CN214660395U - 一种多级闪蒸余热发电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及工业余热利用技术领域，公开了一种多级闪蒸余热发电系统，包括若干级闪蒸罐，相邻两级闪蒸罐之间连接有ORC发电系统，所述ORC发电系统包括ORC发电机组和若干个管道阀门，所述ORC发电机组包括工质泵、蒸发器、ORC透平发电机、冷凝器和若干个预热器。本实用新型设置的闪蒸汽余热发电系统不仅可回收闪蒸罐产生的蒸汽余热，而且还能够转化为高品质电能，本实用新型大幅降低了设置有闪蒸罐的系统的能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业余热利用技术领域，具体地涉及一种多级闪蒸余热发电系统。
背景技术
现有技术中，为了处理高温热水，经常采用多级闪蒸罐对高温热水逐级降温降压。由于压力较低，从闪蒸罐出来的蒸汽的利用率低，造成能源的浪费，现有技术中还未有对闪蒸罐产生的闪蒸汽进行再利用的设备。
比如国家专利文献CN201532049U，公开了一种“闪蒸罐、包括闪蒸罐的涡旋压缩机和制冷/热泵系统”，该实用新型包括闪蒸罐本体(310)、从闪蒸罐本体(310)伸出的第一管道(314)、第二管道(315)和第三管道(316)，液态制冷剂通过第一管道(314)和第二管道(315)流入或流出闪蒸罐本体(310)，在闪蒸罐本体(310)中蒸发的气态制冷剂通过第三管道(316)排出，其特征在于所述闪蒸罐的第一管道(314)和第二管道(315)之一中设置有单向节流阀。该实用新型虽然减小了系统的部件数量以及用于连接各部件的管道和管道连接点，但是该实用新型无法对闪蒸罐产生的闪蒸汽进行再利用，无法大幅降低系统能耗。
实用新型内容
本实用新型提供一种多级闪蒸余热发电系统，从而解决现有技术的上述问题。
本实用新型提供了一种多级闪蒸余热发电系统，包括若干级闪蒸罐，相邻两级闪蒸罐之间连接有ORC(Organic Rankine Cycle)发电系统，ORC发电系统包括ORC发电机组和若干个管道阀门，ORC发电机组包括工质泵(8)、蒸发器(11)、ORC透平发电机(12)、冷凝器(13)和若干个预热器。
进一步的，若干级闪蒸罐包括低压闪蒸罐(2)和超低压闪蒸罐(5)，ORC发电系统位于低压闪蒸罐(2)和超低压闪蒸罐(5)之间。
进一步的，若干个预热器包括第一预热器(9)和第二预热器(10)，蒸发器(11)与第二预热器(10)连接，第二预热器(10)与第一预热器(9)连接，第一预热器(9)通过工质泵(8)与冷凝器(13)连接，冷凝器(13)与ORC透平发电机(12)连接，ORC透平发电机(12)与蒸发器(11)连接。
进一步的，低压闪蒸罐(2)包括高温热水进口(1)、低压闪蒸汽出口和中温热水出口，高温热水进口(1)连接有高温热水，超低压闪蒸罐(5)包括中温热水进口、超低压闪蒸汽出口(6)和低温热水出口(7)；中温热水出口通过中温热水管道(4)与中温热水进口连接；低压闪蒸汽出口通过低压闪蒸汽管道(3)与蒸发器(11)连接，超低压闪蒸汽出口(6)与第一预热器(9)连接。
进一步的，冷凝器(13)为水冷式冷凝器、蒸发式冷凝器或空冷冷凝器。
本实用新型的有益效果是：本实用新型设置的闪蒸汽余热发电系统不仅可回收闪蒸罐产生的蒸汽余热，而且还能够转化为高品质电能，本实用新型大幅降低了设置有闪蒸罐的系统的能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实施例一提供的多级闪蒸余热发电系统结构示意图。
图2为原多级闪蒸系统结构示意图。
1、高温热水进口，2、低压闪蒸罐，3、低压闪蒸汽管道，4、中温热水管道，5、超低压闪蒸罐，6、超低压闪蒸汽出口，7、低温热水出口，8、工质泵，9、第一预热器，10、第二预热器，11、蒸发器，12、ORC透平发电机，13、冷凝器，101、原高温热水进口，102、原低压闪蒸罐，103、原低压闪蒸汽出口，104、原中温热水管道，105、原超低压闪蒸罐，106、原超低压闪蒸汽出口，107、原低温热水出口。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他单元。
实施例一，一种多级闪蒸余热发电系统，如图1所示，包括若干级闪蒸罐，相邻两级闪蒸罐之间连接有ORC(Organic Rankine Cycle)发电系统，ORC发电系统包括ORC发电机组和若干个管道阀门，ORC发电机组包括工质泵8、蒸发器11、ORC透平发电机12、冷凝器13和若干个预热器。
若干级闪蒸罐包括低压闪蒸罐2和超低压闪蒸罐5，ORC发电系统位于低压闪蒸罐2和超低压闪蒸罐5之间。
若干个预热器包括第一预热器9和第二预热器10，蒸发器11与第二预热器10连接，第二预热器10与第一预热器9连接，第一预热器9通过工质泵8与冷凝器13连接，冷凝器13与ORC透平发电机12连接，ORC透平发电机12与蒸发器11连接。
低压闪蒸罐2包括高温热水进口1、低压闪蒸汽出口和中温热水出口，高温热水进口1连接有高温热水，超低压闪蒸罐5包括中温热水进口、超低压闪蒸汽出口6和低温热水出口7；中温热水出口通过中温热水管道4与中温热水进口连接；低压闪蒸汽出口通过低压闪蒸汽管道3与蒸发器11连接，超低压闪蒸汽出口6与第一预热器9连接。
冷凝器13为水冷式冷凝器、蒸发式冷凝器或空冷冷凝器。
本实施例中，多级闪蒸余热发电系统还包括控制系统。控制系统包括控制器，控制器分别与ORC透平发电机12、工质泵8以及若干个管道阀门连接，控制器用于控制ORC透平发电机12、工质泵8以及若干个管道阀门的开启和关闭。
现有技术中的原多级闪蒸系统如图2所示，原多级闪蒸系统包括各级闪蒸罐以及相关管道阀门，各级闪蒸罐包括原低压闪蒸罐102和原超低压闪蒸罐105，原低压闪蒸罐102包括原高温热水进口101、原低压闪蒸汽出口103和原中温热水出口，原高温热水进口101连接有高温热水，原超低压闪蒸罐105包括原中温热水进口、原超低压闪蒸汽出口106和原低温热水出口107；原中温热水出口通过原中温热水管道104与原中温热水进口连接。原多级闪蒸系统中，高温热水通过原高温热水进口101进入原低压闪蒸罐102，压力温度降低后分离成为低压闪蒸汽和中温热水。中温热水通过中温热水管道104进入超低压闪蒸罐105(或真空闪蒸罐)，压力温度进一步降低后分离成为超低压闪蒸汽(或真空闪蒸汽)和低温热水。原多级闪蒸系统的各级闪蒸罐的闪蒸汽直接排放，利用率低，造成能源的浪费。
而本实用新型设计的多级闪蒸余热发电系统的工作原理如下：
多级闪蒸余热发电系统正常工作时，从低压闪蒸罐2出来的低压闪蒸汽先后经过ORC发电机组的蒸发器11和第二预热器10，降温后凝结为液态水，送入后续工艺。从超低压闪蒸罐5出来的超低压闪蒸汽经过ORC发电机组的第一预热器9降温后凝结为液态水，送入后续工艺。
液态有机工质由工质泵8驱动，先后经过第一预热器9、第二预热器10和蒸发器11，成为气态工质，气态工质进入ORC透平发电机12做功，向外供电，气态工质然后进入冷凝器13，冷凝成液态工质，返回工质泵8，完成热力循环。其中，如果罐内压力低于常压，超低压闪蒸罐5也为真空闪蒸罐。
通过采用本实用新型公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：
本实用新型设置的多级闪蒸余热发电系统不仅可回收闪蒸罐产生的蒸汽余热，而且还能够转化为高品质电能，本实用新型大幅降低了设置有闪蒸罐的系统的能耗。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种多级闪蒸余热发电系统，其特征在于，包括若干级闪蒸罐，相邻两级闪蒸罐之间连接有ORC发电系统，所述ORC发电系统包括ORC发电机组和若干个管道阀门，所述ORC发电机组包括工质泵(8)、蒸发器(11)、ORC透平发电机(12)、冷凝器(13)和若干个预热器。
2.根据权利要求1所述的多级闪蒸余热发电系统，其特征在于，所述若干级闪蒸罐包括低压闪蒸罐(2)和超低压闪蒸罐(5)，所述ORC发电系统位于所述低压闪蒸罐(2)和所述超低压闪蒸罐(5)之间。
3.根据权利要求2所述的多级闪蒸余热发电系统，其特征在于，所述若干个预热器包括第一预热器(9)和第二预热器(10)，所述蒸发器(11)与所述第二预热器(10)连接，所述第二预热器(10)与所述第一预热器(9)连接，所述第一预热器(9)通过工质泵(8)与所述冷凝器(13)连接，所述冷凝器(13)与所述ORC透平发电机(12)连接，所述ORC透平发电机(12)与所述蒸发器(11)连接。
4.根据权利要求3所述的多级闪蒸余热发电系统，其特征在于，所述低压闪蒸罐(2)包括高温热水进口(1)、低压闪蒸汽出口和中温热水出口，所述高温热水进口(1)连接有高温热水，所述超低压闪蒸罐(5)包括中温热水进口、超低压闪蒸汽出口(6)和低温热水出口(7)；所述中温热水出口通过中温热水管道(4)与所述中温热水进口连接；所述低压闪蒸汽出口通过低压闪蒸汽管道(3)与所述蒸发器(11)连接，所述超低压闪蒸汽出口(6)与所述第一预热器(9)连接。
5.根据权利要求1或4所述的多级闪蒸余热发电系统，其特征在于，所述冷凝器(13)为水冷式冷凝器、蒸发式冷凝器或空冷冷凝器。
Priority Applications (1)
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| CN202120989013.1U CN214660395U (zh) | 2021-05-10 | 2021-05-10 | 一种多级闪蒸余热发电系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN214660395U (zh) |
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2021
- 2021-05-10 CN CN202120989013.1U patent/CN214660395U/zh active Active
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