CN205807617U - 一种余热发电供暖系统 - Google Patents

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霍秋宏
刘静明
彭国干
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Abstract

本实用新型属于余热回收利用设备技术领域，具体涉及一种余热发电供暖系统，解决了现有锅炉因烟气余热排放温度高而存在能源浪费的技术问题。本实用新型由烟气管道、蒸发器、膨胀机、发电机、工质泵、冷凝器、四个闸阀A、B、C、D、水泵、室内散热器和冷却塔组成三个闭合环路，热源来自烟气管道的烟气，最终将烟气中的余热转化为电能，剩下的能量在冬季可以用于室内取暖，对烟气余热回收利用，不仅可以用来发电，将低品位能源转化为高品位能源，缓解用电高峰期的电网压力，还可以用于冬季室内取暖，很大限度的利用了烟气当中的余热，起到了节能的效果，增加了烟气余热的利用空间，提高了烟气余热的经济价值。

Description

一种余热发电供暖系统
技术领域
本实用新型属于余热回收利用设备技术领域，具体涉及一种余热发电供暖系统。
背景技术
目前，工业锅炉是我国主要的热能动力设备，随着我国经济快速发展，能源消耗日益增加，城市大气质量日益恶化。在热能动力方面能耗高、污染高的主要原因之一就是锅炉的烟气排放，锅炉的排烟问题一方面在于烟气污染物的直接污染，另一方面就是烟气排放的温度过高，存在严重的能源浪费。
针对工业锅炉热量利用率低下，排放烟气温度过高，引发能源浪费，环境污染等问题，国内外采用了先进的燃烧装置强化了燃烧，降低不完全燃烧量，然而，降低排烟热损失和回收烟气余热技术进展缓慢；近十年来，烟气余热回收装置的研发被推上了优先发展的位置。国内外烟气余热回收装置大多采用金属换热材料，主要结构形式有回转式换热器、焊接板式换热器、热管换热器、热媒式换热器等，但上述余热回收装置结构复杂，回收形式单一。
当今社会，节能已成为继煤炭、电力、石油和天然气之后的“第五能源”。将锅炉烟气余热回收利用，推动连带产业发展，将是余热回收装置的发展方向。
发明内容
本实用新型的目的是解决现有锅炉因烟气余热排放温度高而存在能源浪费的技术问题，提供一种余热发电供暖系统。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种余热发电供暖系统，包括烟气管道、蒸发器、膨胀机、发电机、工质泵、冷凝器、四个闸阀A、B、C、D、水泵、室内散热器和冷却塔，所述烟气管道的出气口与蒸发器的进气口连接，蒸发器的气相出口与膨胀机的进气口连接推动膨胀机转动，膨胀机与发电机连接带动发电机转子转动进行发电，膨胀机的气相出口与冷凝器的进气口连接，冷凝器的冷水出口通过工质泵与蒸发器的进水口连接；所述冷凝器的热水出口管线分为两路，一路通过闸阀D与冷却塔的进水口连接，另一路通过闸阀C与房间的室内散热器的进水口连接，室内散热器的出水口通过闸阀B和水泵与冷凝器的进水口连接；冷却塔的出水口通过闸阀A与水泵的进水口连接。
本实用新型由烟气管道、蒸发器、膨胀机、发电机、工质泵、冷凝器、四个闸阀A、B、C、D、水泵、室内散热器和冷却塔组成三个闭合环路，热源来自烟气管道的烟气，最终将烟气中的余热转化为电能，剩下的能量在冬季可以用于室内取暖。
其中所述的蒸发器、膨胀机、工质泵、冷凝器由管道连接成第一个环路，膨胀机带动发电机转子转动用来发电。第一环路内的工质沿着管道在蒸发器、膨胀机、冷凝器、工质泵之间循环流动，蒸发器内的液态工质吸收烟气管道中的热量之后蒸发变成气态，气态工质沿管道进入膨胀机，推动膨胀机转动，膨胀机带动发电机转子转动进行发电；从膨胀机出来的气态工质沿管道进入冷凝器，与冷却水逆流换热，冷凝为液态，将放出的热量通过冷凝器传递到冷却水中。
所述的冷却塔、闸阀A、D、水泵由管道连接经过冷凝器构成第二个环路，冷却水与冷凝器内气态工质逆流换热使其液化并降温。在夏季，被加热升温的冷却水直接回到冷却塔内进行冷却。
所述的室内散热器、水泵、闸阀B、C由管道连接经过冷凝器构成第三个环路，第三环路内的水沿管道在室内散热器、水泵、闸阀B、C和冷凝器之间循环流动。被水泵加压后的水流经冷凝器时与冷凝器内工质逆流换热，被气态工质加热升温之后的水经过室内散热器，用于室内取暖。
本实用新型采用以上技术方案，对烟气余热回收利用，不仅可以用来发电，将低品位能源转化为高品位能源，缓解用电高峰期的电网压力，还可以用于冬季室内取暖，很大限度的利用了烟气当中的余热，起到了节能的效果，增加了烟气余热的利用空间，提高了烟气余热的经济价值。
附图说明
附图是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如附图所示，本实施例中的一种余热发电供暖系统，包括烟气管道1、蒸发器2、膨胀机3、发电机4、工质泵5、冷凝器6、四个闸阀7A、7B、7C、7D、水泵8、室内散热器9和冷却塔11，所述烟气管道1的出气口与蒸发器2的进气口连接，蒸发器2的气相出口与膨胀机3的进气口连接推动膨胀机3转动，膨胀机3与发电机4连接带动发电机4转子转动进行发电，膨胀机3的气相出口与冷凝器6的进气口连接，冷凝器6的冷水出口通过工质泵5与蒸发器2的进水口连接；所述冷凝器6的热水出口管线分为两路，一路通过闸阀7D与冷却塔11的进水口连接，另一路通过闸阀7C与房间10的室内散热器9的进水口连接，室内散热器9的出水口通过闸阀7B和水泵8与冷凝器6的进水口连接；冷却塔11的出水口通过闸阀7A与水泵8的进水口连接。
在不需要供暖的季节，冷却水的循环是：打开闸阀7A、7D，关闭闸阀7B、7C，通过水泵8将水送入冷凝器6对工质进行冷凝，水被加热，通过闸阀7D进入冷却塔11，水在冷却塔11降温后，通过闸阀7A进入水泵8继续循环。
在需要供暖的季节，关闭闸阀7A、7D，打开闸阀7B、7C，通过水泵8将水送入冷凝器6对工质进行冷凝，水被加热，通过闸阀7C进入室内散热器9，给房间10供暖，水在室内散热器9中降温后，通过阀7B进入水泵8。当房间(10)热负荷较小时，可适当调整闸阀7A、7D的开度，使得一部分热量通过冷却塔11进行散热。

Claims (1)

1.一种余热发电供暖系统，其特征在于：包括烟气管道(1)、蒸发器(2)、膨胀机(3)、发电机(4)、工质泵(5)、冷凝器(6)、四个闸阀(7A、7B、7C、7D)、水泵(8)、室内散热器(9)和冷却塔(11)，所述烟气管道(1)的出气口与蒸发器(2)的进气口连接，蒸发器(2)的气相出口与膨胀机(3)的进气口连接推动膨胀机(3)转动，膨胀机(3)与发电机(4)连接带动发电机(4)转子转动进行发电，膨胀机(3)的气相出口与冷凝器(6)的进气口连接，冷凝器(6)的冷水出口通过工质泵(5)与蒸发器(2)的进水口连接；所述冷凝器(6)的热水出口管线分为两路，一路通过闸阀(7D)与冷却塔(11)的进水口连接，另一路通过闸阀(7C)与房间(10)的室内散热器(9)的进水口连接，室内散热器(9)的出水口通过闸阀(7B)和水泵(8)与冷凝器(6)的进水口连接；冷却塔(11)的出水口通过闸阀(7A)与水泵(8)的进水口连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107152711A (zh) * 2017-06-29 2017-09-12 中冶华天南京工程技术有限公司 一种多厂余热联合利用系统及方法
TWI728227B (zh) * 2018-01-30 2021-05-21 明基能源技術股份有限公司 熱能回收系統

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