吸收蒸汽冷凝成液体放出的热量；低品位热源的热量由热源进口10进入蒸发器，低品位热源中的热量在蒸发器1中换热后，低品位热源由蒸发器1热源出口9流出。
本实施例中蒸发器1和冷凝器2均采用满液式换热器，溶液循环工质为单工质。
上列详细说明是针对本实用新型之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (3)

1.一种实用的余热发电装置，其特征在于：包括蒸发器(1)、冷凝器(2)、溶液泵(3)、膨胀机(4)、旁通阀(5)、安全阀(6)、冷凝器(2)的一端上设有冷却水出口(7)和冷却水进口(8)、蒸发器(1)的一端上设有热源出口(9)和热源进口(10)、冷却塔(11)、冷却泵(12)、调节阀(13)、发电机(14)，溶液泵(3)入口通过管道连通冷凝器(2)底部溶液出口，出口通过管道连通蒸发器(1)底部溶液入口，蒸发器(1)气相出口通过管道连接膨胀机(4)进口和旁通阀(5)进口，膨胀机(4)气体出口经过安全阀(6)通过管道连接冷凝器(2)气体入口，旁通阀(5)出口通过管道连通冷凝器(2)气体进口，膨胀机(4)与发电机(14)连接；冷却泵(12)入口通过管道连通冷却塔(11)，出口连接到冷凝器(2)冷却水进口，冷凝器(2)冷却水出口通过管道连通冷却塔(11) ，低品位热源的热量由热源进口进入蒸发器，低品位能源中的热量在蒸发器中换热后，热源由蒸发器热源出口流出。
2.根据权利要求1所述的一种实用的余热发电装置，其特征是：蒸发器(1)为满液式蒸发器，冷凝器(2)为满液式冷凝器。
3.根据权利要求1所述的一种实用的余热发电装置，其特征是：所述冷却塔(11)、冷却泵(12)构成冷却系统，冷却泵(12)入口通过管道连通冷却塔(11)，出口连接所述冷却水进口(8)，所述冷却水出口(7)通过管道连通冷却塔(11)；所述冷却系统可以是水冷系统，也可以是风冷系统。 
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104197442A (zh) * 2014-08-22 2014-12-10 高远征 一种传染病房空气净化装置
CN104792209A (zh) * 2014-01-16 2015-07-22 山西易通环能科技集团有限公司 用于低温余热发电机组的换热装置

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