[发明专利]梯级利用低品位变温热源的有机朗肯循环发电系统及方法

权利要求书

1.一种梯级利用低品位变温热源的有机朗肯循环发电系统，其特征在于：

该系统包括：气液分离器（4）、第2透平（5）、第1换热器（7）、第1透平（9）、混合器（10）、回热器（11）、冷凝器（12）、储液罐（13）、工质泵（14）、第2换热器（15）；

第1换热器（7）包括热侧入口、热侧出口、冷侧入口和冷侧出口；第2换热器（15）包括热侧入口、热侧出口、冷侧入口和冷侧出口；回热器（11）包括热侧入口、热侧出口、冷侧入口和冷侧出口；冷凝器（12）包括热侧入口、热侧出口、冷侧入口和冷侧出口；气液分离器（4）包括入口、气相出口和液相出口；

低品位变温热源（8）与第1换热器（7）热侧入口相连，第1换热器（7）热侧出口与第2换热器（15）热侧入口相连，经第2换热器（15）热侧出口流出；

冷却水（6）与冷凝器（12）冷侧入口相连，冷凝器（12）冷侧出口与环境相连；

储液罐（13）出口通过工质泵（14）与回热器（11）冷侧入口相连，回热器（11）冷侧出口与第2换热器（15）冷侧入口相连，第2换热器（15）冷侧出口与气液分离器（4）入口相连，气液分离器（4）气相出口通过第2透平（5）与混合器（10）入口相连；气液分离器（4）液相出口与第1换热器（7）冷侧入口相连，第1换热器（7）冷侧出口通过第1透平（9）与回热器（11）热侧入口相连，回热器（11）热侧出口与混合器（10）入口相连；混合器（10）出口与冷凝器（12）热侧入口相连，冷凝器（12）热侧出口与储液罐（13）入口相连。

2.根据权利要求1所述的梯级利用低品位变温热源的有机朗肯循环发电系统的工作方法，其特征在于包括以下过程：

低品位变温热源（8）进入第1换热器（7）热侧，加热其冷侧的多组分溶液（3）至过热，然后进入第2换热器（15）热侧，加热其冷侧的非共沸混合工质（1）至部分蒸发，最后从第2换热器（15）热侧出口流出；

冷却水（6）进入冷凝器（12）冷侧入口，吸收冷凝器（12）热侧非共沸混合工质（1）的潜热后温度升高，然后从冷凝器（12）冷侧出口排至环境中；

非共沸混合工质（1）经过工质泵（14）增压后进入回热器（11）冷侧，被其热侧的多组分溶液加热，再经过第2换热器（15）冷侧被其热侧低品位变温热源加热至部分蒸发，然后进入气液分离器（4）；

气液分离器（4）气相出口多组分蒸气（2）通过第2透平（5）膨胀做功后，进入混合器；

气液分离器（4）液相出口多组分溶液（3）经过第1换热器（7）冷侧后，被第1换热器（7）热侧低品位变温热源加热至过热，然后通过第1透平（9）膨胀做功，第1透平（9）出口乏气经过回热器（11）热侧，对回热器（11）冷侧的非共沸混合工质进行预热，从回热器（11）热侧出来的多组分工质再进入混合器（10）与多组分蒸气混合，混合器（10）出口的非共沸混合工质进入冷凝器（12）热侧后，被冷凝器（12）冷侧的冷却水冷凝为液体后进入储液罐（13），储液罐（13）出口的非共沸混合工质进入工质泵（14）升压后，开始进入下一轮循环。