CN206522163U - 一种低温太阳能驱动的有机朗肯‑闪蒸耦合发电系统 - Google Patents
一种低温太阳能驱动的有机朗肯‑闪蒸耦合发电系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206522163U CN206522163U CN201720116082.5U CN201720116082U CN206522163U CN 206522163 U CN206522163 U CN 206522163U CN 201720116082 U CN201720116082 U CN 201720116082U CN 206522163 U CN206522163 U CN 206522163U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- port
- solar energy
- reservoir
- working medium
- energy heating
- 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
Links
- 238000007701 flash-distillation Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 37
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 8
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 239000011555 saturated liquid Substances 0.000 description 2
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- 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
- Y02E10/44—Heat exchange systems
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
一种低温太阳能驱动的有机朗肯‑闪蒸耦合发电系统，包括冷凝器、储液器I、工质泵I、太阳能集热预热器I、储液器II、工质泵II、太阳能集热预热器II、太阳能集热发生器、气液分离器、闪蒸器、膨胀机和发电机；太阳能集热预热器I的第一端口与工质泵I的第二端口相连，太阳能集热预热器I的第二端口与储液器II的第一端口相连。优点是，有效地减少了有机工质在低温下吸热对有机朗肯循环发电系统的不利影响，从而提高系统技术经济性；新循环的独立可调节参数增加，因而具有更大的操作柔性，适宜具有非稳态能流密度特点的太阳能热发电系统高效运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及可再生能源高效利用技术领域，尤其涉及一种低温太阳能驱动的有机朗肯-闪蒸耦合发电系统。
背景技术
太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，因其储量丰富、分布广泛以及清洁安全等诸多优点，受到世界各国的广泛关注。太阳能光热利用是目前我国新能源领域中自有技术含量最高、产业化发展最快、市场贡献最大的技术之一。平板型和真空管型集热器是我国现阶段技术最成熟、最经济且性能最可靠的太阳能热转换设备，然而，由于受到温度水平的限制，主要应用于热水和采暖领域，太阳能热利用率仅占我国一次能源供应的1％左右。将太阳能转化为高品质的电能是太阳能利用的优先发展方向。太阳能低温热发电技术，作为一种低成本、低风险的太阳能热发电技术，近年来得到了长足的发展，但由于其热效率偏低，目前仍然处于试验阶段。因此，开发新型高效的低温太阳能热发电系统，发展适合我国国情的太阳能热发电技术，对突破太阳能热利用瓶颈，促进我国可持续发展战略的实施具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有的技术缺点，提供一种利用低温太阳能的有机朗肯闪蒸耦合发电系统，可以有效地拓宽太阳能低温热转换设备的应用范围，具有较高的技术经济性。
为实现以上目的，本实用新型采取了以下的技术方案：一种低温太阳能驱动的有机朗肯-闪蒸耦合发电系统，包括太阳能集热器、气液分离器、闪蒸器、冷凝器、储液器、工质泵、膨胀机和发电机。
所述的太阳能集热器按其功能分为三个部分，一是太阳能集热预热器I，二是太阳能集热预热器II，三是太阳能集热发生器，其中太阳能集热预热器I的第一端口与工质泵I的第二端口相连，太阳能集热预热器I的第二端口与储液器II的第一端口相连，储液器II的第二端口与闪蒸器的第三端口相连，储液器II的第三端口与工质泵II的第一端口相连，工质泵II的第二端口与太阳能集热预热器II的第一端口相连，太阳能集热预热器II的第二端口与太阳能集热发生器的第一端口相连，太阳能集热发生器的第二端口与气液分离器的第一端口相连，气液分离器的第二端口与膨胀机的第一端口相连，气液分离器的第三端口与闪蒸器的第一端口相连，闪蒸器的第二端口与膨胀机的第二端口相连，膨胀机的第三端口与冷凝器的第一端口相连，冷凝器的第二端口与储液器I的第一端口相连，储液器I的第二端口与工质泵I的第一端口相连；发电机通过联轴器与膨胀机相连。
所述的闪蒸器位置低于气液分离器的位置，储液器I的位置低于冷凝器的位置，储液器II的位置低于闪蒸器的位置。
所述的低温太阳能驱动的有机朗肯-闪蒸耦合发电系统同时采用气液分离器和闪蒸器，耦合了Kalina循环和闪蒸发电系统的优点，该特征使得有机朗肯-闪蒸耦合发电系统在三个压力下运行，一为发生压力(高压)，二为闪蒸压力(中压)，三为冷凝压力(低压)；且系统的发生压力和闪蒸压力可以根据太阳辐射强度进行优化调节。
本实用新型中，储液器I中的液态有机工质经工质泵I升压至闪蒸压力后进入太阳能集热预热器I，在其中被加热至闪蒸压力对应的饱和温度，随后与闪蒸器流出的饱和液态有机工质一起进入储液器II；储液器II中的液态有机工质经工质泵II升压至发生压力后进入太阳能集热预热器II，在其中被加热至发生压力对应的饱和温度，随后进入太阳能集热发生器，在其中被加热至气液两相流态后进入气液分离器，气相工质从其顶部流出进入膨胀机做功，推动发电机发电，液相工质从其底部流出进入闪蒸器，在其中绝热闪蒸，形成相对低压的气液两相流，分离后，气相工质从其顶部流出进入膨胀机做功，液相工质从其底部流出进入储液器II。
与现有的低温太阳能有机朗肯循环发电系统相比，本实用新型具有如下优点：
(1)有效地减少了有机工质在低温下吸热对有机朗肯循环发电系统的不利影响，从而提高系统技术经济性；
(2)新循环的独立可调节参数增加(发生压力和闪蒸压力)，因而具有更大的操作柔性，适宜具有非稳态能流密度特点的太阳能热发电系统高效运行。
附图说明
图1为本实用新型的一种低温太阳能驱动的有机朗肯-闪蒸耦合发电系统的结构示意图。
附图标记说明：1、冷凝器；2、储液器I；3、工质泵I；4、太阳能集热预热器I；5、储液器II；6、工质泵II；7、太阳能集热预热器II；8、太阳能集热发生器；9、气液分离器；10、闪蒸器；11、膨胀机；12、发电机。
具体实施方式
实施例
如图1所示的一种低温太阳能驱动的有机朗肯-闪蒸耦合发电系统，包括冷凝器1、储液器I2、工质泵I3、太阳能集热预热器I4、储液器II5、工质泵II6、太阳能集热预热器II7、太阳能集热发生器8、气液分离器9、闪蒸器10、膨胀机11和发电机12；太阳能集热预热器I4的第一端口4a与工质泵I3的第二端口3b相连，太阳能集热预热器I4的第二端口4b与储液器II5的第一端口5a相连，储液器II5的第二端口5b与闪蒸器10的第三端口10c相连，储液器II5的第三端口5c与工质泵II6的第一端口6a相连，工质泵II6的第二端口6b与太阳能集热预热器II7的第一端口7a相连，太阳能集热预热器II7的第二端口7b与太阳能集热发生器8的第一端口8a相连，太阳能集热发生器8的第二端口8b与气液分离器9的第一端口9a相连，气液分离器9的第二端口9b与膨胀机11的第一端口11a相连，气液分离器9的第三端口9c与闪蒸器10的第一端口10a相连，闪蒸器10的第二端口10b与膨胀机11的第二端口11b相连，膨胀机11的第三端口11c与冷凝器1的第一端口1a相连，冷凝器1的第二端口1b与储液器I2的第一端口2a相连，储液器I2的第二端口2b与工质泵I3的第一端口3a相连；发电机12通过联轴器与膨胀机11相连。
所述的闪蒸器10位置低于气液分离器9的位置，储液器I2的位置低于冷凝器1的位置，储液器II5的位置低于闪蒸器10的位置。
所述的冷凝器1可以采用管壳式换热器,也可以采用其它形式的换热器，如喷淋式、板式等，其换热管可以是普通管也可以是强化管。
所述的储液器I2和储液器II5与普通发电装置中储液器类似。
所述的工质泵I3和工质泵II6可以采用屏蔽泵，也可以采用磁力泵。
所述的太阳能集热器可以采用平板集热器、真空管集热器或复合抛物面集热器。
所述的气液分离器9用于将进入其中的气液两相流体分离，气相工质从其顶部流出，液相工质从其底部流出。
所述的闪蒸器10的作用是将进入其中饱和溶液降压扩容，产生气液两相混合物并分离，气相工质从其顶部流出，液相工质从其底部流出。
所述的膨胀机11可以采用螺杆膨胀机、涡旋膨胀机或透平膨胀机等。
所述的发电机12可以采用同步发电机，也可以异步发电机。
上述所述的各个部件之间的连接采用金属管路连接。
所述的有机工质可以采用碳氢类工质如R600、R600a和R290等，氢氟烃类制冷剂如R1233zd(E)、R1234yf和R1234ze(E)等，也可以采用混合工质或其它低沸点环保工质。
下面以R600a作为循环工质为例，对本实用新型的工作原理进行阐述：
液态R600a工质在太阳能集热预热器I4中被太阳能加热至闪蒸压力对应的饱和温度，随后与来自闪蒸器10底部的R600a饱和液一起流入储液器II5，储液器II5中的R600a饱和液经工质泵II6升压至发生压力后进入太阳能集热预热器II7，在其中被太阳能加热至发生压力对应的饱和温度后进入太阳能集热发生器8，在其中被太阳能加热至气液两相流态后进入气液分离器9，在气液分离器9的作用下，R600a饱和蒸汽从其顶部流出进入膨胀机11，在其中膨胀做功，推动发电机12发电。从气液分离器9中分离出来的R600a饱和液体在重力的作用下流入闪蒸器10，在其中绝热闪蒸，形成相对低压(中间压力)的R600a饱和蒸汽和液体，分离后，R600a饱和蒸汽进入膨胀机11做功，R600a饱和液体在重力的作用下流入储液器II5中。经膨胀机11做功后的R600a乏气进入冷凝器1，在其中被冷却介质冷凝成液态，随后流入储液器I2，经工质泵I3升压至闪蒸压力后进入太阳能集热预热器I4，形成工质循环。
上列详细说明是针对本实用新型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)
1.一种低温太阳能驱动的有机朗肯-闪蒸耦合发电系统，其特征在于，包括冷凝器(1)、储液器I(2)、工质泵I(3)、太阳能集热预热器I(4)、储液器II(5)、工质泵II(6)、太阳能集热预热器II(7)、太阳能集热发生器(8)、气液分离器(9)、闪蒸器(10)、膨胀机(11)和发电机(12)；太阳能集热预热器I(4)的第一端口(4a)与工质泵I(3)的第二端口(3b)相连，太阳能集热预热器I(4)的第二端口(4b)与储液器II(5)的第一端口(5a)相连，储液器II(5)的第二端口(5b)与闪蒸器(10)的第三端口(10c)相连，储液器II(5)的第三端口(5c)与工质泵II(6)的第一端口(6a)相连，工质泵II(6)的第二端口(6b)与太阳能集热预热器II(7)的第一端口(7a)相连，太阳能集热预热器II(7)的第二端口(7b)与太阳能集热发生器(8)的第一端口(8a)相连，太阳能集热发生器(8)的第二端口(8b)与气液分离器(9)的第一端口(9a)相连，气液分离器(9)的第二端口(9b)与膨胀机(11)的第一端口(11a)相连，气液分离器(9)的第三端口(9c)与闪蒸器(10)的第一端口(10a)相连，闪蒸器(10)的第二端口(10b)与膨胀机(11)的第二端口(11b)相连，膨胀机(11)的第三端口(11c)与冷凝器(1)的第一端口(1a)相连，冷凝器(1)的第二端口(1b)与储液器I(2)的第一端口(2a)相连，储液器I(2)的第二端口(2b)与工质泵I(3)的第一端口(3a)相连；发电机(12)通过联轴器与膨胀机(11)相连。
2.根据权利要求1所述的一种低温太阳能驱动的有机朗肯-闪蒸耦合发电系统，其特征在于，所述的闪蒸器(10)位置低于气液分离器(9)的位置，储液器I(2)的位置低于冷凝器(1)的位置，储液器II(5)的位置低于闪蒸器(10)的位置。
3.根据权利要求1所述的一种低温太阳能驱动的有机朗肯-闪蒸耦合发电系统，其特征在于，所述的发电系统在三个压力下运行，一为发生压力，二为闪蒸压力，三为冷凝压力。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720116082.5U CN206522163U (zh) | 2017-02-07 | 2017-02-07 | 一种低温太阳能驱动的有机朗肯‑闪蒸耦合发电系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720116082.5U CN206522163U (zh) | 2017-02-07 | 2017-02-07 | 一种低温太阳能驱动的有机朗肯‑闪蒸耦合发电系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206522163U true CN206522163U (zh) | 2017-09-26 |
Family
ID=59890345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720116082.5U Expired - Fee Related CN206522163U (zh) | 2017-02-07 | 2017-02-07 | 一种低温太阳能驱动的有机朗肯‑闪蒸耦合发电系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206522163U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111894862A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-11-06 | 安徽银龙泵阀股份有限公司 | 一种新型磁力泵用磁性联轴器 |
-
2017
- 2017-02-07 CN CN201720116082.5U patent/CN206522163U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111894862A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-11-06 | 安徽银龙泵阀股份有限公司 | 一种新型磁力泵用磁性联轴器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100533004C (zh) | 一种高效低温吸收式制冷机 | |
| CN201866983U (zh) | 吸收式冷功联供循环系统 | |
| CN102003827B (zh) | 吸收式冷功联供循环系统和吸收式冷功联供方法 | |
| CN108005742A (zh) | 可部分回收利用的固体氧化物燃料电池驱动冷热电联供系统 | |
| CN201301785Y (zh) | 高效海洋温差能发电装置 | |
| CN110344898A (zh) | 吸收式海水淡化与闭式循环发电系统 | |
| CN101994532A (zh) | 螺杆梯级余热能发电装置及其发电方法 | |
| CN101737282A (zh) | 一种高效混合式海洋温差发电系统 | |
| CN101187509A (zh) | 整体式喷射型低温余热发电制冷装置 | |
| CN102094772B (zh) | 一种太阳能驱动的联供装置 | |
| CN109595045B (zh) | 用于超超临界二次再热机组高效及灵活供热的储能系统 | |
| CN206522163U (zh) | 一种低温太阳能驱动的有机朗肯‑闪蒸耦合发电系统 | |
| CN204730518U (zh) | 太阳能驱动的有机朗肯-机械蒸汽再压缩热泵系统 | |
| CN103175332B (zh) | 基于双工质对的两级吸收式制冷循环系统及其制冷方法 | |
| WO2023083242A1 (zh) | 一种以二氧化碳气体为工质的低温循环发电系统和方法 | |
| CN206581994U (zh) | 一种利用两相管气泡泵的中低温热能联合发电系统 | |
| CN102384048A (zh) | 一种小温差太阳能和海洋能联合发电系统 | |
| CN201953588U (zh) | 一种利用碳氟化合物地下提取地热能的系统 | |
| CN212837985U (zh) | 一种电解铝槽边壁余热回收系统 | |
| CN203717054U (zh) | 一种超临界co2工质循环发电系统 | |
| CN209838595U (zh) | 一种风力发电系统 | |
| CN102121762B (zh) | 一种双气泡泵扩散吸收式热变换器 | |
| CN106640248A (zh) | 一种利用地热能的两级跨临界朗肯循环发电系统 | |
| CN203809223U (zh) | 一种两回路式太阳能热发电装置 | |
| CN102684560A (zh) | 一种温差发电机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170926 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |