[实用新型]ORC发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发电系统，尤其涉及一种ORC发电系统。

背景技术

在冶金、化工、钢铁、石油、天然气、水泥、玻璃、陶瓷、制糖、等行业工艺设备生产中产生的大量低品位的工业废气及废热，以及地热能一般都处于中低温领域。中温的温度范围一般为400-650℃，低温一般指小于400℃的废气及废热温度。

在中低温领域采用传统水介质朗肯循环，由于水的沸点较高，气化潜热高，整个系统来自低温热源的吸热量将有很大部分由冷凝器放热浪费，系统效率很低。且一般对低于150℃的低温热源无法回收发电利用。

ORC也就是有机朗肯循环，利用该技术设计成的发电系统为ORC发电系统。目前，现有的ORC发电系统一般包括两个换热器、一个动力输出装置、与动力输出装置相连的发电机和一个循环泵。例如《制冷学报》2012年2月第33卷第1期就公开了一个上述ORC发电系统。以及中国专利公开号CN1950591A也公开了一个类似的ORC发电系统。上述这种发电系统中的各个装置相连形成一个循环回路。有机介质在这个回路中循环。其中一个换热器与热源相连进行热交换，将有机工质加热成蒸汽状态，蒸汽状态的有机介质进入动力输出装置做功，动力输出装置带动发电机发电。有机工质接着进入另一个换热器进行冷凝形成液体，这个换热器也就是冷凝器。被冷却的有机工质在循环泵的压力作用下形成过冷液体状态，然后进入与热源相连的换热器内。通过上述循环进行发电。现有的这种发电系统存在以下不足：1、有机工质在经过动力输出装置做功后还保留部分热能，这些热能由冷凝器放热而浪费掉，系统效率很低。2、系统经过长期使用后，内部有机工质发生损耗，无法及时补充。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种可提高热能利用率的ORC发电系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

ORC发电系统，包括与热源相连的换热器，动力输出装置，与动力输出装置的动力输出端相连的发电机，循环泵和冷凝器，所述换热器包括热源入口、热源出口、换热器有机工质入口和换热器有机工质出口，动力输出装置包括输出装置有机工质入口和输出装置有机工质出口，换热器有机工质出口与输出装置有机工质入口相连，冷凝器包括冷凝器有机工质入口和冷凝器有机工质出口，还包括回热器，回热器的第一有机工质入口与第一有机工质出口之间设置有第一换热道，回热器的第二有机工质入口与第二有机工质出口之间设置有第二换热道，回热器的第一有机工质入口与输出装置有机工质出口相连，回热器的第一有机工质出口与冷凝器有机工质入口相连，冷凝器有机工质出口通过循环泵与回热器的第二有机工质入口相连，回热器的第二有机工质出口与换热器有机工质入口相连。

通过设置回热器，可将动力输出装置排出的有机工质的剩余热能进行充分利用，利用这部分热能可对过冷液态有机工质进行加热。

进一步的是：所述冷凝器与循环泵之间还连接有储液罐，所述储液罐上设置有有机工质补充装置。

进一步的是：所述换热器的热源入口处设置有均流装置。

进一步的是：所述动力输出装置为ORC透平。

进一步的是：所述ORC透平上设置有用于防止有机工质泄漏的密封结构。

本实用新型的有益效果是：

1、可在中低温领域回收废气中的热能，可有效利用这部分热能进行发电。通过回热器可充分回收利用动力输出装置排出的有机工质的剩余热能。

2、通过储液罐一方面可起到缓冲的作用，保证有机工质在系统内持续顺畅的循环，另一方面还可对系统内及时补充有机工质。

3、进入换热器内的热源可以为液态也可以为气态，气态热源或液态热源的流动的均匀性会对有机工质的温度造成影响，有机工质的温度波动又会对有机工质的物理性能产生影响，因此通过设置均流装置有利于保证有机工质长期正常工作。

4、通过设置密封结构，可对ORC透平进行良好密封，防止有机工质泄漏。

附图说明

图1为本实用新型的ORC发电系统的示意图；

图中标记为：换热器1，热源入口11，换热器有机工质出口12，热源出口13，换热器有机工质入口14，动力输出装置2，输出装置有机工质入口21，动力输出端22，输出装置有机工质出口23，发电机3，回热器4，第一有机工质入口41，第一有机工质出口42，第二有机工质入口44，第二有机工质出口43，冷凝器5，冷凝器有机工质入口51，冷凝器有机工质出口52，储液罐6，环泵7。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。