[实用新型]一种低温型有机朗肯循环工业锅炉烟气余热发电装置

说明书

技术领域

本实用新型属于工业余热发电领域，特别涉及一种低温型有机朗肯循环工业锅炉烟气余热发电装置。

背景技术

工业锅炉是用于工业生产和采暖的锅炉,可分为燃煤、燃油和燃气锅炉三种。一般工业锅炉的实际热效率只有57％，它的排烟温度大概在150℃～204℃之间，工业锅炉烟道废气余热占锅炉热源的近20％，造成大量余热未被充分利用。由于是在150℃以下低温余热,目前国内的余热发电技术无法回收利用该低温热源，造成大量的能源浪费。例如，国内电站锅炉的煤炭的消耗量为15亿吨，其余工业锅炉的消耗量为6.5亿吨，2011年中国工业锅炉的煤炭消费总量21.5亿吨。如果我们能回收这20％的电力和工业锅炉的排烟余热能量，那就可以节省4.3亿吨标准煤，节能的潜在空间巨大。

2011年底，全国在用锅炉数量为62万台。全国工业燃煤锅炉使用大气污染控制设施并不广泛，通常只有去除颗粒物的简单装置。巨大的能源消费量和以煤为主的能源消费结构，是我国长期以来空气污染及产生雾霾的最主要原因。我国二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的67%、烟尘排放量的70%和汞排放量的40%都来自于燃煤。2010年中国发电以外的工业锅炉燃煤排放二氧化硫约1000万吨、氮氧化合物约200万吨、粉尘约100万吨、废渣约9000万吨，是仅次于燃煤发电锅炉的第二大煤烟型污染源。特别是燃煤工业锅炉以高能耗、低效率、高污染排名榜首。如果能够充分利用工业锅炉烟道废气余热，对于提高燃煤利用率、减少燃煤使用量、降低污染物排放量大有裨益。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种低温型有机朗肯循环工业锅炉烟气余热发电装置，可用于利用工业锅炉烟道废气低温余热。

技术方案：本实用新型提供的一种低温型有机朗肯循环工业锅炉烟气余热发电装置，包括依次连接成环的余热收集装置、调压阀、热功动力转换机械、冷凝器、工质储存罐和工质泵；所述余热收集装置包括气包、预热器、蒸发器和过热器，预热器进口与工质泵连接、出口与气包连接，蒸发器进口和出口均与气包连接，过热器进口与气包连接、出口与调压阀连接。

作为改进，所述蒸发器的蒸发温度为30℃-100℃。

作为另一种改进，还包括发电机，所述发电机与热功动力转换机械连接。

作为另一种改进，所述热功动力转换机械为汽轮机或膨胀机。

作为进一步改进，所述膨胀机为涡旋式膨胀机、螺杆式膨胀机、离心式膨胀机或活塞式膨胀机。

作为另一种改进，所述冷凝器为水冷冷凝器或空冷冷凝器。

作为另一种改进，所述低温型有机朗肯循环水泥厂余热发电装置采用临界温度在100℃以下、沸点在-40℃以下的单一或混合工质作为循环工质。

作为进一步改进，所述工质选自丙烷和二氧化碳中的一种或两种。

有益效果：本实用新型提供的低温型有机朗肯循环工业锅炉烟气余热发电装置可大幅度降低工业锅炉烟气余热发电装置的回收温度，可有效回收40℃－200℃的低温烟气余热，充分利用工业锅炉排放的烟气中的显热和潜热发电，从而能够节约能源、提高能源利用率，改善雾霾空气，有效的实现节能减排。

附图说明

图1为本实用新型低温型有机朗肯循环工业锅炉烟气余热发电装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围不限于所述内容。

低温型有机朗肯循环工业锅炉烟气余热发电装置，见图1，包括发电机7以及依次连接成环的余热收集装置1、调压阀2、热功动力转换机械3、冷凝器4、工质储存罐5、工质泵6；余热收集装置1包括气包11、预热器12、蒸发器13、过热器14，预热器12进口与工质泵6连接、出口与气包11连接，蒸发器13进口和出口均与气包11连接，过热器14进口与气包11上部连接、出口与调压阀2连接；发电机7与热功动力转换机械3连接。

本实用新型中，蒸发器13的蒸发温度通过工质的选择和设计控制在30-100℃之间的低温区域。

所述的热功转换机械4为汽轮机；可选地，也可以选择任意合适的热功转换机械；优选地，可选用汽轮机或膨胀机，其中，膨胀机包括但不限于涡旋式膨胀机、螺杆式膨胀机、离心式膨胀机和活塞式膨胀机。

本实用新型的工作原理是: