[发明专利]一种有机工质朗肯循环余热发电系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种发电系统，具体涉及一种有机工质朗肯循环余热发电系统。

【背景技术】

已知的，石灰回转窑工艺因具有产量大、石灰活性度高、热效率高、排放温度低的特点，因此在钢铁企业广为采用，其中石灰回转窑竖式预热器出口废气温度一般在200～250℃，属于低温烟气余热，目前，在国内低温排放型石灰回转窑余热发电技术基本属于空白，仅在情况较为特殊的石灰生产线上有应用，比如江西新余钢铁2×600t/d石灰窑排烟温度高达380℃，江苏永钢2×600t/d石灰窑排烟温度高达450℃，而配套建设余热电站发电效益良好，但不具有代表性，因此石灰回转窑余热发电技术目前仍存在如下缺点：

1、水蒸汽郎肯循环效率低下，无法高效回收烟气余热；

2、若采用单工质有机介质郎肯循环则存在工质充灌量大，相应的蒸发系统设计困难、工质回收、贮存困难等问题；

3、国内外习惯上采用导热油和有机工质的双工质系统，但导热油价格昂贵；

4、导热油为复杂高分子混合物，长期在高温条件下工作会产生聚合裂解等化学反应，降低油品质，且会在换热管壁结瘤，造成高温爆管等事故；

5、导热油有一定的服役周期，需定期更换，造成运行费用较高；

6、针对低温余热回收还可采用kalina技术，但该系统设计复杂、实施难度大、氨泄露易导致中毒、爆炸事故等缺点。

【发明内容】

为克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种有机工质朗肯循环余热发电系统，本发明通过采用汽水循环和R123朗肯循环，其中汽水循环为中间循环，介于烟气和R123循环之间，将烟气热传递给R123以实现热功转换，其中R123蒸发器壳侧的R123吸热蒸发得到有机蒸汽驱动R123透平带动发电机产生电能，本发明具有操作简单、成本相对低廉、控制简单、安全性高的特点。

为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种有机工质朗肯循环余热发电系统，包括余热锅炉、R123蒸发器、R123透平、发电机、凝汽器、R123工质泵、给水泵和R123预热器，在所述余热锅炉尾部烟道处设有R123预热器，所述R123预热器的R123出口通过管道连接R123蒸发器壳侧的R123入口，所述R123蒸发器壳侧的R123出口连接R123透平，所述R123透平连接发电机，R123透平的乏汽连接口连接凝汽器，所述凝汽器连接R123工质泵的R123进口，所述R123工质泵的R123出口连接R123预热器的R123入口，所述R123蒸发器管侧的出水口通过管道连接给水泵的进水口，所述给水泵的出水口通过管道连接省煤器的进水口，所述省煤器的出水口通过管道连接汽包的进水口，所述汽包的出水口通过管道连接锅炉本体蒸发器管侧的进水口，所述锅炉本体蒸发器的蒸汽出口通过管道连接汽包的蒸汽入口，所述汽包的蒸汽出口通过管道连接锅炉本体过热器的蒸汽入口，所述锅炉本体过热器的蒸汽出口通过管道连接R123蒸发器管侧的进口形成所述的有机工质朗肯循环余热发电系统。

所述的有机工质朗肯循环余热发电系统，所述R123蒸发器为满液式R123蒸发器，所述满液式R123蒸发器采用强化换热铜管，满液式R123蒸发器的壳侧为R123，管侧为蒸汽。

所述的有机工质朗肯循环余热发电系统，所述R123工质泵为隔膜泵或者螺杆泵。

采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性：

本发明所述的一种有机工质朗肯循环余热发电系统，本发明通过采用汽水循环和R123朗肯循环双循环方式，其中汽水循环为中间循环，介于烟气和R123循环之间，将烟气热传递给R123以实现热功转换，其中R123蒸发器壳侧的R123吸热蒸发得到有机蒸汽驱动R123透平带动发电机产生电能，本发明具有操作简单、成本相对低廉、控制简单、安全性高的特点。

【附图说明】

图1是本发明的工艺系统图；

在图中：1、余热锅炉；2、R123蒸发器；3、R123透平；4、发电机；5、凝汽器；6、R123工质泵；7、给水泵；8、R123预热器；9、省煤器；10、汽包；11、锅炉本体蒸发器；12、锅炉本体过热器。

【具体实施方式】

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例；