[发明专利]带组合冷凝器的有机朗肯循环膨胀机系统

说明书

技术领域

本发明属于有机朗肯循环系统技术领域，涉及一种有机朗肯循环膨胀机系 统，尤其涉及一种带组合冷凝器的有机朗肯循环膨胀机系统。

背景技术

ORC膨胀机系统的冷凝器主要包括水冷式冷凝器、风冷式冷凝器和蒸发式冷 凝器三种型式。在有冷却水可利用的场合，可利用水冷式冷凝器来释放膨胀机发 电后多余的热量。但一般冷却水的温度较高，这样会导致较高的冷凝温度，降低 ORC系统的热效率。

在缺水的地区，一般采用风冷式冷凝器，但风冷式冷凝器的换热效果较差， 同样会造成ORC系统热效率的降低。蒸发式冷凝器靠水的挥发来带走冷凝器的热 量，换热效果较好，但需要消耗新鲜水。

另外当冬季环境温度较低时，空气的绝对含湿量和饱和含湿量差值较小，蒸 发式冷凝器的优势不再存在。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的ORC系统，以便克服现有ORC系统存 在的上述缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种带组合冷凝器的有机朗肯循环膨胀 机系统，可保持高效率运行，同时有效节约水资源。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种带组合冷凝器的有机朗肯循环膨胀机系统，所述系统包括：组合冷凝器、 储液器、工质输送机构、蒸发器、膨胀机、发电机、油分离器；

所述油分离器、组合冷凝器、储液器、工质输送机构、蒸发器、膨胀机依次 连接，膨胀机连接发电机、油分离器；

所述组合冷凝器包括至少一个风冷式冷凝器和至少一个蒸发式冷凝器，各风 冷式冷凝器、蒸发式冷凝器并联；

当在环境温度高于设定温度时，蒸发式冷凝器起主要作用，降低系统的冷凝 温度；

当在环境温度低于设定温度时，风冷式冷凝器起主要作用，降低系统的冷凝 温度。

作为本发明的一种优选方案，所述系统还包括第一工况自动识别模块、第一 需求计算模块、第一切换模块；

所述第一工况自动识别模块用以识别系统所处的工况，判断环境是否高于第 一设定温度、是否低于第二设定温度；

所述组合冷凝器包括若干冷凝器单元，所述第一需求计算模块用以根据所述 第一工况自动识别模块识别的结果计算需要的冷凝器单元的种类及数量；

所述第一切换模块用以根据所述第一需求计算模块计算的结果自动控制组 合冷凝器中的各个冷凝器单元的开关。

作为本发明的一种优选方案，所述系统包括数据库模块，数据库模块中包括 第一对照表，第一对照表中存储有各个关键环境温度需要冷凝器单元的种类及数 量。

作为本发明的一种优选方案，所述工质输送机构为组合工质泵，所述组合工 质泵包括至少一个变频泵和至少一个定频泵，各变频泵、定频泵并联；

在热机阶段、开机启动阶段以及部分负荷工况情况下，只采用变频泵，或者， 采用部分或全部变频泵及部分或全部定频泵的组合；在满负荷工况，将变频泵和 定频泵全部打开。

作为本发明的一种优选方案，所述系统还包括第二工况自动识别模块、第二 需求计算模块、第二切换模块；

所述第二工况自动识别模块用以识别系统所处的工况，判断系统处于热机阶 段、开机启动阶段、部分负荷工况、满负荷工况中的何种工况；

所述第二需求计算模块用以根据所述第二模块识别的结果计算需要的工质 泵的种类及数量；

所述第二切换模块用以根据所述第二需求计算模块计算的结果自动控制组 合工质泵中的各个工质泵的开关。

作为本发明的一种优选方案，所述系统包括数据库模块，数据库模块中包括 第一对照表，第一对照表中存储有各个关键工况需要工质输送机构的种类及数 量。

本发明的有益效果在于：本发明提出的带组合冷凝器的有机朗肯循环膨胀机 系统，可以全年保持高效率运行；当在环境温度较高的夏季运行时，蒸发式冷凝 器起主要作用，降低系统的冷凝温度；当在环境温度较低的冬季运行时，风冷式 冷凝器起主要作用，降低系统的冷凝温度。ORC膨胀机系统全年无论何时均可保 证超高的热效率。

此外，本发明可以有效节约水资源；由于一部分冷凝器采用风冷式冷凝器。 整个新鲜水的消耗需求减少，节约了水资源。

附图说明

图1为本发明有机朗肯循环膨胀机系统的组成示意图。