[实用新型]一种混合预热的串联式双级蒸发有机朗肯循环系统

说明书

本实用新型公开了一种混合预热的串联式双级蒸发有机朗肯循环系统，包括第一级蒸发系统和第二级蒸发系统，第一级蒸发系统包括工质泵A，工质泵A的出口连接蒸发器A的工质入口，蒸发器A的工质出口与膨胀机A的入口相连，膨胀机A与发动机A相连，带动发电机发电，膨胀机A的乏汽出口与膨胀机B的蒸汽入口相连；第二级蒸发系统包括工质泵B，工质泵B的出口连接回热器的工质入口，回热器的工质出口连接蒸发器B的工质入口，蒸发器B的工质出口与膨胀机B的蒸汽入口相连，膨胀机B与发电机B相连，膨胀机B的乏汽出口与回热器的乏汽入口相连，回热器的乏汽出口与冷凝器入口相连；冷凝器的出口分别连接工质泵A和工质泵B的入口，实现对余热的梯级回收。

技术领域

本实用新型属于回收低品位热的有机朗肯循环系统技术领域，尤其涉及一种混合预热的串联式双级蒸发有机朗肯循环系统。

背景技术

能源需求和环境问题迫使我们开发余热回收的新技术。有机朗肯循环(ORC)由于其简单，被认为是低品位热能回收的一种很有前途的技术，其结构紧凑、高效、环保。有机朗肯循环可适用于各种中低温热源，例如太阳能，地热能，生物质能，工厂废热等等。

但是一般有机朗肯循环存在着能源利用率低，发电效率低等问题，因此合理设计系统结构，对提高系统的效率有十分重要的影响。现有技术中公开的基于不同蒸发温度的多级朗肯循环发电系统，充分提高了系统整体的热效率。还公开有梯级回收利用低品位热的ORC系统，在这些系统中忽略了回热的作用，没有充分利用热源。

因此，如何充分的利用热源，提高能源的利用率是提高有机朗肯循环性能的关键之一。

实用新型内容

本实用新型根据现有技术中存在的问题，提出了一种混合预热的串联式双级蒸发有机朗肯循环系统，目的在于提供一种结构设计合理、热效率高，对余热进行梯级回收的有机朗肯循环系统。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种混合预热的串联式双级蒸发有机朗肯循环系统，包括第一级蒸发系统和第二级蒸发系统，所述第一级蒸发系统包括工质泵A，所述工质泵A的出口连接蒸发器A的工质入口，所述蒸发器A的工质出口与膨胀机A的入口相连，膨胀机A与发动机A相连，带动发电机发电，膨胀机A的乏汽出口与膨胀机B的蒸汽入口相连；所述第二级蒸发系统包括工质泵B，所述工质泵B的出口连接回热器的工质入口，所述回热器的工质出口连接蒸发器B的工质入口，所述蒸发器B的工质出口与膨胀机B的蒸汽入口相连，膨胀机B与发电机B相连，膨胀机B的乏汽出口与回热器的乏汽入口相连，回热器的乏汽出口与冷凝器入口相连；所述冷凝器的出口分别连接工质泵A和工质泵B的入口，将工质输入进行下一次循环。

进一步，所述蒸发器A与蒸发器B通过管道与热源串联，所述热源由蒸发器A流入，经过蒸发器B后排出到外围环境中；

进一步，所述第二级蒸发系统经过换热后的工质与第一级蒸发系统膨胀机A排出的乏汽，共同进入膨胀机B膨胀做功，发出电量；

进一步，所述膨胀机B的乏汽进入回热器，把多余的热量传递给工质，对工质进行预热；

进一步，所述工质可以为R123、R245fa、R113、R141b或者其混合物等。

本实用新型的有益效果：

该系统采用一级蒸发的乏汽和二级蒸发的有机工质混合，且将二级蒸发乏汽再次预热，减少了因蒸发器中换热温差过大而导致的不可逆损失，提高了整个系统的效率，热源排出温度变低，热源被充分利用，提高了能源的利用率。采用两个膨胀机，两个发电机，将每次的换热都转换成功，带动各自的发电机发电，提高了整个系统的发电效率。

附图说明

图1是本实用新型一种混合预热的串联式双级蒸发有机朗肯循环系统框图；