[发明专利]带有气体分离的高温双源有机朗肯循环

权利要求书

1.一种双源有机朗肯循环DORC，该循环用于将来自低温热源和中温热源的组合热能转化为电能，其特征在于：

在冷凝器中将工质从总压为P₁的低压冷却蒸汽冷凝至温度为T₁的低压冷凝工质，其中P₁大于100kPa但小于1MPa，T₁高于260K但低于340K，

通过将所述低压冷凝工质泵压到压力P₂，以产生加压工质，其中P₂大于1.3P₁但小于5MPa，

在蒸发器中，使用来源于所述低温热源的热能，加热并煮沸至少部分所述加压冷凝工质，以产生温度为T₅的加压蒸汽，

利用来自于膨胀器排出蒸汽流的热量，使用高温HT回流换热器产生温度为T₆的预热的蒸汽，其中T₆大于T₅，

利用来源于所述中温热源的热能产生温度为T₇的末级过热蒸汽，其中T₇大于T₆，

通过涡轮将温度为T₇的所述过热蒸汽膨胀为温度为T₈、压力接近P₁的低压热蒸汽，以产生用于随后向电能转化的轴功率，

通过所述HT回流换热器将热蒸汽冷却为温度为T₉的温蒸汽，其中T₉大于T₅，

进一步将所述温蒸汽冷却到至少其冷凝温度，并重复上述循环。

2.如权利要求1所述的DORC，其特征在于：在所述冷凝器中，冷凝工质的平均分子质量在45和90之间。

3.如权利要求1所述的DORC，其特征在于：在所述冷凝器中，利用选择性薄膜和真空泵从蒸汽混合物中分离不可凝轻质气体。

4.如权利要求1所述的DORC，其特征在于：包括用于从所述工质中分离部分重质烃HHC的装置，其中，HHC被定义为分子质量大于79且标准沸点大于354K。

5.如权利要求1所述的DORC，其特征在于：在所述冷凝器中，冷凝工质含有摩尔分数大于0.2的异丁烷，摩尔分数大于0.01的苯，和摩尔分数小于0.05的其他烃，其他烃中碳原子数大于5。

6.如权利要求1所述的DORC，其特征在于：包括低温LT回流换热器，用于使用来自部分预冷却的低压蒸汽流的热量预热所述加压冷凝工质。

7.如权利要求1所述的DORC，其特征在于：温度高于(T₆+T₇)/2的工质相对于全部工质的质量比小于0.03。

8.如权利要求1所述的DORC，其特征在于：使用包含砂砾和油的第一储罐用于低温显热存储，使用包含砂砾和高沸点液体的第二储罐用于中温显热存储。

9.如权利要求1所述的DORC，其特征在于：低温热源选自包含太阳能、地热、海洋热能和工业废热的组合。

10.如权利要求1所述的DORC，其特征在于：接触所述工质的所述末级过热器和涡轮的表面包覆有低催化活性的材料薄层。

11.如权利要求1所述的DORC，其特征在于：在所述蒸发器中，冷凝工质中的润滑剂的质量分数大于0.003但小于0.03。

12.如权利要求1所述的DORC，其特征在于：利用包含至少40％铅(Pb)的熔融合金将热量传递到所述末级过热器。

13.如权利要求1所述的DORC，其特征在于：所述冷凝器包含多个平行的错流翅管式换热器。

14.如权利要求4所述的DORC，其特征在于：HHC分离工艺包括：

从蒸发器中排出蒸发器液体，

在闪蒸罐中从排出的蒸发器液体中闪蒸掉低沸点组分，

压缩至少部分被闪蒸的低沸点组分，

对来自闪蒸罐的底部产物进行额外的分离过程。

15.如权利要求6所述的DORC，其特征在于：所述LT回流换热器包括一系列的以逆流方式排列的错流翅管式换热器。