[发明专利]一种低温余热驱动的热电并供方法及实现该方法的系统

权利要求书

1.一种低温余热驱动的热电并供方法，其特征在于：将汇集的包含低品位余热的热流分为两股分别注入两个子系统；一股热流进入发生器作为有机朗肯循环系统的热源，另一股热流进入蒸发器作为热泵系统的低温热源；将两个子系统通过传动装置连接，使有机朗肯循环系统的膨胀机所做的功一部分驱动压缩机，满足热泵循环的动力需求，剩余部分的功驱动发电机发电，从而实现系统的热、电并供。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：调节进入所述两个子系统的热流流量，实现不同热电比的输出以满足用户不同需求。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当系统输出的高品位热量多于生产、生活过程所需要的热量时，通过调节进入热泵循环的低品位热流量，使得热泵系统所输出的高品位热量满足用户的高温热需求，剩余的低品位热流进入有机朗肯循环系统的发生器，与有机工质进行热量交换，将其转化为高温高压的气态工质，驱动膨胀机做功，膨胀机所做的功一部分驱动压缩机转动，剩余部分的功驱动发电机发电，实现热、电联产。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述包含低品位余热的热流的温度不低于60℃；优选为60～110℃。

5.一种实现权利要求1-4中任一所述方法的低温余热驱动的热电并供系统，其特征在于：包括有机朗肯循环子系统与热泵循环子系统；

所述有机朗肯循环子系统由发生器、发电机、膨胀机、回热器、低温冷凝器、工质泵、流量调节阀和流量计组成，由发生器出来的管路依次将所述膨胀机、回热器、低温冷凝器、回热器及工质泵顺次连接，最后回到发生器，构成有机朗肯循环回路；其中发电机与膨胀机传动连接，流量调节阀和流量计通过管路与发生器相连，热流进入发生器的管路上设有第一流量调节阀与第一流量计，实现有机朗肯循环子系统的余热流量调节；

低温冷凝器外接循环冷却水；

在所述有机朗肯循环子系统及各管路中设有有机朗肯循环子系统工质，实现该循环的能量转移与传递；

所述热泵循环子系统由蒸发器、压缩机、高温冷凝器、节流阀、流量调节阀和流量计组成，由所述蒸发器一侧出口出来的管路将压缩机、高温冷凝器及节流阀顺次连接，最后回到蒸发器，构成热泵循环回路；热流进入蒸发器的管路上设有第二流量调节阀与第二流量计，实现余热流向热泵子系统热量的调节；

在所述热泵循环子系统及各管路中设有热泵循环子系统工质，实现该循环的能量转移与传递；

所述有机朗肯循环子系统与热泵循环子系统通过传动装置连接。

6.根据权利要求5所述的低温余热驱动的热电并供系统，其特征在于：

所述传动装置为联轴器或键，该传动装置一端与膨胀机的轴连接，另一端与压缩机的轴连接，使膨胀机与压缩机实现同轴运转。

7.根据权利要求5所述的低温余热驱动的热电并供系统，其特征在于：

所述膨胀机采用径向轴流式透平膨胀机，压缩机采用离心式压缩机，膨胀机的轴通过传动装置将透平所做的功传送至压缩机的轴，驱动压缩机压缩。

8.根据权利要求5所述的低温余热驱动的热电并供系统，其特征在于：

所述的有机朗肯循环子系统中的有机工质为R134a或R245fa；热泵循环子系统的制冷剂工质为R245fa、R143或R600。