CN203879560U - 一种多热源余热回收发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多热源余热回收发电装置，属于热能发电领域。所述多热源余热回收发电装置包括余热回收系统、与所述余热回收系统连接的能源传输系统、与所述能源传输系统连接的发电系统。本实用新型通过设置余热回收系统和能源传输系统，可以回收高、中、低多种余热资源进行发电，达到利用多种余热资源发电的效果，传热效率高，结构简单，热量循环输送方便，热负荷稳定，运行平稳，安全可靠。

Description

一种多热源余热回收发电装置

技术领域

本实用新型涉及热能发电领域，特别涉及一种多热源余热回收发电装置。

背景技术

在工业企业生产过程中，由各种换能设备、用能设备和化学反应设备中产生而未被利用的热量资源，以及来自大自然中的可利用的热资源，叫做余热。主要表现为烟气（热空气）、热水、蒸汽。根据调查，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%—67%，可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。余热的数量很大，若加以利用，可节约大量的能源。

而在余热回收发电系统中，由于余热的种类不同导致余热发电系统形形色色，从而使得余热回收发电系统的技术设计凌乱不堪，同时也对加工生产都带来了极大的不便。另外现有的余热回收发电装置，一般以水为介质，由余热锅炉吸收一定温度的余热热源的热能将水加热成一定压力和温度的蒸汽，蒸汽进入蒸汽轮机(蒸汽透平)做功，将热能转化成机械能，汽轮机带动发电机旋转，将机械能转化成电能。由于单位压力下水的沸点较高，只能回收温度较高的余热资源，不能对中低温烟气余热回收利用。并且现有的单体余热发电装置都只能利用单一特定的余热资源进行发电，这样在方案确定和技术设计上就存在着很大的差异性，每针对一种余热热源就要进行一次彻底的技术设计和陌生的工艺生产。如此浪费了大量的人力物力，并且做出的产品没有一个相对固定的标准，致使该领域设计上存在着一定的混乱性。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种传热效率高，结构简单，热量循环输送方便，热负荷稳定，运行平稳，安全可靠的余热回收发电装置。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种多热源余热回收发电装置，所述多热源余热回收发电装置包括余热回收系统、与所述余热回收系统连接的能源传输系统、与所述能源传输系统连接的发电系统。

具体地，所述余热回收系统包括第一余热回收管道、设置在所述第一余热回收管道上的余热回收循环水泵、与所述第一余热回收管道连接的换能器、与所述换能器一端连接的第二余热回收管道。

具体地，所述能源传输系统包括与所述换能器另一端连接的第一热水循环管道、设置在所述第一热水循环管道上的热水循环泵、与所述第一热水循环管道连接的热交换器、与所述换能器一端连接的第二热水循环管道。

具体地，所述发电系统包括与所述热交换器一端连接的第一工作液管道和第二工作液管道、设置在所述第一工作液管道上的加压水泵、与所述第一工作液管道连接的冷凝器、分别与所述第一工作液管道和所述第二工作液管道连接的双螺杆膨胀机、与所述双螺杆膨胀机连接的电动发电机。

具体地，所述双螺杆膨胀机通过所述第一工作液管道与所述冷凝器连接。

具体地，所述冷凝器是空冷式冷凝器或水冷式冷凝器。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过设置余热回收系统和能源传输系统，可以回收高、中、低多种余热资源进行发电，达到利用多种余热资源发电的效果，传热效率高，结构简单，热量循环输送方便，热负荷稳定，运行平稳，安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的多热源余热回收发电装置的结构框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例

本实用新型实施例提供了一种多热源余热回收发电装置，参见图1，所述多热源余热回收发电装置包括余热回收系统1、与余热回收系统1连接的能源传输系统2、与能源传输系统2连接的发电系统3。

具体地，余热回收系统1包括第一余热回收管道11、设置在第一余热回收管道11上的余热回收循环水泵12、与第一余热回收管道11连接的换能器13、与换能器13一端连接的第二余热回收管道14。换能器13包括水水换热器、汽水换热器、烟水换热器，均设置有相同的标准化接口，以便于根据余热类型快捷的更换换能器。

具体地，能源传输系统2包括与换能器13另一端连接的第一热水循环管道21、设置在第一热水循环管道21上的热水循环泵22、与第一热水循环管道21连接的热交换器23、与换能器13一端连接的第二热水循环管道24。热水循环管道中的介质为水，管道的承压能力要求≥0.6Mpa，管道设置有单向注水接头和排水阀。

具体地，发电系统3包括与热交换器23一端连接的第一工作液管道31和第二工作液管道32、设置在第一工作液管道31上的加压水泵33、与第一工作液管道31连接的冷凝器34、分别与与第一工作液管道31和第二工作液管道32连接的双螺杆膨胀机35、与双螺杆膨胀机35连接的电动发电机36。双螺杆膨胀机35通过第一工作液管道31与冷凝器34连接。工作液管道中的介质为R245fa五氟丙烷，管道的承压能力要求≥2.5Mpa，并且设置有单向注液的接头和抽空管道空气的单向接头。冷凝器是空冷式冷凝器或水冷式冷凝器。

其中，对换能器、水泵、管道材质口径、双螺杆膨胀机、电动发电机进行选型，然后有机的连接起来，并配以温度表，压力表及全自动自控系统。管道、热交换器、换能器、冷凝器需承压的设备到达要求时，将热水管道内注满无杂质软化水，压力要求到达0.1Mpa，将发电系统管道中的空气抽空，呈真空状态，然后注入工作液，至半饱和液体。开启热水循环泵，热水开始循环。开启工作液加压泵，开始循环加压工作液，逐渐引入余热。待工作液也经过换热器之后压力达到1.2Mpa后，开启发电机装置开始发电，系统基本运行稳定。

本实用新型实施例提供的多热源余热回收发电装置工作原理如下：

余热热源由余热回收循环水泵加压循环通过管道进入换能器热侧，能源传输系统中的热水循环泵将热水管道里的水循环进入特能器的二次冷侧与余热热源进行热交换；通过换能器将水加热到85℃以上后进入热交换器为第二次热交换做热准备；发电系统管道中的工作液为R245fa五氟丙烷。通过发电机系统中的冷凝器、加压泵、热交换器做有机郎肯循环。其工作过程是这样的：发电系统管道中充满饱和的工作液，启动加压水泵，将工作液循环至冷凝器中，使工作液变成低压液体，然后工作液通过加压水泵将工作液加泵成高压液体进入热交换器中，通过交换器后，工作液变成高温高压的蒸汽，在压力作用下，蒸汽通过双螺杆膨胀机，被迫将其旋转电动发电机。蒸汽通过双螺杆膨胀机后，变成低压蒸汽。如此，周而复始的进行冷凝器冷凝—加压水泵加压—热交换器加热汽化—推动双螺杆膨胀机发电—冷凝。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过设置余热回收系统和能源传输系统，可以回收高、中、低多种余热资源进行发电，达到利用多种余热资源发电的效果，传热效率高，结构简单，热量循环输送方便，热负荷稳定，运行平稳，安全可靠。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种多热源余热回收发电装置，其特征在于，所述多热源余热回收发电装置包括余热回收系统、与所述余热回收系统连接的能源传输系统、与所述能源传输系统连接的发电系统； 

所述余热回收系统包括第一余热回收管道、设置在所述第一余热回收管道上的余热回收循环水泵、与所述第一余热回收管道连接的换能器、与所述换能器一端连接的第二余热回收管道；所述能源传输系统包括与所述换能器另一端连接的第一热水循环管道、设置在所述第一热水循环管道上的热水循环泵、与所述第一热水循环管道连接的热交换器、与所述换能器一端连接的第二热水循环管道； 

所述发电系统包括与所述热交换器一端连接的第一工作液管道和第二工作液管道、设置在所述第一工作液管道上的加压水泵、与所述第一工作液管道连接的冷凝器、分别与所述第一工作液管道和所述第二工作液管道连接的双螺杆膨胀机、与所述双螺杆膨胀机连接的电动发电机。 

2.根据权利要求1所述的多热源余热回收发电装置，其特征在于，所述双螺杆膨胀机通过所述第一工作液管道与所述冷凝器连接。 

3.根据权利要求1所述的多热源余热回收发电装置，其特征在于，所述冷凝器是空冷式冷凝器或水冷式冷凝器。