PL240518B1 - Układ zawierający co najmniej źródło ciepła/energii, moduł ORC oraz odbiornik ciepła, oraz sposób zasilania modułu ORC w tym układzie - Google Patents
Układ zawierający co najmniej źródło ciepła/energii, moduł ORC oraz odbiornik ciepła, oraz sposób zasilania modułu ORC w tym układzie Download PDFInfo
- Publication number
- PL240518B1 PL240518B1 PL431818A PL43181819A PL240518B1 PL 240518 B1 PL240518 B1 PL 240518B1 PL 431818 A PL431818 A PL 431818A PL 43181819 A PL43181819 A PL 43181819A PL 240518 B1 PL240518 B1 PL 240518B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- boiler
- heat
- orc
- temperature
- module
- Prior art date
Links
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
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/17—District heating
-
- 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
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
Landscapes
- Central Heating Systems (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
PL 240 518 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest układ zawierający co najmniej źródło ciepła/energii, moduł ORC i odbiornik ciepła i pozwalający na przekształcenie kotłowni zasilanej dowolnym paliwem, w elektrociepłownię, w której prowadzona jest skojarzona produkcja energii elektrycznej i ciepła oraz urządzenia typu zawory, filtry i połączenia rurowe niezbędne do włączenia układu ORC w kolektor wyprowadzający podgrzany czynnik ze źródła ciepła (kocioł, kotłownia, proces technologiczny itp.) do odbiornika.
Przedmiotem wynalazku jest również sposób zasilania modułu ORC współpracującego z zamkniętym obiegiem czynnika grzewczego, który jednocześnie służy do dostarczenia ciepła do parowacza oraz odebrania ciepła z kondensatora celem produkcji energii elektrycznej w turbogeneratorze zawartych w znanym rozwiązaniu modułu ORC. W efekcie w module ORC z ciepła dostarczone go w czynniku grzewczym doprowadzonym do parowacza wytwarzana jest w kogeneracji energia elektryczna i ciepło odbierane z kondensatora.
W znanym stanie techniki moduły ORC - moduły zawierające kompletną siłownię pracującą zgodnie ze obiegiem Clausiusa-Rankine’a z czynnikiem organicznym charakteryzują się odseparowanymi obwodami:
- ogrzewającym - parowacz modułu ORC,
- chłodzącym - skraplacz modułu ORC.
Czynniki w tych obwodach zazwyczaj się nie mieszają (są odseparowane), a w większości przypadków posiadają różne właściwości fizykochemiczne.
W przypadku zastosowań ciepłowniczych obieg parowacza modułu ORC zasilany jest zazwyczaj olejem termalnym, parą wodną, kondensatem, ewentualnie wodą termalną, nieuzdatnioną, z kolei obieg skraplacza chłodzony jest wodą sieciową uzdatnioną.
W przypadku wykorzystania do zasilania parowacza modułu ORC ciepła odpadowego na przykład wody z chłodzenia procesu technologicznego, czynnik chłodzący silnik spalinowy i tym podobne, które posiadają zazwyczaj niską temperaturę, ciepło odzyskiwane z chłodzenia skraplacza zazwyczaj nie nadaje się do wykorzystania - chłodzenie w obiegu zamkniętym przy wykorzystaniu chłodnicy, lub w obiegu otwartym wodą rzeczną, lub morską.
Znany jest szereg wynalazków opisujących zastosowanie modułów ORC do skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła.
Z polskiego wynalazku PL 217746 B1 znane jest wykorzystanie modułu ORC do produkcji energii elektrycznej (równolegle z obiegiem parowym) przy wykorzystaniu niskotemperaturowego strumienia spalin. Według tego wynalazku urządzenie do wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej opalane odnawialnymi źródłami energii lub formowanymi alternatywnie paliwami energetycznymi zbudowane z instalacji kotłowej zawierającej kocioł z umieszczonym w nim układem powierzchni ogrzewalnych połączonym z instalacją do wytwarzania użytkowej energii cieplnej i elektrycznej, układu doprowadzającego spalaną w kotle biomasę, układu odprowadzania z kotła popiołu i żużlu oraz układu odprowadzania spalin do komina charakteryzuje się tym, że instalację do wytwarzania użytkowej energii cieplnej i elektrycznej stanowi układ z turbozespołem parowym oraz układ z turbozespołem ORC, a w układzie powierzchni ogrzewalnych kotła korzystnie podgrzewacz oleju termalnego umieszczony pomiędzy podgrzewaczem parowo-wodnym ogrzewający w parowniku ciecz o niskim cieple parowania, korzystnie olej silikonowy napędzający turbozespół ORC.
Z polskiego opisu patentowego PL 224462 B1 znane jest wykorzystanie modułu ORC do produkcji energii elektrycznej, charakteryzujące się tym, że wymiennik ciepła odpadowego połączony jest z wymiennikiem dogrzewającym zainstalowanym na upuście pary z turbiny parowej bloku energetycznego i połączonym z wymiennikiem regeneracyjnym obiegu parowego tego bloku energetycznego.
Według wynalazku sposób efektywnego ciepła odpadowego z bloku energetycznego polega na tym, że celem dogrzania obiegu ORC do wyższych parametrów czynnika roboczego wykorzystuje się ciepło upustu turbiny, przy czym obieg ORC grzany jest wstępnie źródłem ciepła odpadowego. Dostarczanie ciepła do obiegu ORC ma miejsce przynajmniej w dwóch wymiennikach ciepła, przy czym w pierwszym (WC1) doprowadzane jest ciepło odpadowe, natomiast w drugim (WC2) ciepło skraplającej się pary pochodzącej z upustu. Para, która oddała część ciepła w wymienniku (WC2) kierowana jest do wymiennika regeneracyjnego obiegu parowego. Obieg ORC dogrzewany jest kondensującą się parą upustową z tego samego obiegu energetycznego, z którego pochodzi ciepło odpadowe. Możliwe jest wyprodukowanie pary w osobnym procesie energetycznym i skierowanie jej do dogrzewu w wymien
PL 240 518 B1 niku (WC2). Zaletą sposobu i obiegu jest efektywne wykorzystanie niskotemperaturowego ciepła odpadowego posiadanego w postaci strumienia gorącej wody lub gazu poprzez dogrzanie czynnika roboczego w instalacji ORC za pomocą pary. W klasycznym przypadku grzania obiegu ORC za pomocą niskotemperaturowego źródła ciepła, jesteśmy w stanie wykorzystać jedynie niewielką jego część, gdyż zależy nam na jak najwyższej temperaturze czynnika roboczego przed turbiną. W takim przypadku albo musimy zabezpieczyć bardzo duże natężenie przepływu nośnika ciepła w źródle niskotemperaturowym, bądź też musimy obniżyć temperaturę czynnika przed turbiną, co bezpośrednio przekłada się na obniżenie sprawności ORC. Proponowane rozwiązanie dogrzewania czynnika roboczego w instalacji ORC za pomocą pary może mieć miejsce również i w innych sytuacjach. Można w ten sposób dogrzewać obiegi ORC wykorzystujące wodę geotermalną lub ciepło z innych procesów technologicznych.
Z polskiego wynalazku PL 229331 B1 znany jest układ skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i podgrzewania wody, zasilany z odnawialnych źródeł energii.
Układ zawiera niskotemperaturowe ujęcie wody geotermalnej, połączone z wymiennikami ciepła, blok podgrzewania wody z zespołem kilku sprężarkowych pomp ciepła, których szeregowo połączone parowniki zasilane są ciepłem wody geotermalnej, a szeregowo połączone skraplacze z instalacją centralnego ogrzewania. Kierunki przepływów czynnika roboczego przez parowniki i wody przez skraplacze są przeciwnie skierowane. Ponadto w instalację elektryczną układu włączone są generatory energii elektrycznej napędzane z innych odnawialnych źródeł energii. Istota wynalazku polega na tym, że ujęcie wody geotermalnej połączone jest z pierwszym dzielnikiem strumienia, który jedną gałęzią zasila wymiennik ciepła włączony w funkcji parownika w blok absorpcyjnej, dwuczynnikowej elektrowni binarnej (DORC), bazującej na obiegu porównawczym Clausiusa-Rankine’a, a drugą gałęzią przez wymiennik ciepła zasila parowniki zespołu sprężarkowych pomp ciepła bloku podgrzewania wody. Na gałęzi między wymiennikiem ciepła i parownikami zabudowany jest drugi dzielnik strumienia, połączony z wylotem czynnika roboczego ze skraplacza elektrowni binarnej (DORC). Blok elektrowni binarnej (DORC) ma układ urządzeń, realizujących cykl organicznego obiegu Rankine’a ORC albo obiegu Kalina.
Z polskiego wynalazku PL 229566 B1 znany jest sposób zasilania układu siłowni dwuobiegowej ORC i układ siłowni dwuobiegowej ORC.
Sposób zasilania układu siłowni dwuobiegowej ORC, polegający na zasilaniu układu z dwóch różnotemperaturowych źródeł ciepła, charakteryzuje się tym, że strumień pary po opuszczeniu parowacza rozdziela się na dwa strumienie. Pierwszy kieruje się do obiegu na parę nasyconą suchą do pierwszego turbogeneratora, a drugi do obiegu na parę przegrzaną do przegrzewacza i drugiego turbogeneratora. Oba strumienie łączy się po lub przed przejściem przez skraplacz oraz pompę obiegową i dalej kieruje się połączony strumień do parowacza i podgrzewacza. Do parowacza i podgrzewacza dostarcza się ciepło z pierwszego źródła ciepła poprzez przegrzewacz, i z drugiego źródła ciepła. W sposobie stosuje się pierwsze źródło ciepła o wyższej temperaturze niż drugie źródło ciepła. Układ hybrydowej siłowni ORC, zawiera obieg Clausiusa-Rankine’a i jest zasilany z dwóch różnotemperaturowych źródeł ciepła, charakteryzuje się tym, że ma dwa obiegi Clausiusa-Rankine’a, gdzie pierwszy obieg Clausiusa-Rankine’a jest obiegiem na parę nasycona suchą, a drugi obieg Clausiusa-Rankine’a jest obiegiem na parę przegrzaną. Pierwszy obieg zawiera kolejno połączone ze sobą podgrzewacz, parowacz i pierwszy turbogenerator. Drugi obieg zawiera kolejno połączone ze sobą podgrzewacz, parowacz, przegrzewacz i drugi turbogenerator. Oba turbogeneratory połączone są ze wspólnym skraplaczem i pompą obiegową, albo odpowiednio z pierwszym i drugim skraplaczem i pompą obiegową. Pierwsze źródło ciepła połączone jest z przegrzewaczem, parowaczem i podgrzewaczem. Drugie źródło ciepła połączone jest z parowaczem i podgrzewaczem. Obiegi nośnika ciepła obu różnotemperaturowych źródeł ciepła połączone są za przegrzewaczem i rozdzielone za podgrzewaczem. Nośnik ciepła z pierwszego źródła ciepła ma wyższą temperaturę niż nośnik z drugiego źródła ciepła.
Wszystkie z przytoczonych powyżej rozwiązań zawierają powszechnie stosowane rozdzielenie obiegów zasilających parowacz/parowacze i skraplacz/skraplacze modułów ORC.
Według wynalazku układ, zawierający co najmniej kocioł lub inne źródło ciepła, moduł ORC zawierający co najmniej: parowacz, turbogenerator, skraplacz oraz odbiornik ciepła i rury, zawory konieczne do połączenia modułu ORC ze źródłem ciepła oraz odbiornikiem ciepła, charakteryzuje się tym, że zarówno parowacz, jak i skraplacz modułu ORC zasilane są tym samym czynnikiem w obiegu zamkniętym, a czynnik grzewczy opuszczający parowacz kierowany jest bezpośrednio, bezprzeponowo do odbiornika.
Przedmiotem wynalazku jest również sposób zasilania modułu ORC, w układzie zawierającym co najmniej źródło ciepła, na przykład kocioł lub inne źródło ciepła, moduł ORC zawierający co najmniej:
PL 240 518 B1 parowacz, turbogenerator i skraplacz oraz odbiornik ciepła, który charakteryzuje się tym, że czynnik grzewczy o temperaturze powyżej temperatury wrzenia czynnika organicznego znajdującego się w module ORC, korzystnie o temperaturze powyżej 100°C, kierowany jest kolejno do parowacza modułu ORC, następnie kierowany jest bezprzeponowo do odbiornika ciepła, a następnie poprzez skraplacz modułu ORC, bezprzeponowo zawracany do kotła lub układu kotłów.
Korzystnie, czynnik grzewczy kierowany na układ parowacza modułu ORC posiada temperaturę 120°C do 180°C.
Korzystnie, odbiornik ciepła stanowi sieć ciepłownicza, przy czym czynnik grzewczy z odbiornika ciepła jest zawracany do ponownego ogrzania w skraplaczu, a następnie kierowany jest do kotła.
Korzystnie, odbiornik ciepła stanowi reaktor w procesie technologicznym lub wymiennik ciepła podgrzewający mieszaninę reakcyjną w procesie technologicznym.
Korzystnie, czynnik grzewczy powracający z odbiornika kierowany na skraplacz modułu ORC jako czynnik chłodzący posiada temperaturę pomiędzy 30-60°C.
W rozwiązaniu według wynalazku czynnik zasilający parowacz i czynnik chłodzący skraplacz to ten sam czynnik pracujący w obiegu zamkniętym (tzn. czynnik zasilający parowacz i czynnik chłodzący skraplacz nie stanowią odseparowanych obiegów, jak to jest w istniejący stanie techniki).
Układ według wynalazku pozwala na przekształcenie kotłowni, w szczególności kotłowni wodnej, zasilanej dowolnym paliwem, w elektrociepłownię, w której prowadzona jest skojarzona produkcja energii elektrycznej i ciepła.
W skład układu wchodzą:
- kocioł, kotłownia, proces technologiczny itp. - źródło ciepła,
- odbiornik ciepła,
- moduł, moduły ORC zawierające co najmniej parowacz, skraplacz, turbogenerator,
- opcjonalnie układ podmieszania gorącego,
- opcjonalnie układ podmieszania zimnego.
W układzie według wynalazku zarówno obieg parowacza, jak i obieg skraplacza modułu ORC zasilane są tym samym czynnikiem pracującym w obiegu zamkniętym.
Czynnik grzewczy podgrzany w kotle lub kotłowni czy podczas chłodzenia w procesie technologicznym o temperaturze od 120°C do 180°C, kierowany jest na wymiennik parowacza modułu ORC, gdzie oddaje ciepło, które powoduje odparowanie czynnika organicznego. Czynnik grzewczy po podgrzaniu wymiennika parowacza siłowni ORC jest kierowany bezprzeponowo do sieci ciepłowniczej lub innego odbiornika ciepła (w którym ciepło zawarte w czynniku grzewczym jest wykorzystywane do ogrzewania lub do podgrzania mieszaniny reakcyjnej w procesach technologicznych), gdzie następuje jego dalsze ochłodzenie. Czynnik grzewczy powracający z sieci ciepłowniczej, również alternatywnie powracający z innego odbiornika ciepła, kierowany jest na wymiennik skraplacza modułu ORC, gdzie odbiera ciepło z par czynnika organicznego powodując jego skroplenie. Czynnik grzewczy w funkcji czynnika chłodzącego posiada temperaturę pomiędzy 40-60°C.
Czynnik grzewczy powracający z sieci ciepłowniczej, alternatywnie innego odbiornika ciepła po odebraniu ciepła z par organicznego czynnika roboczego w skraplaczu modułu ORC kierowany jest ponownie, bezprzeponowo do ogrzania w kotle lub kotłowni lub do chłodzenia w procesie technologicznym.
W układzie według wynalazku, zarówno parowacz, jak i skraplacz modułu ORC zasilane są tym samym czynnikiem grzewczym pracującym w obiegu zamkniętym. Układ według wynalazku pozwala na przekształcenie kotłowni wodnej, parowej lub ogrzewającej inny czynnik grzewczy, zasilanej dowolnym paliwem w elektrociepłownię, w której prowadzona jest skojarzona produkcja zarówno energii elektrycznej, jak i ciepła, a czynnik grzewczy kierowany do odbiornika (opuszczający parowacz) ma temperaturę wyższą o kilkadziesiąt stopni Celsjusza niż w przypadku znanych rozwiązań zastosowania modułów ORC, gdzie czynnikiem (w znanych rozwiązaniach zazwyczaj jest to inny czynnik niż zasilający parowach) kierowanym do odbiornika jest czynnik opuszczający skraplacz modułu ORC.
Istota wynalazku została przedstawiona na rysunkach w przykładach wykonania, gdzie: fig. 1 przedstawia układ pozwalający na przekształcenie kotłowni wodnej zasilanej dowolnym paliwem w elektrociepłownię, w której prowadzona jest skojarzona produkcja energii elektrycznej i ciepła dla rozwiązania, gdy odbiornik ciepła wymaga stałej, niezależnej od czynników zewnętrznych, temperatury czynnika zasilającego, a
PL 240 518 B1 fig. 2 przedstawia modyfikację rozwiązania według wynalazku, która pozwala na regulację zarówno temperatury czynnika zasilającego kocioł, jak i temperatury czynnika zasilającego odbiornik ciepła dla przypadku, gdy temperatura wymagana przez odbiornik jest zależna od temperatury otoczenia.
Przykład 1
Rozwiązanie pracujące przy stałych parametrach czynnika zasilającego odbiornik
Rozwiązanie będące przedmiotem wynalazku zastosowano w typowej kotłowni z kotłami węglowymi typu WR. Po zabudowie modułu ORC na zasilaniu sieci ciepłowniczej oraz powrocie wody sieciowej do kotłowni, zgodnie z ujawnionym wynalazkiem, woda sieciowa ogrzewana jest w kotle 1 do stałej, korzystnie maksymalnie wysokiej, dopuszczalnej ze względów bezpieczeństwa oraz optymalnej dla sprawności kotła, temperatury około 140°C. Woda podgrzana w kotle 1 kierowana jest do parowacza 3 modułu ORC, gdzie oddaje ciepło do czynnika organicznego, wypełniającego moduł ORC. Czynnik organiczny odparowuje. Woda sieciowa oddając ciepło ulega ochłodzeniu do temperatury ok. 120°C i kierowana jest bezpośrednio do sieci ciepłowniczej - odbiornik ciepła 2.
Ta sama woda powracając z sieci ciepłowniczej - odbiornik ciepła 2, po przekazaniu ciepła do odbiorców, jest schłodzona i najczęściej posiada temperaturę w zakresie 40-55°C i kierowana jest na zasilanie skraplacza 4 modułu ORC, gdzie odbierając ciepło skraplania czynnika roboczego modułu ORC zostaje podgrzana o około 20°C. Woda ta kierowana jest na zasilanie do kotła 1, gdzie ponownie jest podgrzewana do temperatury około 140°C.
Napędzany różnicą entalpii czynnika organicznego (w parowaczu 3 modułu ORC i skraplaczu 4 modułu ORC) przepływ par czynnika pozwala na produkcję energii elektrycznej w turbogeneratorze 7 stanowiącym element modułu ORC.
Strumień i temperatura wody kierowanej do sieci ciepłowniczej - odbiornika ciepła 2 regulowane są poprzez zmianę przepływu wody kierowanej do sieci odbiornika ciepła 2 oraz mocy kotła 1.
Poprzez zmianę strumienia wody kierowanej na kocioł 1 układ umożliwia, przy zachowaniu uwarunkowanego konstrukcją kotła 1, strumienia czynnika grzewczego, dostarczenie wymaganej ilości ciepła do odbiornika 2. Poprzez zmianę wydajności kotła 1 możliwe jest zapewnienie stałej temperatury optymalnej zarówno pod kątem sprawności kotła 1, jak również ze względu na efektywności siłowni ORC.
Wykorzystanie opisanego sposobu zasilania modułu ORC umożliwia uzyskanie wyższych temperatur wody kierowanej do odbiornika na przykład sieci ciepłowniczej (około 120°C) niż jest to możliwe, zgodnie z obecnie znanym stanem techniki, przy zastosowaniu modułów ORC (60°C - 75°C).
Przykład 2
Rozwiązanie pracujące przy zmiennych parametrach czynnika zasilającego odbiornik
Rozwiązanie będące modyfikacją układu ujawnionego w przykładzie 1 zawiera dodatkowo układy podmieszania gorącego 5 oraz zimnego 6, które mają za zadanie regulację temperatury czynnika podwyższenie temperatury czynnika zasilającej kocioł, jak również obniżenie temperatury czynnika kierowanego do odbiornika 2.
Woda sieciowa ogrzewana jest w kotle 1 do stałej, korzystnie maksymalnie wysokiej, dopuszczalnej ze względów bezpieczeństwa oraz optymalnej dla sprawności kotła, temperatury 140°C. Gorąca woda sieciowa kierowana jest do parowacza 3 modułu ORC, gdzie oddaje ciepło do czynnika organicznego, wypełniającego moduł ORC. Czynnik organiczny odparowuje. Woda sieciowa oddając ciepło ulega ochłodzeniu do temperatury ok. 120°C.
W celu uzyskania temperatury niższej niż 120°C woda ta przy pomocy układu podmieszania zimnego 6 jest mieszana z częścią wody opuszczającej skraplacz 4 modułu ORC i jest kierowana do sieci odbiornika ciepła 2.
Ta sama woda powracając z sieci 2 ciepłowniczej, po przekazaniu ciepła do odbiorców jest schłodzona i najczęściej posiada temperaturę w zakresie 40-55°C i kierowana jest na zasilanie skraplacza 4 modułu ORC, gdzie odbierając ciepło skraplania czynnika roboczego modułu ORC, zostaje podgrzana o około 20°C do temperatury równej lub wyższej niż 60°C. Woda ta, w przypadku konieczności podwyższenia temperatury czynnika zasilającego kocioł 1, może zostać zmieszania z częścią wody o temperaturze ok. 120°C opuszczającej parowacz 3 poprzez układ podmieszania gorącego 5, a następnie kierowana jest z powrotem do kotła 1, gdzie ponownie jest podgrzewana do temperatury około 140°C.
Napędzany różnicą entalpii czynnika organicznego (w parowaczu 3 modułu ORC i skraplaczu 4 modułu ORC) przepływ par tego czynnika pozwala na produkcję energii elektrycznej w turbogeneratorze 7 stanowiącym element modułu ORC.
Claims (7)
- PL 240 518 B1Wielkość strumienia i temperatura wody kierowanej do sieci 2 regulowane są poprzez zmianę stosunku ilości wody kierowanej do sieci - odbiornik ciepła 2 i kotła 1, równocześnie w układach podmieszania gorącego 5 jak i zimnego 6, regulowane są przepływem wody sieciowej - regulacja w granicach uwarunkowanych konstrukcją kotła, oraz mocą kotła. Układ według wynalazku, ujawniony w tym przykładzie wykonania, pozwala na regulację jakościowo-ilościową czynnika grzewczego w zakresie temperatur do 120°C bez konieczności mieszania tego czynnika z wodą pobieraną bezpośrednio z kotła.Poprzez zmianę temperatury wody kierowanej na kocioł 1 w układzie podmieszania gorącego 5, możliwe jest zasilanie kotła wodą o temperaturze bezpiecznej dla konstrukcji kotła, co w konsekwencji przekłada się na jego trwałość.Poprzez zmianę temperatury wody kierowanej do sieci - odbiornik 2, w układzie podmieszania zimnego 5, możliwe jest zasilanie sieci - odbiornik 2, czynnikiem grzewczym - wodą o zmiennej temperaturze zgodnie z zapotrzebowaniem odbiorców, w zakresie temperatur nie przekraczającym temperatury wody opuszczającej parowacz 3. Wyższą temperaturę wody sieciowej będzie można otrzymać przy wykorzystaniu istniejących w kotłowni układów podmieszania z wodą opuszczającą kocioł (dodatkowe układy istniejące w kotłowni poza rozwiązaniem opisanym w zgłoszeniu).Poprzez zmianę wydajności kotła 1 oraz zmianę przepływu wody możliwe jest zapewnienie wymaganej przez odbiorców ilości ciepła, a układ według wynalazku równocześnie umożliwi zapewnienie optymalnych warunków pracy kotła 1, jak również siłowni ORC.Wykaz oznaczeń:1. Układ kotłów, kocioł lub inne urządzenie, lub proces podgrzewające czynnik grzewczy
- 2. Odbiornik lub odbiorniki ciepła (np. sieć ciepłownicza)
- 3. Wymiennik parowacz modułu ORC
- 4. Wymiennik skraplacz modułu ORC
- 5. Układ podmieszania gorącego
- 6. Układ podmieszania zimnego
- 7. Turbogenerator modułu ORCZastrzeżenia patentowe1. Układ, zawierający co najmniej kocioł lub inne źródło ciepła (1), moduł ORC zawierający co najmniej: parowacz (3), turbogenerator (7), skraplacz (4) oraz odbiornik ciepła (2) i rury, zawory konieczne do połączenia modułu ORC ze źródłem ciepła oraz odbiornikiem ciepła, znamienny tym, że zarówno parowacz (3), jak i skraplacz (4) modułu ORC zasilane są tym samym czynnikiem w obiegu zamkniętym, a czynnik grzewczy opuszczający parowacz (3) kierowany jest bezpośrednio, bezprzeponowo do odbiornika (2).2. Sposób zasilania modułu ORC, w układzie według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że czynnik grzewczy o temperaturze powyżej temperatury wrzenia czynnika organicznego znajdującego się w module ORC, korzystnie o temperaturze powyżej 100°C, kierowany jest kolejno do parowacza (3) modułu ORC, a następnie kierowany jest bezprzeponowo do odbiornika ciepła (2), a następnie poprzez skraplacz (4) modułu ORC, bezprzeponowo zawracany do kotła lub układu kotłów (1).3. Sposób zasilania modułu ORC, według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że czynnik grzewczy kierowany do parowacza (3) modułu ORC posiada temperaturę 120°C do 180°C.4. Sposób zasilania modułu ORC, według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że odbiornik ciepła (2) stanowi, korzystnie, sieć ciepłownicza, przy czym czynnik grzewczy z odbiornika ciepła (2) jest zawracany do ponownego ogrzania w skraplaczu (4), a następnie kierowany jest do kotła (1).5. Sposób zasilania modułu ORC, według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że odbiornik ciepła (2) stanowi reaktor w procesie technologicznym lub wymiennik ciepła podgrzewający mieszaninę reakcyjną w procesie technologicznym.6. Sposób zasilania modułu ORC, według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że czynnik grzewczy powracający z odbiornika, kierowany na skraplacz (4) modułu ORC jako czynnik chłodzący posiada temperaturę korzystnie pomiędzy 30-60°C.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL431818A PL240518B1 (pl) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | Układ zawierający co najmniej źródło ciepła/energii, moduł ORC oraz odbiornik ciepła, oraz sposób zasilania modułu ORC w tym układzie |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL431818A PL240518B1 (pl) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | Układ zawierający co najmniej źródło ciepła/energii, moduł ORC oraz odbiornik ciepła, oraz sposób zasilania modułu ORC w tym układzie |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL431818A1 PL431818A1 (pl) | 2021-05-17 |
PL240518B1 true PL240518B1 (pl) | 2022-04-19 |
Family
ID=75882882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL431818A PL240518B1 (pl) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | Układ zawierający co najmniej źródło ciepła/energii, moduł ORC oraz odbiornik ciepła, oraz sposób zasilania modułu ORC w tym układzie |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL240518B1 (pl) |
-
2019
- 2019-11-14 PL PL431818A patent/PL240518B1/pl unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL431818A1 (pl) | 2021-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2713799C (en) | Method for operating a thermodynamic circuit, as well as a thermodynamic circuit | |
JP7173245B2 (ja) | 発電システム | |
CN1317486C (zh) | 集成微型联合热电系统 | |
CA2190675C (en) | Conversion of waste heat to power | |
AU2010326107B2 (en) | Utilizing steam and/or hot water generated using solar energy | |
EP2504532B1 (en) | Direct evaporator apparatus and energy recovery system | |
US20110314818A1 (en) | Cascaded condenser for multi-unit geothermal orc | |
CA2562886C (en) | Method and device for carrying out a thermodynamic cycle | |
US11274575B2 (en) | Gas turbine plant and operation method therefor | |
EA000058B1 (ru) | Способ преобразования тепла в полезную энергию и устройство для его осуществления | |
EP2318711A2 (en) | Solar thermal power generation using multiple working fluids in a rankine cycle | |
EP3464836A1 (en) | High efficiency binary geothermal system | |
WO2009045117A2 (en) | A method of utilising low- and medium-temperature heat sources and media and a system for utilising low- and medium-temperature heat sources and media | |
RU2000449C1 (ru) | Многоконтурна энергетическа установка | |
PL240518B1 (pl) | Układ zawierający co najmniej źródło ciepła/energii, moduł ORC oraz odbiornik ciepła, oraz sposób zasilania modułu ORC w tym układzie | |
RU2560502C1 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
RU2165055C1 (ru) | Пароводяная энергохолодильная установка | |
RU2552481C1 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
Hassan | A Review-on Waste Heat Recover From Convetional and Non-Convetional Cycle | |
Nitsas et al. | Performance Analysis of a Solar-Assisted Organic Rankine Cycle | |
PL230554B1 (pl) | Uklad trojobiegowej silowni ORC | |
RU2674822C2 (ru) | Способ работы парогазовой установки с котлом-утилизатором и испарителями мгновенного вскипания питательной воды | |
Kudinov et al. | Feedwaterheating in wasteheat boiler with exhaust gases from gas-turbine power unit | |
RU2003115991A (ru) | Способ утилизации теплоты выхлопных газов газотурбинного двигателя и теплоэнергетическая установка для его осуществления | |
RU2564470C2 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции |