[发明专利]一种溶液冷却吸收式氨水动力循环装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种动力循环装置，尤其是一种用于中低温余热发电的溶液冷却吸收式氨水动力循环装置。

背景技术

许多工业过程都会产生大量显热型余热，地热能、太阳能的热源也以显热型居多。由于其放热过程的特点是有较大的温度变化，水蒸汽朗肯循环中的等温吸热过程与之并不匹配，在节点温差限制下，存在较大的传热温差不可逆损失；许多氟利昂类工质有对臭氧层的损害作用，且价格较昂贵。传统工质水的沸点较高，在常温下的饱和压力是真空状态，比容很大，因而并不适合在中低温余热发电循环中应用。在余热发电温度范围，纯氨的工作压力偏高。而采用两者的混合物氨水溶液，可以将压力调整到合适范围。但如果简单地采用氨水混合物作为循环工质，虽然工质的吸热蒸发过程可以实现与显热热源的放热过程匹配的温度变化，但工质的冷凝放热过程也会具有很大的温度变化，这样就会提高平均放热温度，降低循环热效率。卡林纳(Kalina)循环采用吸收过程替代冷凝过程，可使工质与低温热源的传热过程的温度变化也比较匹配，本发明是在卡林纳循环的基础上进一步完善其回热流程，从而提高循环热效率。

发明内容

本发明提供一种能够充分利用显热型中低温余热进行发电的同时具有较大的吸热温度变化范围和较小放热温度变化范围且具有较高能量转换效率的氨水动力循环流程。

本发明采用如下技术方案：

一种溶液冷却吸收式氨水动力循环装置，由蒸发器、透平调节阀、透平机组、回热器、低压吸收器、低压氨泵、气液分离器、预热器、高压吸收器、高压氨泵、稀溶液节流阀和连接管线组成；蒸发器设有热源进口、热源出口、工作溶液进口和工作溶液出口；回热器设有工作溶液进口和工作溶液出口、基本溶液进口和基本溶液出口；气液分离器设有基本溶液进口、富氨气体出口和稀溶液出口；低压吸收器分成溶液冷却吸收段和冷却水吸收段，溶液冷却吸收段的内通道设有基本溶液进口和基本溶液出口，冷却水吸收段的内通道设有冷却水进口和冷却水出口，溶液冷却吸收段布置在冷却水吸收段的上方；在溶液冷却吸收段的上方还设有稀溶液喷淋器和工作溶液进口，稀溶液喷淋器的入口端是低压稀溶液进口；在低压吸收器的底部液囊设有基本溶液出口；高压吸收器分成高压溶液冷却吸收段和高压冷却水冷却吸收段，高压溶液冷却吸收段的内通道设有工作溶液进口和工作溶液出口，高压冷却水吸收段的内通道设有冷却水进口和冷却水出口；高压溶液冷却吸收段布置在高压冷却水冷却吸收段的上方，在高压溶液冷却吸收段的上方还设有高压稀溶液喷淋器和富氨气进口，高压稀溶液喷淋器的入口端是高压吸收器的稀溶液进口；在高压吸收器的底部液囊设有工作溶液出口；预热器是三股流换热器，设有稀溶液进口和稀溶液出口、富氨气进口和富氨气出口、工作溶液进口和工作溶液出口。

各部件的连接关系为：蒸发器的工作溶液出口与透平调节阀的进口连接；透平调节阀的出口与透平机组的进口连接；透平机组的出口与回热器的工作溶液进口连接；回热器的工作溶液出口与低压吸收器的工作溶液进口连接；低压吸收器的基本溶液出口与低压氨泵的进口连接；低压氨泵的出口与低压吸收器溶液冷却吸收段的基本溶液进口连接；低压吸收器溶液冷却吸收段的基本溶液出口与回热器的基本溶液进口连接；回热器的基本溶液出口与气液分离器的进口连接；气液分离器的富氨气出口与预热器的富氨气进口连接；气液分离器的稀溶液出口与预热器的稀溶液进口连接；预热器的富氨气出口与高压吸收器的富氨气进口连接，预热器的稀溶液出口管路分成2路，一路与高压吸收器的稀溶液进口连接，另一路与稀溶液节流阀的进口连接，稀溶液节流阀的出口与低压吸收器的稀溶液进口连接；高压吸收器的工作溶液出口与高压氨泵的进口连接，高压氨泵的出口与高压吸收器溶液冷却吸收段的工作溶液进口连接；高压吸收器溶液冷却吸收段的工作溶液出口与预热器的工作溶液进口连接，预热器的工作溶液出口与蒸发器的工作溶液进口连接。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：