RU2017111353A - Система и способ регенерации энергии отходящего тепла - Google Patents
Система и способ регенерации энергии отходящего тепла Download PDFInfo
- Publication number
- RU2017111353A RU2017111353A RU2017111353A RU2017111353A RU2017111353A RU 2017111353 A RU2017111353 A RU 2017111353A RU 2017111353 A RU2017111353 A RU 2017111353A RU 2017111353 A RU2017111353 A RU 2017111353A RU 2017111353 A RU2017111353 A RU 2017111353A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- working fluid
- heat engine
- engine
- turbine
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims 8
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 title 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 38
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 18
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims 9
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 9
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims 8
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants 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
- F01K23/04—Plants 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 condensation heat from one cycle heating the fluid in another cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
- F01K25/08—Plants 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
- F01K25/10—Plants 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
- F01K25/103—Carbon dioxide
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
- F01K25/08—Plants 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
- F01K25/10—Plants 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
- F01K25/106—Ammonia
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B35/00—Control systems for steam boilers
- F22B35/06—Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type
- F22B35/08—Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type of forced-circulation type
- F22B35/083—Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type of forced-circulation type without drum, i.e. without hot water storage in the boiler
- F22B35/086—Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type of forced-circulation type without drum, i.e. without hot water storage in the boiler operating at critical or supercritical pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Claims (24)
1. Система (1) для регенерации и/или утилизации энергии отходящего тепла от источника (S) отходящего тепла, содержащая:
первый тепловой двигатель (Н1), имеющий первый рабочий флюид (F1), особенно диоксид углерода, и определяющий первый контур (А) для циркуляции первого рабочего флюида (F1), причем первый тепловой двигатель (H1) сконфигурирован и расположен для передачи тепла от источника (S) отходящего тепла к первому рабочему флюиду (F1), и
второй тепловой двигатель (Н2), особенно тепловой двигатель органического цикла Ренкина (ORC), имеющий второй рабочий флюид (F2) и определяющий второй контур (В) для циркуляции второго рабочего флюида (F2),
при этом второй тепловой двигатель (Н2) сконфигурирован и расположен для передачи тепла от первого рабочего флюида (F1) к второму рабочему флюиду (F2), особенно для охлаждения первого рабочего флюида (F1) после его расширения в турбине (T1) первого теплового двигателя (H1).
2. Система (1) по п. 1, в которой первый тепловой двигатель (Н1) содержит первый теплообменник (E1) в первом контуре (A) для передачи тепла от источника (S) отходящего тепла к первому рабочему флюиду (F1) и второй теплообменник (Е2) в первом контуре (A) для охлаждения первого рабочего флюида (F1) после его расширения в турбине (Tl) первого теплового двигателя (H1), причем второй теплообменник (Е2) также находится во втором контуре (B) для передачи тепла от первого рабочего флюида (F1) к второму рабочему флюиду (F2) второго теплового двигателя (Н2).
3. Система (1) по п. 2, в которой второй тепловой двигатель (Н2) включает в себя вторую турбину (T2) для расширения второго рабочего флюида (F2) в положении во втором контуре (В) ниже по потоку от второго теплообменника (Е2).
4. Система (1) по п. 3, в которой второй тепловой двигатель (Н2) включает в себя обходной контур (BP) для обхода второй турбины (T2), причем обходной контур включает в себя клапан (V) для регулирования его работы.
5. Система (1) по любому из пп. 1-4, в которой второй тепловой двигатель (Н2) включает в себя третий теплообменник (E3) для охлаждения второго рабочего флюида (F2) после его расширения во второй турбине (Т2).
6. Система (1) по п. 5, в которой второй тепловой двигатель (Н2) включает в себя четвертый теплообменник (E4), который образует рекуператор во втором контуре (B) для рекуперации тепла от второго рабочего флюида (F2) после его расширения во второй турбине (Т2).
7. Система (1) по любому из пп. 1-6, в которой первый тепловой двигатель (H1) имеет пятый теплообменник (E5) для дополнительного охлаждения первого рабочего флюида (F1) после его расширения в первой турбине (Т1), причем пятый теплообменник (Е5) расположен в первом контуре (А) после или ниже по потоку от второго теплообменника (Е2).
8. Система утилизации энергии отходящего тепла (1), содержащая:
тепловой двигатель (Н1) на сверхкритическом диоксиде углерода (S-CО2), имеющий диоксид углерода (CО2) в качестве рабочего флюида (F1) и определяющий первый контур (А) для циркуляции диоксида углерода (CO2), причем первый тепловой двигатель (H1) включает в себя первый теплообменник (E1) для передачи тепловой энергии от источника (S) отходящего тепла к диоксиду углерода (CO2) и второй теплообменник (E2) для охлаждения диоксида углерода (CO2) после его расширения в первой турбине (T1); и
тепловой двигатель (Н2) органического цикла Ренкина (ORC), имеющий второй рабочий флюид (F2) и определяющий второй контур (В) для циркуляции второго рабочего флюида, причем второй теплообменник (Е2) теплового двигателя (H1) на диоксиде углерода находится во втором контуре (B) для передачи тепла от рабочего флюида (F1) диоксида углерода (CO2) к второму рабочему флюиду (F2).
9. Способ регенерации отходящего тепла от источника (S) отходящего тепла, содержащий:
обеспечение первого теплового двигателя (H1), имеющего первый рабочий флюид (F1), особенно диоксид углерода (CO2),
обеспечение второго теплового двигателя (H2), особенно теплового двигателя органического цикла Ренкина (ORC), имеющего второй рабочий флюид (F2);
передачу тепла от источника (S) отходящего тепла к первому рабочему флюиду (F1) в первом тепловом двигателе (Н1), и
передачу тепла от первого рабочего флюида (F1) в первом тепловом двигателе (H1) ко второму рабочему флюиду (F2) во втором тепловом двигателе (H2), особенно для охлаждения первого рабочего флюида (F1) после его расширения в турбине (Т1) первого теплового двигателя (H1).
10. Способ по п. 9, в котором этап передачи тепла от первого рабочего флюида (F1) в первом тепловом двигателе (H1) ко второму рабочему флюиду (F2) во втором тепловом двигателе (Н2) содержит как охлаждение первого рабочего флюида (F1) после его расширения в турбине (Т1) первого теплового двигателя (H1), так и нагревание второго рабочего флюида (F2) во втором тепловом двигателе (Н2).
11. Способ по п. 9 или 10, в котором второй тепловой двигатель (Н2) включает в себя вторую турбину (T2) для расширения второго рабочего флюида (F2) в положении ниже по потоку от второго теплообменника (Е2).
12. Способ по любому из пп. 9-11, дополнительно содержащий охлаждение второго рабочего флюида (F2) во втором тепловом двигателе (Н2) после его расширения во второй турбине (Т2).
13. Способ по любому из пп. 9-12, дополнительно содержащий, опционально, обход второй турбины (Т2) второго теплового двигателя (H2) через обходной контур.
14. Способ по любому из пп. 9-13, дополнительно содержащий рекуперацию тепла от второго рабочего флюида (F2) после его расширения во второй турбине (Т2), особенно путем передачи тепла ко второму рабочему флюиду (F2) в положении рядом и/или выше по потоку от второго теплообменника (Е2).
15. Способ по любому из пп. 9-14, содержащий дополнительное охлаждение первого рабочего флюида (F1) после этапа передачи тепла от первого рабочего флюида (F1) ко второму рабочему флюиду (F2).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/RU2014/000666 WO2016039655A1 (en) | 2014-09-08 | 2014-09-08 | System and method for recovering waste heat energy |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017111353A3 RU2017111353A3 (ru) | 2018-10-10 |
RU2017111353A true RU2017111353A (ru) | 2018-10-10 |
RU2673959C2 RU2673959C2 (ru) | 2018-12-03 |
Family
ID=52774512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017111353A RU2673959C2 (ru) | 2014-09-08 | 2014-09-08 | Система и способ регенерации энергии отходящего тепла |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3167166B1 (ru) |
ES (1) | ES2848307T3 (ru) |
RU (1) | RU2673959C2 (ru) |
WO (1) | WO2016039655A1 (ru) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT201600078847A1 (it) * | 2016-07-27 | 2018-01-27 | Turboden Spa | Ciclo a scambio diretto ottimizzato |
JP6363313B1 (ja) * | 2018-03-01 | 2018-07-25 | 隆逸 小林 | 作動媒体特性差発電システム及び該発電システムを用いた作動媒体特性差発電方法 |
US11047265B1 (en) | 2019-12-31 | 2021-06-29 | General Electric Company | Systems and methods for operating a turbocharged gas turbine engine |
US11480074B1 (en) | 2021-04-02 | 2022-10-25 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods utilizing gas temperature as a power source |
US11236735B1 (en) | 2021-04-02 | 2022-02-01 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Methods for generating geothermal power in an organic Rankine cycle operation during hydrocarbon production based on wellhead fluid temperature |
US11293414B1 (en) | 2021-04-02 | 2022-04-05 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power in an organic rankine cycle operation |
US11592009B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-02-28 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig |
US11359576B1 (en) | 2021-04-02 | 2022-06-14 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods utilizing gas temperature as a power source |
US11644015B2 (en) | 2021-04-02 | 2023-05-09 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig |
US11486370B2 (en) | 2021-04-02 | 2022-11-01 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Modular mobile heat generation unit for generation of geothermal power in organic Rankine cycle operations |
US11421663B1 (en) | 2021-04-02 | 2022-08-23 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power in an organic Rankine cycle operation |
US11493029B2 (en) | 2021-04-02 | 2022-11-08 | Ice Thermal Harvesting, Llc | Systems and methods for generation of electrical power at a drilling rig |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4760705A (en) * | 1983-05-31 | 1988-08-02 | Ormat Turbines Ltd. | Rankine cycle power plant with improved organic working fluid |
RU2000449C1 (ru) * | 1990-07-18 | 1993-09-07 | Николай Яковлевич Бутаков | Многоконтурна энергетическа установка |
AU1986995A (en) * | 1994-03-14 | 1995-10-03 | Ramesh Chander Nayar | Multi fluid, reversible regeneration heating, combined cycle |
US6009711A (en) * | 1997-08-14 | 2000-01-04 | Ormat Industries Ltd. | Apparatus and method for producing power using geothermal fluid |
WO2011030285A1 (en) * | 2009-09-09 | 2011-03-17 | Andrew Ochse | Method and apparatus for electrical power production |
US8490397B2 (en) * | 2009-11-16 | 2013-07-23 | General Electric Company | Compound closed-loop heat cycle system for recovering waste heat and method thereof |
EP2550436B1 (en) | 2010-03-23 | 2019-08-07 | Echogen Power Systems LLC | Heat engines with cascade cycles |
BE1019372A3 (nl) * | 2010-06-11 | 2012-06-05 | Schutter Rotterdam B V | Koelsysteem met laag energieverbruik. |
US20120102996A1 (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-03 | General Electric Company | Rankine cycle integrated with absorption chiller |
US8857186B2 (en) | 2010-11-29 | 2014-10-14 | Echogen Power Systems, L.L.C. | Heat engine cycles for high ambient conditions |
US8616001B2 (en) | 2010-11-29 | 2013-12-31 | Echogen Power Systems, Llc | Driven starter pump and start sequence |
WO2012074940A2 (en) | 2010-11-29 | 2012-06-07 | Echogen Power Systems, Inc. | Heat engines with cascade cycles |
JP5862133B2 (ja) * | 2011-09-09 | 2016-02-16 | 国立大学法人佐賀大学 | 蒸気動力サイクルシステム |
WO2013115668A1 (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Heat engine and method for utilizing waste heat |
US9145795B2 (en) * | 2013-05-30 | 2015-09-29 | General Electric Company | System and method of waste heat recovery |
-
2014
- 2014-09-08 WO PCT/RU2014/000666 patent/WO2016039655A1/en active Application Filing
- 2014-09-08 EP EP14846776.4A patent/EP3167166B1/en active Active
- 2014-09-08 ES ES14846776T patent/ES2848307T3/es active Active
- 2014-09-08 RU RU2017111353A patent/RU2673959C2/ru active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3167166B1 (en) | 2020-11-04 |
WO2016039655A1 (en) | 2016-03-17 |
RU2017111353A3 (ru) | 2018-10-10 |
EP3167166A1 (en) | 2017-05-17 |
RU2673959C2 (ru) | 2018-12-03 |
ES2848307T3 (es) | 2021-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2017111353A (ru) | Система и способ регенерации энергии отходящего тепла | |
WO2014004061A3 (en) | Triple expansion waste heat recovery system and method | |
WO2012074940A3 (en) | Heat engines with cascade cycles | |
JP2016529334A5 (ru) | ||
JP2011080464A5 (ru) | ||
FI2644993T4 (fi) | Menetelmä ja järjestely lämmön siirtämiseksi savukaasusta nesteeseen | |
RU2016103031A (ru) | Применение высокоэффективных рабочих сред для тепловых двигателей | |
JP2010038536A5 (ru) | ||
EA201391352A1 (ru) | Способ и система для регенерации тепловой энергии из пароосушителя | |
WO2012069932A3 (en) | The timlin cycle- a binary condensing thermal power cycle | |
WO2014195882A3 (fr) | Procede de production d'energie par combustion de matieres, et installation pour la mise en oeuvre du procede | |
AU2014272123B2 (en) | System and method of waste heat recovery | |
RU2018120240A (ru) | Способ генерирования энергии с помощью комбинированного цикла | |
EP3492713A3 (en) | Thermal energy recovery system | |
RU2580848C1 (ru) | Теплофикационная турбоустановка | |
RU2016149300A (ru) | Микро-ТЭЦ с воздушным тепловым насосом и рекуперацией теплового сброса | |
JP2018017131A5 (ja) | ランキンサイクルシステム及び発電方法 | |
Sung et al. | Design and thermodynamic analysis of hybrid tri-generation gas engine-organic rankine cycle | |
RU2015109408A (ru) | Теплофикационная турбоустановка | |
RU2015109032A (ru) | Тепловая электрическая станция | |
RU2014119109A (ru) | Система поддержания оптимального теплового режима двигателя внутреннего сгорания | |
RU2560621C1 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
WO2014008531A3 (en) | Heat engine system | |
RU2016125608A (ru) | Установка подготовки тяжелых углеводородных газов селективной паровой конверсией | |
PL408197A1 (pl) | Sposób regeneracji kondensatu parowego w systemie turbin parowych bądź gazowo-parowych oraz układ do realizacji tego sposobu |