[发明专利]非共沸工质双压蒸发有机朗肯循环发电系统有效
申请号: | 201710516026.5 | 申请日: | 2017-06-29 |
公开(公告)号: | CN107246291B | 公开(公告)日: | 2019-03-08 |
发明(设计)人: | 刘强 | 申请(专利权)人: | 中国石油大学(北京) |
主分类号: | F01K25/06 | 分类号: | F01K25/06 |
代理公司: | 北京三友知识产权代理有限公司 11127 | 代理人: | 赵燕力;王春光 |
地址: | 102249*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 非共沸 工质 蒸发 有机 循环 发电 系统 | ||
本发明为一种非共沸工质双压蒸发有机朗肯循环发电系统,包括非共沸工质储罐和冷凝器,冷凝器连通有非共沸工质低压蒸发通路和非共沸工质高压蒸发通路,非共沸工质低压蒸发通路的气体出口与低压透平的小径端入口连通,非共沸工质高压蒸发通路的气体出口与高压透平的小径端入口连通,高压透平的主轴与低压透平的主轴通过第一联轴器连接,低压透平的主轴还通过第二联轴器与发电机的主轴连接;非共沸工质高压蒸发通路内设置第一热源通路,非共沸工质低压蒸发通路内设置第二热源通路,该系统利用非共沸工质双压蒸发降低工质与热源间的换热温差,降低换热过程的不可逆损失,实现中低温热能的高效热‑功转换,促进中低温热能发电的快速发展。
技术领域
本发明涉及能源利用技术领域,尤其涉及一种利用中低温热能发电的非共沸工质双压蒸发有机朗肯循环发电系统。
背景技术
2015年,我国一次能源消费量已连续15年保持世界第一,然而一次能源以煤炭为主的格局仍未变化,煤炭消费量仍超过全球消费总量的50%,火力发电量占全国总发电量的74%。煤炭等化石能源消费支撑了我国经济的高速发展和社会进步,但是引起的环境问题日益突出,温室气体排放促成的气候变化及大气污染物作用而成的雾霾天气,近年来已成为我国面临的严峻挑战。
大力开发太阳能、地热能、生物质能等可再生能源以及工业余热是降低我国煤炭消耗量以及污染物排放量的重要方向,是实现我国在巴黎气候变化大会上承诺“到2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%-65%,非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右”目标的重要途径。
我国每年陆地表面接受的太阳辐射能总量约为5×1016MJ;生物质能资源总量可达6.5亿吨标准煤;近年来,我国建设了一批利用太阳能和生物质能的热电厂,太阳能发电装机容量约占全国总装机容量的4.7%,发电量约占全国总发电量的4%。目前,太阳能和生物质能发电技术仍以蒸汽动力循环为主,蒸汽参数较高,单机装机容量大,由于太阳能流密度小,建立高参数蒸汽发电站,需要的太阳能集热面积大,受到用地面积的限制,而生物质电厂则需从较远距离的地区运输秸秆等生物质材料,燃料成本高。我国浅层地热资源相当于95亿吨标准煤,主要平原沉积盆地的地热资源相当于8532亿吨标准煤,3-10km干热岩地热资源则相当于860万亿吨标准煤,但是70%以上是低于150℃的热水型低温地热源。我国工业能耗高,350℃以下的大量工业余热未得到充分利用。
综上所述,我国太阳能、生物质能和地热能等可再生资源以及工业余热的利用潜力巨大,然而便于开发的资源温度较低,多处于350℃以下,属中低温热能利用范畴,不再适宜采用传统的蒸汽动力循环实现热-功转换。
由此,本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践,提出一种非共沸工质双压蒸发有机朗肯循环发电系统,以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种非共沸工质双压蒸发有机朗肯循环发电系统,克服现有技术中存在的中低温热能利用效率低的问题,该系统利用非共沸工质双压蒸发降低工质与热源换热流体间的换热温差,降低换热过程的不可逆损失,提升循环热效率,实现中低温热能的高效热-功转换,促进中低温热能发电的快速发展。
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