[发明专利]一种回收余热驱动空压机的系统及该系统的运行方法

权利要求书

1.一种回收余热驱动空压机的系统，其特征在于：包括空气压缩机单元、二类热泵单元和小型汽轮机单元；空气压缩机单元包括汽机驱动模块、电机驱动模块和电机传动部件；二类热泵单元包括凝水热交换器、发生器、蒸发器、吸收器和冷凝器；小型汽轮机单元包括汽机传动部件和小型汽轮机；

电机驱动模块的冷却水出口与凝水热交换器的热水入口连接，凝水热交换器的热水出口分别与发生器的热源入口和蒸发器的热源入口连接，发生器的热源出口和蒸发器的热源出口均与汽机驱动模块的冷却水进口连接；

吸收器的输出蒸汽出口与小型汽轮机的蒸汽入口连接，小型汽轮机的凝水出口与凝水热交换器的凝水入口连接，凝水热交换器的凝水出口与吸收器的热水入口连接；

发生器的蒸汽出口与冷凝器的蒸汽入口连接，冷凝器的冷凝水出口与蒸发器的冷凝水入口连接，蒸发器的蒸汽出口与吸收器的蒸汽入口连接；

吸收器的稀溶液出口与发生器的稀溶液进口连接，发生器的浓溶液出口与吸收器的浓溶液进口连接；

小型汽轮机的驱动机构与汽机传动部件连接，汽机传动部件与汽机驱动模块的驱动机构连接；

汽机驱动模块的空气出口与电机驱动模块的空气进口连接，电机传动部件与电机驱动模块的驱动机构连接。

2.根据权利要求1所述的回收余热驱动空压机的系统，其特征在于：所述的空气压缩机单元还包括升温后热水管道和降温后热水管道；电机驱动模块冷却水出口通过升温后热水管道与凝水热交换器热水入口连接；发生器热源出口和蒸发器热源出口均通过降温后热水管道与汽机驱动模块冷却水进口连接。

3.根据权利要求1所述的回收余热驱动空压机的系统，其特征在于：所述的二类热泵单元还包括冷却水进水管道和冷却水出水管道，冷却水进水管道与冷凝器冷却水进口连接，冷凝器冷却水出口与冷却水出水管道连接。

4.根据权利要求1所述的回收余热驱动空压机的系统，其特征在于：所述的二类热泵单元还包括一次温降后热水管道、加热后凝水管道、发生器蒸汽管道、冷凝器凝水管道、蒸发器蒸汽管道、稀溶液管道、浓溶液管道、冷却水进水管道和冷却水出水管道；凝水热交换器热水出口通过一次温降后热水管道分别与发生器热源入口和蒸发器热源入口连接；凝水热交换器凝水出口通过加热后凝水管道与吸收器热水入口连接；发生器蒸汽出口通过发生器蒸汽管道与冷凝器蒸汽入口连接；冷凝器冷凝水出口通过冷凝器凝水管道与蒸发器冷凝水入口连接；蒸发器蒸汽出口通过蒸发器蒸汽管道与吸收器蒸汽入口连接；吸收器稀溶液出口通过稀溶液管道与发生器稀溶液进口连接，发生器浓溶液出口通过浓溶液管道与吸收器浓溶液进口连接。

5.根据权利要求1所述的回收余热驱动空压机的系统，其特征在于：所述的小型汽轮机单元还包括蒸汽管道和凝水管道；吸收器输出蒸汽出口通过蒸汽管道与小型汽轮机蒸汽入口连接，小型汽轮机凝水出口通过凝水管道与凝水热交换器凝水入口连接。

6.一种权利要求1～5任一权利要求所述的回收余热驱动空压机的系统的运行方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）开启空气压缩机，机组通电后由电机传动部件带动电机驱动模块工作，汽机驱动模块暂时不对气体进行加压；电机驱动模块产生余热水之后排出，以此排出热量，维持机组温度在正常范围之内；

（2）空气压缩机单元输出的余热水进入二类热泵单元进行工作，先进入凝水热交换器，随后进入发生器和蒸发器提供热量，驱动二类热泵工作，加热来自凝水热交换器提供的凝水，产生品质达标的小汽轮机驱动蒸汽，同时使用外部地表水冷却冷凝器；

（3）驱动蒸汽进入小型汽轮机做功，通过汽机传动部件将机械能传递给汽机驱动模块，凝水返回凝水热交换器升温，随后进入吸收器变成蒸汽再返回小汽轮机做功；

（4）汽机驱动模块由小汽轮机带动开始做功，气体先进入汽机驱动模块再进入电机驱动模块，至此整个系统开始正常工作。