[发明专利]一种余热回收利用系统

说明书

本发明公开了一种余热回收利用系统，包括有机朗肯余热发电模组和溴化锂吸收式热泵模组及耦合换热器模组，所述溴化锂吸收式热泵模组和所述有机朗肯循环(ORC)发电系统通过所述耦合换热器模组进行深度耦合，通过所述耦合换热器模组进行能量交换；所述余热回收利用系统具有供热、供电、热电联供三种模式；本发明提供的余热回收利用系统将热能系统循环和电能系统循环结合在一起，两个系统直接交换能量，可以利用原本ORC系统无法利用的较低品位的热量进行发电，从而降低能源消耗和污染排放。通过CHP‑ORC系统，可以从把温度范围为15~80°C的热源中提取余热，实现供热、供电及热电联供，从而使系统的整体经济性得到提高。

技术领域

本发明涉及节能环保领域，尤其涉及余热回收利用系统。

背景技术

在众多的节能技术中，溴化锂吸收式热泵余热回收技术以其高效节能和具有显著经济效益的特点，尤为引人注目。溴化锂吸收式热泵以溴化锂溶液作为工质，对环境没有污染，不破坏大气臭氧层，而且具有高效节能的特点。配备溴化锂吸收式热泵，回收高效利用生产工艺过程产生的废热，达到节能、减排、降耗的目的。

目前在热电联产系统中，发电系统和供热系统一般采用发电和供热两套设备，设备利用率低，浪费大量资源。单独的系统为单机单用机组，需增大各部件的受热面积，机组布置分散，需占用大量空间，操作、维护不方便，两个系统的热量传输需专用设备，热能传输交换的过程中浪费大量的热能。冬季采用供热时，采用溴化锂吸收式热泵技术提取冷却循环水等低温余热时，大多采用单效溴化锂吸收式热泵机组制备出约84°C的热水，用以冬季供暖为主，运行模式单一；夏季则停用热泵供热系统，使得余热无法有效利用，浪费了大量的低温余热资源。同时，因为冷却循环水等低温余热源品位的制约，ORC系统的热电转化效率非常低，使得单纯利用ORC系统发电的优势亦无法体现。

发明内容

有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个。本发明提供了一种余热回收利用系统，包括有机朗肯余热发电模组和溴化锂吸收式热泵模组及耦合换热器模组，所述溴化锂吸收式热泵模组和所述有机朗肯循环(ORC)发电模组独立工作，且所述溴化锂吸收式热泵模组和所述有机朗肯循环(ORC)发电模组通过所述耦合换热器模组进行深度耦合，通过所述耦合换热器模组进行能量交换；所述余热回收利用系统具有供热、供电、热电联供三种模式。

根据本发明背景技术中对现有技术所述，现有技术中的目前在热电联产系统中，发电系统和供热系统一般采用发电和供热两套设备，设备利用率低，浪费大量资源；而本发明提供的余热回收利用系统将热能系统循环和电能系统循环结合在一起，两个系统直接交换能量，可以利用原本ORC系统无法利用的较低品位的热量进行发电，从而降低能源消耗和污染排放。通过CHP-ORC系统，可以从把温度范围为15~80°C的热源中提取余热，实现供热、供电及热电联供，从而使系统的整体经济性得到提高。

另外，根据本发明公开的余热回收利用系统还具有如下附加技术特征：

进一步地，所述溴化锂吸收式热泵模组包括发生器模块、热泵冷凝器模块、热泵蒸发器模块、吸收器模块；所述热泵冷凝器模块与所述发生器模块相联，所述发生器模块所述吸收器模块相联，所述吸收器模块与所述热泵蒸发器模块相联，所述热泵蒸发器模块与所述热泵冷凝器模块相联。

其工作过程是引入外部蒸汽加热发生器模块中低浓度溴化锂溶液，冷剂蒸汽从溶液中蒸发出来，在热泵冷凝器模块中加热供热介质并凝结成冷剂水，发生器模块中的稀溶液经过加热浓缩后变成浓溶液，经过溶液换热器后进入吸收器模块；冷剂水进入热泵蒸发器模块中，通过蒸发吸收余热回路中的余热热量形成低温冷剂蒸汽；高浓度溴化锂溶液进入吸收器模块，吸收低温冷剂蒸汽后形成低浓度溴化锂溶液，同时由于冷剂蒸汽的潜热释放，使吸收器模块中溶液温度升高，这部分热量用来余热供热介质。稀溶液在进入发生器模块之前和通过溶液换热器和溴化锂浓溶液进行进行换热，从而减少高品位热能的消耗