[实用新型]一种两级预热的并联式双压蒸发有机朗肯循环系统

说明书

本实用新型公开了一种两级预热的并联式双压蒸发有机朗肯循环系统，包括第一级预热系统、第二级预热系统和冷凝系统，第一级预热系统对循环工质进行预热后通过膨胀机A做功转化为电能，第二级预热系统通过对循环工质进行预热后通过膨胀机B做功转化为电能，冷凝系统将第一级预热系统和第二级预热系统做功后的乏汽混合换热后经过冷凝，再进入下一次的循环过程，能减少有机朗肯循环中的不可逆损失，提高循环的热力性能和经济性能。

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，尤其涉及一种两级预热的并联式双压蒸发有机朗肯循环系统。

背景技术

能源是人类进步和社会发展不可缺少的资源。化石能源的大量使用不仅造成了严重的环境污染，同时还造成大量资源的浪费。废热资源的有效回收是提高能源利用效率的重要手段。据统计，人类使用的热能有50％是以低温余热的形式直接排放的。如果能有效利用这部分能源，不仅能为节能减排和环境保护提供重要的技术支持，而且还能产生一定的经济效益。

目前针对中低温余热的有效利用，一些新的技术应运而生，如有机朗肯循环有机朗肯循环、Kalina循环和Goswami循环等。相比于Kalina循环和Goswami循环，有机朗肯循环有结构简单，环境友好，造价低等优点。但是目前，有机朗肯循环的最主要的问题是系统发电性能相对较低，这一方面是由于中低温热源自身温度的限制，另一部分是系统的结构设计和工质选择等不尽合理，从而导致系统的不可逆损失较大，并未充分发挥余热发电内在潜力。

在研究中发现有机朗肯循环存在大量的不可逆损失，该损失主要集中在膨胀机和冷凝器这两个部分。因此，如何减少循环中的不可逆损失，是提高循环的热力性能的关键之一。

实用新型内容

本实用新型根据现有技术中存在的问题，提出了一种两级预热的并联式双压蒸发有机朗肯循环系统，目的在于减少有机朗肯循环中的不可逆损失，提高循环的热力性能和经济性能。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种两级预热的并联式双压蒸发有机朗肯循环系统，包括第一级预热系统、第二级预热系统和冷凝系统，所述第一级预热系统对循环工质进行预热后通过膨胀机A做功转化为电能，所述第二级预热系统通过对循环工质进行预热后通过膨胀机B做功转化为电能，所述冷凝系统将第一级预热系统和第二级预热系统做功后的乏汽混合换热后经过冷凝，再进入下一次的循环过程；

进一步，所述第一级预热系统包括工质泵A，所述工质泵A连接蒸发器A的蒸汽入口，所述蒸发器A的蒸汽出口连接膨胀机A，所述膨胀机A连接发电机A，所述膨胀机A的出口连接蒸发器B乏汽入口，所述蒸发器B乏汽出口连接蒸汽混合器的入口；

进一步，所述第二级预热系统包括工质泵B，所述工质泵B连接回热器的蒸汽入口，所述回热器的蒸汽出口连接蒸发器B蒸汽入口，所述蒸发器B的蒸汽出口连接蒸发器C，所述蒸发器C的蒸汽出口连接膨胀机B，所述膨胀机B与发电机B相连，且膨胀机B的出口与蒸汽混合器入口相连；

进一步，所述冷凝系统包括蒸汽混合器，所述蒸汽混合器的出口连接回热器的乏汽入口，所述回热器的乏汽出口连接冷凝器入口，所述冷凝器的出口分别连接工质泵A和工质泵B；

进一步，所述蒸发器A1和蒸发器C5相连，热源依次经过蒸发器A1和蒸发器C5，对蒸发器A1和蒸发器C5进行换热；

进一步，所述循环工质可以采用R123、R245fa、R113、R141b或者其混合物。

本实用新型的有益效果：

该实用新型采用并联式双压蒸发的ORC系统，与传统有机朗肯循环系统相比，该系统不仅可以减少循环中的不可逆损失，提高循环的热力性能和经济性能，同时降低对废热温度的需求，可以适用于更低温度的余热中。该系统对环境污染度低，更加节能环保。

附图说明