RU2017111353A - Система и способ регенерации энергии отходящего тепла - Google Patents

Система и способ регенерации энергии отходящего тепла Download PDF

Info

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
Application number
RU2017111353A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017111353A3 (ru
RU2673959C2 (ru
Inventor
Иван Владимирович Николин
Вячеслав Всеволодович ЩУЧКИН
Original Assignee
Сименс Акциенгезелльшафт
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 Сименс Акциенгезелльшафт filed Critical Сименс Акциенгезелльшафт
Publication of RU2017111353A3 publication Critical patent/RU2017111353A3/ru
Publication of RU2017111353A publication Critical patent/RU2017111353A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2673959C2 publication Critical patent/RU2673959C2/ru

Links

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).
RU2017111353A 2014-09-08 2014-09-08 Система и способ регенерации энергии отходящего тепла RU2673959C2 (ru)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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