CN206772094U - 一种orc发电系统中的组合换热设备 - Google Patents
一种orc发电系统中的组合换热设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206772094U CN206772094U CN201720342445.7U CN201720342445U CN206772094U CN 206772094 U CN206772094 U CN 206772094U CN 201720342445 U CN201720342445 U CN 201720342445U CN 206772094 U CN206772094 U CN 206772094U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat
- hot fluid
- bobbin carriage
- preheating section
- section
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种ORC发电系统中的组合换热设备，包括卧式壳体，卧式壳体下部设有有机工质进口、上部设有有机工质出口，卧式壳体内部设有预热段和位于预热段上方的蒸发段，蒸发段和预热段之间设有分程隔板，蒸发段和预热段内均设有换热管束，卧式壳体的一端设有管箱及管板，换热管束的进口和出口均连接在管箱上，管箱上部设有与蒸发段换热管束进口连通的热流体进口，管箱的下部设有与预热段换热管束出口连通的热流体出口，管箱内设有用于将热流体进口和热流体出口隔开的分程隔板，管箱隔板包括水平隔板和竖直隔板，水平隔板设置在蒸发段和预热段之间用于将蒸发段进口热流体与预热段出口热流体隔开，竖直隔板设置在管箱垂直中心线位置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种以低温热为热源的两级ORC发电技术中的换热设备，具体地说是涉及一种ORC发电系统中的组合换热设备。
背景技术
当前，世界能源格局深刻调整，供求关系总体缓和，应对气候变化进入新阶段，新一轮能源革命蓬勃兴起。我国经济社会的发展一方面受能源需求量大但资源严重不足的制约，另一方面还面临能源利用率低、单位产值能耗高和环境保护压力持续加大的现状。改变能源结构，优化现有能源利用方式，是缓解能源危机的有效手段。
低温热能是指品味相对较低的热能，一般温度低于200℃，这些能源种类繁多且总量巨大，如太阳能、工业余热、地热、生物质能等。所谓ORC是以有机工质代替传统工质水，从热源中吸热通过朗肯循环发电的技术。ORC发电技术在低温热能回收利用领域中，有着很多突出的优点，如结构简单、制造成本低、效率高、环境友好性等。因此，ORC发电技术能够优化传统能源结构，提升能源使用效率，减少温室气体排放，对节能减排具有积极的促进意义。预热器和蒸发器是ORC发电系统中的重要组成部件，传统ORC系统中的预热器和蒸发器是两台相互独立的设备，且多是采用固定管板式结构，体积、重量大，占地面积大，成本高。有鉴于此，确有需要提供一种能够解决上述问题的新型换热设备。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种ORC发电系统中的组合换热设备，以解决现有技术ORC系统中的预热器和蒸发器相互独立导致占地面积大、成本高的技术问题。
本实用新型采用如下技术方案：一种ORC发电系统中的组合换热设备，包括卧式壳体，卧式壳体下部设有有机工质进口、上部设有有机工质出口，卧式壳体内部设有蒸发段和预热段，蒸发段位于预热段上方，蒸发段和预热段之间设有分程隔板，蒸发段和预热段内分别设有换热管束，卧式壳体的一端设有管箱及管板，所述换热管束的进口和出口均连接在管箱上，管箱的上部设有与蒸发段换热管束进口连通的热流体进口，管箱的下部设有与预热段换热管束出口连通的热流体出口，管箱内设有用于将热流体进口和热流体出口隔开的分程隔板，管箱隔板包括水平隔板和竖直隔板，水平隔板设置在蒸发段和预热段之间用于将蒸发段进口热流体与预热段出口热流体隔开，竖直隔板设置在管箱垂直中心线位置，位于热流体进口和热流体出口的同一侧用于将换热管束的进口和出口隔开。
所述蒸发段换热管束和预热段换热管束均为U形换热管。
所述管箱通过法兰连接在壳体的端部。
所述预热段换热管束之间设有折流板。
所述蒸发段换热管束之间设有支持板。
所述支持板之间和折流板之间均设有拉杆。
所述壳体底部设有鞍座。
所述壳体上设有液位计接口、压力表接口和温度计接口。
所述壳体顶部还设有安全阀接口，壳体底部还设有排净口。
本实用新型的有益效果是：本实用新型运行时，热流体走管程，有机工质走壳程，热流体从热流体进口流入，先通过蒸发段，与有机工质换热后再进入下部预热段，经过充分冷却的热流体最后从热流体出口流出；有机工质从壳体下部有机工质进口流入，先通过预热段进行预热，再从预热段上部末端进入蒸发段进一步被加热蒸发，最后有机工质蒸气从蒸发段上部有机工质出口流出。本实用新型中，有机工质通过预热器预热，提高了工质进入蒸发器温度，充分利用低温热源，减小蒸发段的传热温差，提高系统整体能源利用率。与现有技术ORC发电系统中分体式预热器和蒸发器相比，本实用新型将预热器和蒸发器合为一体，既减少了设备的投资费用，又能使设备的占地面积缩小近一半，节省了从预热器到蒸发器的连接管路，避免了此部分的管路热损失，还可使系统的整体结构更紧凑，提高了系统的经济性。
与发电系统中传统的固定管板式预热器和蒸发器相比，采用U形管式换热器，大大减少了管程的流道数，增大了换热系数，提高了换热效率，缩小了换热面积，还可避免壳体与管子之间产生温差应力，因此可以进一步减少设备的投资费用，提高系统的经济性。
进一步的，折流板既可以提高传热系数又可以起到支撑换热管束的作用。
进一步的，蒸发段壳程设置支持板，可以起到支撑换热管束的作用。
进一步的，支持板之间和折流板之间的拉杆可以起到稳固的作用。
附图说明
图1是本实用新型的主视图；
图2是图1的A-A剖面图；
图3是图1的B-B剖面图；
图4是是应用本实用新型组合换热设备的两级ORC系统工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
本实用新型一种具体实施例的结构如图1至图3所示，本实施例的ORC发电系统中的组合换热设备，包括卧式壳体1，卧式壳体1下部设有有机工质进口2、上部设有有机工质出口3，卧式壳体1内部设有蒸发段和预热段，蒸发段位于预热段上方，蒸发段和预热段之间设有分程隔板4，蒸发段和预热段内分别设有换热管束5，所述蒸发段换热管束和预热段换热管束均为U形换热管。卧式壳体1的一端设有管箱6及管板7，管箱6通过法兰12连接在壳体1的端部，所述换热管束5的进口和出口均连接在管箱6上，管箱6的上部设有与蒸发段换热管束进口连通的热流体进口8，管箱6的下部设有与预热段换热管束出口连通的热流体出口9，管箱6内设有用于将热流体进口和热流体出口隔开的分程隔板，管箱隔板包括水平隔板10和竖直隔板11，水平隔板10设置在蒸发段和预热段之间用于将蒸发段进口热流体与预热段出口热流体隔开，竖直隔板11设置在管箱垂直中心线位置，位于热流体进口8和热流体出口9的同一侧用于将换热管束的进口和出口隔开。
所述预热段换热管束之间设有折流板13，所述蒸发段换热管束之间设有支持板14，支持板14之间和折流板13之间均设有拉杆15。
所述壳体底部设有鞍座16，所述壳体上设有液位计接口17、压力表接口18和温度计接口19。所述壳体顶部还设有安全阀接口20，壳体底部还设有排净口21。
本实用新型的工作原理：热流体与有机工质采用半逆流-半顺流换热，热流体走管程，从管箱上部的热流体进口流入U形换热管束，先通过蒸发段，再进入预热段，温度逐渐降低，经过充分冷却的热流体从管箱下部的热流体出口流出；有机工质走壳程，从壳体下部的有机工质进口流入，先通过预热段进行预热，温度逐渐升高，再进入蒸发段进一步被加热而蒸发，有机工质蒸气从壳体上部的有机工质出口流出，从而进入ORC系统透平做功。有机工质通过预热器预热，提高了工质进入蒸发器温度，充分利用低温热源，减小蒸发段的传热温差，提高系统整体能源利用率。将预热器和蒸发器集合为一体，既可使系统的整体结构更紧凑，减少设备的占地面积，又可减小从预热器到蒸发器的管路热损失；采用U形管减少了流道数，增大了换热系数，提高了换热效率，缩小了换热面积，还可避免壳体与管子之间产生温差应力；总之可以减少设备的投资费用，提高系统的经济性。
如图4所示，应用本实用新型换热设备的两级ORC系统分为高压级发电系统和低压级发电系统。热流体来自取热系统，先进入高压蒸发器与有机工质换热，而后分为两股，一股仍留在高压级发电系统进入高压预热器预热有机工质，另一股则进入低压级发电系统，依次流过图1所示换热设备的蒸发段、预热段，最后两股换热后的热流体汇成一股，都经热水泵加压后回到取热系统完成循环。有机工质侧，高压级发电系统和低压级发电系统类似，有机工质都是先预热，再蒸发，然后进入透平做功，带动发电机发电，乏气在冷凝器冷凝后经工质泵加压回到预热器完成整个循环。
尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了阐述，但本实用新型并不局限于上述实施方式，上述的实施方式仅仅是适宜性的，本领域的技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型的宗旨和权利保护所要求的范围情况下，还可以做出很多形式，均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种ORC发电系统中的组合换热设备，其特征在于：包括卧式壳体（1），卧式壳体（1）下部设有有机工质进口（2）、上部设有有机工质出口（3），卧式壳体内部设有蒸发段和预热段，蒸发段位于预热段上方，蒸发段和预热段之间设有分程隔板（4），蒸发段和预热段内分别设有换热管束（5），卧式壳体（1）的一端设有管箱（6）及管板（7），所述换热管束（5）的进口和出口均连接在管箱（6）上，管箱（6）的上部设有与蒸发段换热管束进口连通的热流体进口（8），管箱（6）的下部设有与预热段换热管束出口连通的热流体出口（9），管箱（6）内设有用于将热流体进口和热流体出口隔开的分程隔板，分程隔板包括水平隔板（10）和竖直隔板（11），水平隔板（10）设置在蒸发段和预热段之间用于将蒸发段进口热流体与预热段出口热流体隔开，竖直隔板（11）设置在管箱垂直中心线位置，位于热流体进口（8）和热流体出口（9）的同一侧用于将换热管束（5）的进口和出口隔开。
2.根据权利要求1所述的ORC发电系统中的组合换热设备，其特征在于：所述蒸发段换热管束和预热段换热管束均为U形换热管。
3.根据权利要求1所述的ORC发电系统中的组合换热设备，其特征在于：所述管箱（6）通过法兰（12）连接在壳体（1）的端部。
4.根据权利要求1所述的ORC发电系统中的组合换热设备，其特征在于：所述预热段换热管束之间设有折流板（13）。
5.根据权利要求4所述的ORC发电系统中的组合换热设备，其特征在于：所述蒸发段换热管束之间设有支持板（14）。
6.根据权利要求5所述的ORC发电系统中的组合换热设备，其特征在于：所述支持板（14）和折流板（13）之间均设有拉杆（15）。
7.根据权利要求1所述的ORC发电系统中的组合换热设备，其特征在于：所述壳体底部设有鞍座（16）。
8.根据权利要求1所述的ORC发电系统中的组合换热设备，其特征在于：所述壳体上设有液位计接口（17）、压力表接口（18）和温度计接口（19）。
9.根据权利要求1所述的ORC发电系统中的组合换热设备，其特征在于：所述壳体顶部还设有安全阀接口（20），壳体底部还设有排净口（21）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720342445.7U CN206772094U (zh) | 2017-04-01 | 2017-04-01 | 一种orc发电系统中的组合换热设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720342445.7U CN206772094U (zh) | 2017-04-01 | 2017-04-01 | 一种orc发电系统中的组合换热设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206772094U true CN206772094U (zh) | 2017-12-19 |
Family
ID=60629886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720342445.7U Active CN206772094U (zh) | 2017-04-01 | 2017-04-01 | 一种orc发电系统中的组合换热设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206772094U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112007369A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-12-01 | 安徽普泛能源技术有限公司 | 一种高效换热除沫的新型重沸器 |
-
2017
- 2017-04-01 CN CN201720342445.7U patent/CN206772094U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112007369A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-12-01 | 安徽普泛能源技术有限公司 | 一种高效换热除沫的新型重沸器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102140938B (zh) | 双缸同轴联合循环供热汽轮机 | |
| CN206890633U (zh) | 一种基于吸收式热泵和高背压的并联回收排汽余热系统 | |
| CN102720550B (zh) | 双机回热抽汽蒸汽热力系统 | |
| CN108644862A (zh) | 低压缸零出力深度回收热电厂余热的联合供热系统 | |
| CN102758746A (zh) | 太阳能集热器辅助燃煤机组耦合发电系统 | |
| CN201884080U (zh) | 一种乏汽余热回收机组 | |
| CN106440903B (zh) | 用于抽凝式热电联产机组的储热系统 | |
| CN206539381U (zh) | 一种基于燃气及太阳能热的超临界二氧化碳循环发电系统 | |
| CN206772094U (zh) | 一种orc发电系统中的组合换热设备 | |
| CN205351277U (zh) | 一种用于孤网运行的背压式汽轮机热力系统 | |
| CN106196147A (zh) | 一种回收乏汽余热提高热效率及机组带负荷能力的系统 | |
| CN213807869U (zh) | 一种利用制冷站冷量余量的燃气轮机进气双回路冷却系统 | |
| CN206345827U (zh) | 一种原油蒸馏塔顶废热回收系统 | |
| CN202659432U (zh) | 玻璃罩真空式槽式太阳能集热器辅助燃煤机组的耦合发电系统 | |
| CN204703967U (zh) | 一种提高真空与凝结水余热供热嵌入式复合系统 | |
| CN204097366U (zh) | 乙苯脱氢制苯乙烯脱氢反应系统 | |
| CN207064022U (zh) | 一种变背压热电连产机组系统 | |
| CN206874322U (zh) | 一种多压闪蒸有机朗肯循环余热发电的装置 | |
| CN207095321U (zh) | 模具加热炉余热回收设备 | |
| CN216691333U (zh) | 一种耦合风电及熔盐储能的钢铁工业煤气发电系统 | |
| CN204255126U (zh) | 供热与冷却混合式凝汽器 | |
| CN210424998U (zh) | 一种利用梯级回收电厂烟气余热的装置 | |
| CN204100841U (zh) | 多流体凝汽器 | |
| CN106014503A (zh) | 双背压非对称汽轮机低压缸模块系统及其运行方法 | |
| CN202927806U (zh) | 一种太阳能快速升温装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |