[发明专利]一种利用低温余热回收的发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电的生产设备，具体涉及一种利用低温余热回收的发电装置。通过热交换器加热使工质达变为过热蒸汽，特别适用于大型中央空调机组余热回收以及印染厂污水中低温废热回收。

背景技术

据统计，全球现在被排弃的能量约占总用能量的74％，从能量品位看约占2/3甚至更多是低温余热。现有低温余热回收装置，大部分是单纯的热回收，只有小部分是余热回收发电装置。就是这一小部分余热回收发电装置，也大部分集中在像水泥、钢铁行业这种传统的高耗能行业。虽然低温余热的动力回收比单纯的热回收复杂的多，难度也高，但是随着世界能源的短缺，进行低温发电技术研究是必然趋势。这样就不让大量低温废热排入环境，既节约了能源，有保护了环境。

中国发明专利200510032362.X公开了一种利用中央空调余热加工热水的方法，该方法包括如下步骤：(1)在中央空调冷凝器高温区2处加装一隔水器，隔水器包容高温区50％～100％的冷凝管并形成独立封闭的换热区间；(2)将隔水器输出端管接热水箱输入端，热水箱输出端管接隔水器输入端，使热水箱内盛水由隔水器输入端进入冷凝器高温区经冷凝管散发之余热加热后，再由隔水器输出端返回热水箱形成循环水加热。由于发明专利200510032362.X存在改动原空调机组冷凝器和加装设备后易造成发电工质泄露的缺陷，所以此发明专利所涉及的设备不宜作为发电装置。再例如：中国实用新型专利200520063267.1公开了一种印染废水余热回收装置，该装置在印染机热水池的溢水口的废水经过废水过滤池过滤，然后送到热交换器，把热量传给从入水口来的清水，温度上升的清水进入热水池减少了蒸汽的消耗。由于带有余热的废水跟发电工质的流量不是相等的，采用的常规板式换热器会使板两侧流体流速不相等，容易使换热器变形，所以也不宜采用此实用新型公布的余热回收装置来进行发电。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效、稳定、可靠的低温余热回收发电装置，解决现有设备难以有效回收的低温余热形成的巨大能源浪费和严重的热污染，而将废热进行动力回收，提高能量利用的灵活性。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种利用低温余热回收的发电装置，包括热转换器、透平、冷凝器、储液器、第一工质泵、回热器和第二工质泵；热转换器通过出液管连接透平，透平与冷凝器连接，冷凝器与储液器连接，储液器通过并联管路与回热器连接，并联管道的支路一设有阀门，并联管路的支路二设有阀门和第一工质泵；回热器通过第二工质泵与热转换器连接；透平还与回热器连接，热转换器还与冷凝器连接，透平输出轴与发电机连接，带动发电机发电；

所述热交换器为下大上小的锥形空腔结构，包括不锈钢外壳、排气管道和保温材料；内壁涂有保温材料的不锈钢外壳形成上顶面是半圆形的锥形空腔，锥形空腔上部半圆形的直径和下底面的直径长度比为1∶2～3；空心结构上顶面和下底面密封；在锥形空腔上部半圆形上设有发电工质出口，发电工质出口为下端开口大，上端开口小的喇叭状，开口朝下；换热器的下底面开有发电工质进口，排气管直接穿过锥形空腔中心；热交换器的不锈钢外壳内壁的上半部为波纹结构。

为进一步实现本发明目的，所述锥形空腔的容量优选为4～6升。

所述排气管外表面优选涂有导热材料。

所述导热材料优选为导热硅质。

所述锥形空腔上部半圆形的直径和下底面的直径长度比优选为1∶2。

本发明相对于现有技术具有如下优点和有益效果：

本发明通过热转换器内设置锥形的空心结构，并且将空心结构的容量控制在4～6升的范围，热交换器空心结构上顶面的直径和下底面的直径比例为1∶2～3，使通过热交换器加热的工质变为蒸汽，热交换器内壁上半部分波纹状的设计、上表面半圆形的设计和蒸汽出口端喇叭状的设计都是为了使气液分离，避免液体进入透平，影响发电和透平的性能。本发明对于中央空调机组、钢铁厂等地方的以往难以回收的低温废热进行动力回收，提高了能量利用的灵活性。安装在中央空调机组上时，还可有效地促进压缩机排气管的散热，降低了压缩机的排气口温度，降低了压缩机的排气压力，使压缩机工作在正常工作状态(排气温度、压力保持最佳工况)，达到中央空调压缩机节能降耗的效果(冷凝温度降低1℃，空调电耗降低4％)。本发明装置是一种节能而又实用的加热低温余热回收发电装置。

附图说明

图1为低温余热回收发电装置的结构示意图。

图2为图1中热交换器的结构示意图。

图3是图2的A处的局部放大图。