RU2014150481A - Система и способ рекуперации отработанного тепла с тройным расширением - Google Patents

Система и способ рекуперации отработанного тепла с тройным расширением Download PDF

Info

Publication number
RU2014150481A
RU2014150481A RU2014150481A RU2014150481A RU2014150481A RU 2014150481 A RU2014150481 A RU 2014150481A RU 2014150481 A RU2014150481 A RU 2014150481A RU 2014150481 A RU2014150481 A RU 2014150481A RU 2014150481 A RU2014150481 A RU 2014150481A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working fluid
expander
stream
recuperator
fluid stream
Prior art date
Application number
RU2014150481A
Other languages
English (en)
Inventor
Себастьян Вальтер ФРОЙНД
Original Assignee
Дженерал Электрик Компани
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дженерал Электрик Компани filed Critical Дженерал Электрик Компани
Publication of RU2014150481A publication Critical patent/RU2014150481A/ru

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • F01K25/10Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether
    • F01K25/103Carbon dioxide
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/02Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of multiple-expansion type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • F01K7/22Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type the turbines having inter-stage steam heating
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14Combined heat and power generation [CHP]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

1. Система рекуперации отработанного тепла, содержащая:систему с циклом Ренкина для циркуляции рабочей текучей среды, содержащую:по меньшей мере один первый котел-утилизатор, выполненный с возможностью передачи тепла от источника тепла к рабочей текучей среде,первый экспандер, выполненный с возможностью приема нагретой рабочей текучей среды из указанного по меньшей мере одного первого котла-утилизатора, ивторой экспандер и третий экспандер, соединенные с по меньшей мере одним электрогенератором,конденсатор, выполненный с возможностью приема рабочей текучей среды при низком давлении из первого экспандера, второго экспандера и третьего экспандера для охлаждения, инасос, соединенный с конденсатором для получения охлажденного и конденсированного потока рабочей текучей среды из конденсатора, причем насос выполнен с возможностью нагнетания конденсированной рабочей текучей среды в первичный поток рабочей текучей среды в первый котел-утилизатор, во вторичный поток рабочей текучей среды во второй экспандер и в третичный поток рабочей текучей среды в третий экспандер.2. Система по п. 1, в которой рабочая текучая среда представляет собой диоксид углерода.3. Система по п. 1, в которой первый котел-утилизатор содержит секцию теплообменника, выполненную с возможностью передачи тепла от первого потока горячих газов или первого потока отработавших газов к первичному потоку рабочей текучей среды, поступающей в первый экспандер.4. Система по п. 1, в которой система с циклом Ренкина содержит первый рекуператор, выполненный с возможностью передачи тепла от первичного потока рабочей текучей среды, выходящей из первого экспандера, во

Claims (23)

1. Система рекуперации отработанного тепла, содержащая:
систему с циклом Ренкина для циркуляции рабочей текучей среды, содержащую:
по меньшей мере один первый котел-утилизатор, выполненный с возможностью передачи тепла от источника тепла к рабочей текучей среде,
первый экспандер, выполненный с возможностью приема нагретой рабочей текучей среды из указанного по меньшей мере одного первого котла-утилизатора, и
второй экспандер и третий экспандер, соединенные с по меньшей мере одним электрогенератором,
конденсатор, выполненный с возможностью приема рабочей текучей среды при низком давлении из первого экспандера, второго экспандера и третьего экспандера для охлаждения, и
насос, соединенный с конденсатором для получения охлажденного и конденсированного потока рабочей текучей среды из конденсатора, причем насос выполнен с возможностью нагнетания конденсированной рабочей текучей среды в первичный поток рабочей текучей среды в первый котел-утилизатор, во вторичный поток рабочей текучей среды во второй экспандер и в третичный поток рабочей текучей среды в третий экспандер.
2. Система по п. 1, в которой рабочая текучая среда представляет собой диоксид углерода.
3. Система по п. 1, в которой первый котел-утилизатор содержит секцию теплообменника, выполненную с возможностью передачи тепла от первого потока горячих газов или первого потока отработавших газов к первичному потоку рабочей текучей среды, поступающей в первый экспандер.
4. Система по п. 1, в которой система с циклом Ренкина содержит первый рекуператор, выполненный с возможностью передачи тепла от первичного потока рабочей текучей среды, выходящей из первого экспандера, во вторичный поток рабочей текучей среды еще до поступления его во второй экспандер.
5. Система по п. 4, в которой первый рекуператор представляет собой промежуточный температурный рекуператор.
6. Система по п. 1, в которой система с циклом Ренкина содержит один второй котел-утилизатор, выполненный с возможностью нагрева вторичного потока рабочей текучей среды, выходящего из первого рекуператора, еще до поступления его во второй экспандер.
7. Система по п. 6, в которой указанный один второй котел-утилизатор содержит секцию теплообменника, выполненную с возможностью передачи тепла от второго потока горячих газов или второго потока отработавших газов ко вторичному потоку рабочей текучей среды, выходящей из первого рекуператора, еще до поступления его во второй экспандер.
8. Система по п. 1, в которой система с циклом Ренкина содержит второй рекуператор, выполненный с возможностью передачи тепла от вторичного потока рабочей текучей среды, выходящего из второго экспандера, к третичному потоку рабочей текучей среды, еще до поступления его в третий экспандер.
9. Система по п. 5, в которой второй рекуператор представляет собой низкотемпературный рекуператор.
10. Система по п. 1, в которой система с циклом Ренкина содержит вспомогательный охладитель для предварительного охлаждения комбинированного потока, состоящего из первичного потока рабочей текучей среды, вторичного потока рабочей текучей среды и третичного потока рабочей текучей среды, после его выхода, соответственно, из первого экспандера, второго экспандера и третьего экспандера, но до поступления в конденсатор.
11. Система по п. 1, в которой система с циклом Ренкина содержит комбинированную теплоэлектроустановку (ТЭУ) для обеспечения тепла для внешних процессов, полученного при предварительном охлаждении комбинированного потока, состоящего из первичного потока рабочей текучей среды, вторичного потока рабочей текучей среды и третичного потока рабочей текучей среды, выходящей, соответственно, из первого экспандера, второго экспандера и третьего экспандера.
12. Система по п. 11, в которой комбинированная теплоэлектроустановка (ТЭУ) выполнена с возможностью передачи тепла, полученного от предварительного охлаждения, к первичному потоку рабочей текучей среды для его предварительного нагрева до поступления в котел-утилизатор.
13. Система по п. 1, в которой конденсатор выполнен с возможностью охлаждения рабочей текучей среды, при этом насос сжимает охлажденный газ вместо нагнетания жидкости.
14. Система рекуперации отработанного тепла, содержащая:
систему с циклом Ренкина для циркуляции рабочей текучей среды, содержащую:
по меньшей мере один первый котел-утилизатор, выполненный с возможностью передачи тепла от потока горячих газов или потока отработавших газов к рабочей текучей среде,
первый экспандер, выполненный с возможностью приема нагретой рабочей текучей среды из по меньшей мере одного первого котла-утилизатора, и
второй экспандер и третий экспандер, соединенные с по меньшей мере одним электрогенератором,
конденсатор, выполненный с возможностью приема рабочей текучей среды при низком давлении из первого экспандера, второго экспандера и третьего экспандера для охлаждения,
насос, соединенный с конденсатором для получения охлажденного потока рабочей текучей среды из конденсатора, при этом насос выполнен с возможностью нагнетания рабочей текучей среды в первичный поток рабочей текучей среды в первый котел-утилизатор, во вторичный поток рабочей текучей среды во второй экспандер через первый рекуператор и в третичный поток рабочей текучей среды в третий экспандер через второй рекуператор, и
по меньшей мере один второй котел-утилизатор, выполненный с возможностью нагрева вторичного потока рабочей текучей среды, выходящей из первого рекуператора, еще до поступления его во второй экспандер.
15. Система по п. 14, в которой рабочая текучая среда представляет собой диоксид углерода.
16. Система по п. 14, в которой указанный по меньшей мере один первый котел-утилизатор или указанный по меньшей мере один второй котел-утилизатор выполнен с возможностью передачи тепла от потока горячих газов или потока отработавших газов к первичному потоку рабочей текучей среды, поступающему в первый экспандер, или ко вторичному потоку рабочей текучей среды, поступающему во второй экспандер.
17. Система по п. 14, в которой первый рекуператор представляет собой промежуточный температурный рекуператор, выполненный с возможностью передачи тепла от первичного потока рабочей текучей среды, выходящего из первого экспандера, ко вторичному потоку рабочей текучей среды, еще до поступления его во второй экспандер.
18. Система по п. 14, в которой второй рекуператор представляет собой низкотемпературный рекуператор, выполненный с возможностью передачи тепла от вторичного потока рабочей текучей среды, выходящего из второго экспандера, к третичному потоку рабочей текучей среды, еще до поступления его в третий экспандер.
19. Система по п. 14, в которой система с циклом Ренкина содержит дополнительный охладитель или комбинированную теплоэлектроустановку (ТЭУ) для предварительного охлаждения комбинированного потока, состоящего из первичного потока рабочей текучей среды, вторичного потока рабочей текучей среды и третичного потока рабочей текучей среды, после выхода соответственно из первого экспандера, второго экспандера и третьего экспандера, но еще до поступления в конденсатор.
20. Способ рекуперации отработанного тепла для выработки энергии с использованием рабочей текучей среды в цикле Ренкина, включающий:
нагнетание первичного потока рабочей текучей среды через по меньшей мере один первый котел-утилизатор для передачи тепла от потока горячих газов или отработавших газов к рабочей текучей среде;
расширение нагретого первичного потока рабочей текучей среды через первый экспандер;
отведение вторичного потока рабочей текучей среды от первичного потока через второй экспандер;
отведение третичного потока рабочей текучей среды от первичного потока через третий экспандер;
пропускание комбинированного потока, состоящего из первичного потока рабочей текучей среды, вторичного потока рабочей текучей среды и третичного потока рабочей текучей среды, выходящего соответственно из первого экспандера, второго экспандера и третьего экспандера через вспомогательный предварительный охладитель и конденсатор для конденсации комбинированного потока рабочей текучей среды и его дальнейшего направления в насос.
21. Способ по п. 20, в котором дополнительно пропускают вторичный поток рабочей текучей среды через первый промежуточный температурный рекуператор для предварительного нагрева перед подачей его во второй экспандер.
22. Способ по п. 20, в котором дополнительно пропускают вторичный поток, выходящий из первого рекуператора, во второй котел-утилизатор перед подачей его во второй экспандер.
23. Способ по п. 21, в котором дополнительно пропускают третичный поток рабочей текучей среды через второй низкотемпературный рекуператор для предварительного нагрева перед подачей третичного потока рабочей текучей среды в третий экспандер.
RU2014150481A 2012-06-29 2013-06-10 Система и способ рекуперации отработанного тепла с тройным расширением RU2014150481A (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/538,323 US20140000261A1 (en) 2012-06-29 2012-06-29 Triple expansion waste heat recovery system and method
US13/538,323 2012-06-29
PCT/US2013/044923 WO2014004061A2 (en) 2012-06-29 2013-06-10 Triple expansion waste heat recovery system and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2014150481A true RU2014150481A (ru) 2016-08-20

Family

ID=48692656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014150481A RU2014150481A (ru) 2012-06-29 2013-06-10 Система и способ рекуперации отработанного тепла с тройным расширением

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20140000261A1 (ru)
EP (1) EP2882942A2 (ru)
JP (1) JP2015525846A (ru)
KR (1) KR20150036155A (ru)
CN (1) CN104487662A (ru)
AU (1) AU2013280987A1 (ru)
BR (1) BR112014031681A2 (ru)
CA (1) CA2876421A1 (ru)
MX (1) MX2014015418A (ru)
RU (1) RU2014150481A (ru)
WO (1) WO2014004061A2 (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012027688A1 (en) * 2010-08-26 2012-03-01 Modine Manufacturing Company Waste heat recovery system and method of operating the same
KR20140019399A (ko) * 2011-03-25 2014-02-14 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 열 전달 유체로서의 플루오르화 옥시란
KR101719234B1 (ko) * 2015-05-04 2017-03-23 두산중공업 주식회사 초임계 이산화탄소 발전 시스템
KR101650433B1 (ko) * 2015-05-18 2016-08-23 한국에너지기술연구원 차량 폐열 회수 시스템
GB2542796A (en) 2015-09-29 2017-04-05 Highview Entpr Ltd Improvements in heat recovery
WO2017219052A1 (de) * 2016-06-20 2017-12-28 CZADUL, Julia Anordnung zur umwandlung thermischer energie in bewegungs- oder elektrische energie
CN106437886B (zh) * 2016-09-06 2018-12-28 镇江新宇固体废物处置有限公司 一种余热发电系统
CN106640242B (zh) * 2016-09-19 2018-02-09 清华大学 高超声速飞行器发动机热量回收发电系统及其控制方法
KR102061275B1 (ko) 2016-10-04 2019-12-31 두산중공업 주식회사 하이브리드형 발전 시스템
KR101947877B1 (ko) * 2016-11-24 2019-02-13 두산중공업 주식회사 병렬 복열 방식의 초임계 이산화탄소 발전 시스템
WO2018105841A1 (ko) * 2016-12-06 2018-06-14 두산중공업 주식회사 직렬 복열 방식의 초임계 이산화탄소 발전 시스템
CN106523055A (zh) * 2016-12-30 2017-03-22 翁志远 环保节能发电系统及其工艺和发电站
WO2018131760A1 (ko) * 2017-01-16 2018-07-19 두산중공업 주식회사 복합 초임계 이산화탄소 발전 시스템
EP3399246A1 (en) * 2017-05-02 2018-11-07 E.ON Sverige AB District energy distributing system and method of providing mechanical work and heating heat transfer fluid of a district thermal energy circuit
EP3610138B1 (en) * 2017-05-17 2023-10-18 Cummins, Inc. Waste heat recovery systems with heat exchangers
US20210017883A1 (en) * 2017-12-18 2021-01-21 Exergy International S.R.L. Process, plant and thermodynamic cycle for production of power from variable temperature heat sources

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL6401508A (ru) * 1963-02-21 1964-08-24
US4765143A (en) * 1987-02-04 1988-08-23 Cbi Research Corporation Power plant using CO2 as a working fluid
US6167706B1 (en) * 1996-01-31 2001-01-02 Ormat Industries Ltd. Externally fired combined cycle gas turbine
WO2004027221A1 (en) * 1997-04-02 2004-04-01 Electric Power Research Institute, Inc. Method and system for a thermodynamic process for producing usable energy
GB9810587D0 (en) * 1998-05-15 1998-07-15 Cryostar France Sa Pump
JP2005533972A (ja) * 2002-07-22 2005-11-10 スティンガー、ダニエル・エイチ カスケーディング閉ループサイクル動力発生
US6857268B2 (en) * 2002-07-22 2005-02-22 Wow Energy, Inc. Cascading closed loop cycle (CCLC)
BRPI1011938B1 (pt) * 2009-06-22 2020-12-01 Echogen Power Systems, Inc sistema e método para gerenciar problemas térmicos em um ou mais processos industriais.
US20100319346A1 (en) * 2009-06-23 2010-12-23 General Electric Company System for recovering waste heat
US20120083669A1 (en) * 2010-10-04 2012-04-05 Abujbara Nabil M Personal Nutrition and Wellness Advisor
WO2012074940A2 (en) * 2010-11-29 2012-06-07 Echogen Power Systems, Inc. Heat engines with cascade cycles

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150036155A (ko) 2015-04-07
CN104487662A (zh) 2015-04-01
WO2014004061A3 (en) 2014-10-02
EP2882942A2 (en) 2015-06-17
WO2014004061A2 (en) 2014-01-03
JP2015525846A (ja) 2015-09-07
MX2014015418A (es) 2015-04-09
AU2013280987A1 (en) 2015-01-22
CA2876421A1 (en) 2014-01-03
US20140000261A1 (en) 2014-01-02
BR112014031681A2 (pt) 2017-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2014150481A (ru) Система и способ рекуперации отработанного тепла с тройным расширением
US10823015B2 (en) Gas-steam combined cycle centralized heat supply device and heat supply method
EP2455591A2 (en) Rankine cycle integrated with organic rankine cycle and absorption chiller cycle
JP2018532060A5 (ru)
RU2012119769A (ru) Комбинированная тепловая система с замкнутым контуром для рекуперации отработанного тепла и способ ее эксплуатации
WO2014117152A4 (en) Volumetric energy recovery system with three stage expansion
KR20130086397A (ko) 발전 시스템에서 흡수식 히트펌프를 이용한 발전 효율 향상
KR101603253B1 (ko) 복수기 방열 회수 시스템
CN110617464A (zh) 一种热泵和有机朗肯循环联合的余热回收系统
JP2016023897A (ja) アミン吸収液再生のための熱供給手段を備えた吸収式ヒートポンプ装置
RU2560503C1 (ru) Способ работы тепловой электрической станции
RU2552481C1 (ru) Способ работы тепловой электрической станции
RU2560505C1 (ru) Способ работы тепловой электрической станции
RU2018120240A (ru) Способ генерирования энергии с помощью комбинированного цикла
EP3091204A1 (en) Electricity power generation system
RU2560504C1 (ru) Способ работы тепловой электрической станции
RU140399U1 (ru) Тепловая электрическая станция
RU2560512C1 (ru) Способ работы тепловой электрической станции
RU2568026C2 (ru) Способ работы тепловой электрической станции
RU2564470C2 (ru) Способ работы тепловой электрической станции
US20210207499A1 (en) Organic rankine cycle system with supercritical double-expansion and two-stage heat recovery
CZ31742U1 (cs) Zařízení s kombinací organického Rankinova cyklu a absorpčního cyklu pro výrobu elektrické energie z odpadního tepla
RU140249U1 (ru) Тепловая электрическая станция
RU2570961C2 (ru) Способ работы тепловой электрической станции
RU140388U1 (ru) Тепловая электрическая станция

Legal Events

Date Code Title Description
FA93 Acknowledgement of application withdrawn (no request for examination)

Effective date: 20160614