[发明专利]螺杆梯级余热能发电装置及其发电方法

权利要求书

1.螺杆梯级余热能发电装置，其特征在于它包括至少一级发电机组，每级发电机组均包括：

(1)一个满液式蒸发器；

(2)一个壳管式预热器，该壳管式预热器的壳程出口与所述的一个满液式蒸发器的管程相连通并且壳管式预热器的管程出口与所述的一个满液式蒸发器的壳程相连通；

(3)一个储液器；该一个储液器的底部开口通过其上装有工质循环泵和单向阀的循环管线与所述的壳管式预热器的管程的入口相连通；

(4)一个冷凝器，该冷凝器底部通过管线与所述的一个储液器的顶部相连；

(5)一个螺杆膨胀机，该螺杆膨胀机的转轴与一台同步发电机的转轴相连，所述的一个满液式蒸发器的壳程出口通过其上装有流量调节阀的管线与所述的一个螺杆膨胀机的入口相连，所述的一个螺杆膨胀机的出口与所述的一个冷凝器的壳程相连通；

并且各级发电机组的壳管式预热器的管程彼此独立的设置在一个壳体内，各级发电机组的满液式蒸发器的管程依次串联连接后再与所述的壳管式预热器的壳程相连通，各级发电机组的冷凝器以并联方式设置。

2.螺杆梯级余热能发电方法，其特征在于采用至少一级发电机组发电，所述的至少一级发电机组运行以下步骤：

(1)使冷水以并联方式通过各级发电机组的冷凝器循环并且使热水依次通过串联设置的各级发电机组的满液式蒸发器的管程和一个壳管式预热器的壳程，各级发电机组的壳管式预热器的管程彼此独立的设置在一个壳体内；

(2)逐次启动各级发电机组，每一发电机组运行以下步骤：每一发电机组的工质循环泵出口的有机工质过冷液体进入壳管式预热器的管程，吸热达到饱和后进入每一发电机组的满液式蒸发器的壳程形成沸腾换热并蒸发为过热度在1℃以内的饱和气体，饱和气体经过流量调节阀后进入每一发电机组的螺杆膨胀机并推动其做功而产生机械能，进而由同步发电机将其转化为电能，膨胀乏汽在每一发电机组的冷凝器中与低温冷源换热，冷凝为过冷液体并储存在每一发电机组的储液器中，通过工质循环泵的加压作用再进入壳管式预热器重复上述步骤完成循环，同时根据电网的频率控制螺杆膨胀机的转速，当发电的电压和频率都与电网相同时，使每一发电机组的同步发电机与外网相连。