[实用新型]一种工质自冷式烟气余热有机朗肯循环系统

说明书

技术领域

本实用新型属于烟气余热利用系统技术领域，特别是涉及一种工质自冷式烟气余热有机朗肯循环系统。

背景技术

在我国电力主要是通过燃烧煤和天然气产生的热能转换为机械能生产的，但其发电效率低，电厂的生产过程中，汽轮机做功后的乏汽及燃料燃烧后烟气的排放，会带走超过燃料总含量的一半以上的能量。现在最先进的整体煤气化联合循环发电系统的净发电效率也只有一半不到，存在严重的资源浪费。

有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,简称ORC)发电技术,可以将低品位余热转换为使用方便、输送灵活的高品位电能,在提高能源回收利用效率同时降低环境污染。由于其独特的优势以及广阔的市场应用前景,已经成为“节能减排”领域研究的热点课题之一。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种工质自冷式烟气余热有机朗肯循环系统，解决现有电厂在生产过程中烟气余热的损失严重的技术问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种工质自冷式烟气余热有机朗肯循环系统，其中：包括蒸发器、气液分离器、膨胀机、发电机、工质自冷换热器、氨冷换热系统、第二工质换热系统、循环工质储液器、增压泵、第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；

所述氨冷换热系统包括氨冷换热器、氨水冷却器、氨水储液器和氨水增压泵；所述第二工质换热系统包括第二工质换热器、第二工质冷却器、第二工质储液器和第二工质增压泵；

所述蒸发器的进气口与低温烟气连接，所述蒸发器的排气口与大气连通；

所述蒸发器的循环介质出口与气液分离器的入口连接，所述气液分离器的出口与膨胀机的进气口连接，所述膨胀机与发电机连接，所述膨胀机的出气口分别与第一阀门和第二阀门的进口连接，所述第一阀门的出口与工质自冷换热器的进气口连接，所述工质自冷换热器的出气口与第二工质换热器的进口连接；所述第二阀门的出口分别与氨冷换热器的进口和第三阀门的进口连接，所述氨冷换热器的出口与循环工质储液器的进口连接，所述第三阀门的出口与第二工质换热器的进口连接；所述第二工质换热器的出口与循环工质储液器的进口连接，所述循环工质储液器的出口与增压泵的入口连接，所述增压泵的出口与工质自冷换热器的进液口连接，所述工质自冷换热器的出液口与第四阀门的进口连接，所述第四阀门的出口与蒸发器的循环介质入口连接；

所述氨冷换热器的氨水出水口与氨水冷却器的氨水进口连接，所述氨水冷却器的氨水出口与氨水储液器的氨水进口连接，所述氨水储液器的氨水出口与氨水增压泵的氨水进口连接，所述氨水增压泵的氨水出口与氨冷换热器的氨水进口连接；

所述第二工质换热器的冷却液出液口与第二工质冷却器的进液口连接，所述第二工质冷却器的出液口与第二工质储液器的进液口连接，所述第二工质储液器的出液口与第二工质增压泵的进液口连接，所述第二工质增压泵的出液口与第二工质换热器的冷却液进液口连接。

进一步，所述蒸发器为四个并联交叉设置的板式换热器。

本实用新型中膨胀机做功之后排出的乏汽，通过工质自冷换热器对液态有机工质进行预热，提高了进入蒸发器的有机工质的初温，提高了工质的蒸发速率，提高了低温烟气余热的利用率；工质自冷换热器的设置，取代了传统的水冷却系统，节省了大量的冷却水资源；可以自行切换的第二工质换热系统和氨冷换热系统作为二级、三级冷却系统，对自冷后的有机工质进行进一步冷却，防止自我冷却不完全对系统造成影响，使从膨胀机出来的有机工质乏汽得到最大的焓降，达到做功能力最大化；蒸发器选择板式换热器并联交叉布置，可有效提高换热效率；汽液分离器的设置，可对有机工质蒸汽进行提纯，除去蒸汽中未完全蒸发的有机工质小液滴保护膨胀机叶片不受磨损。

与现有技术相比，本实用新型具有综合利用率高、节省水资源、运行平稳等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1所示，一种工质自冷式烟气余热有机朗肯循环系统，其中：包括蒸发器1、气液分离器2、膨胀机3、发电机4、工质自冷换热器5、氨冷换热系统6、第二工质换热系统7、循环工质储液器8、增压泵9、第一阀门10、第二阀门11、第三阀门12和第四阀门13；