[实用新型]一种回收不同温位余热的发电系统

说明书

本实用新型提供了一种回收不同温位余热的发电系统。该系统包括：多台蒸发装置、至少一台膨胀机、冷凝装置以及发电装置。多台蒸发装置用于分别与不同的余热介质热交换进而加热换热工质；多台蒸发装置与膨胀机连通，换热工质受热产生的换热工质蒸汽进入膨胀机；冷凝装置的一端与膨胀机连接，冷凝装置的另一端分别与多台蒸发装置连接，发电装置与膨胀机传动连接，膨胀机驱动发电装置发电。本实用新型提供的系统可以集中利用不同温位余热分别加热不同压力的换热工质使其蒸发，然后变成不同压力换热工质蒸汽进入多级膨胀机膨胀做功，实现了不同温位余热集中回收发电的目的。

技术领域

本实用新型涉及余热发电领域，尤其涉及一种回收不同温位余热的发电系统及发电方法。

背景技术

随着我国经济快速发展，能源需求快速上升，但能源的总体利用效率较低。据统计数据显示，现阶段中国一次能源利用率约为30％，仅为日本的1/2，进而存在着巨大的能源浪费。因此，提高能源利用效率成为当前国家节能环保的重要手段。

据专家推测，钢铁、有色、化工、水泥、建材、石油与石化、轻工、煤炭等行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17％-67％，根据我国2018年一次能源消耗情况，即按照全国余热资源约占能源消耗总量的40％算，则2018年余热资源总量达到18.48亿吨标准煤。因此，中国的余热资源十分丰富。在我国实行节能减排，提高能源利用效率的基本政策以及环保要求的前提下，更有效且高效地利用余热资源显得尤为重要。

工业余热资源除了数量巨大之外，还存在温位不同的特点。比如，石油化工等工业企业生产过程中会产生大量的不同温位的余热资源，包括热水、低压蒸汽、汽油、柴油、塔顶气、顶回流气、烟气、工艺循环冷却水、工艺废水、采油污水等，这些余热资源数量大且同时存在，具有极高的利用价值，但由于温度不同无法统一高效回收利用。

余热回收利用常用方法主要有余热锅炉、中间热媒水法、预热空气法、烟气-流体换热器法、加热物料等。但是，每种方法只能回收同一温位的余热。例如，余热锅炉只能回收高温位余热；烟气-流体换热器法只能回收烟气余热。如果不同温位余热同时存在时，就要建设多套回收装置，导致设备多、运行维护工作量大、初期投资增加，延长了投资回报周期。若采用中间热媒和不同温位余热换热后再集中利用，这样存在二次换热和温位损失的现象，热损失大，中间热媒温位低，无法实现对余热的高效利用。

因此。对不同温位余热，根据各个余热温位不同的特点，实现不同温位余热的高效利用是亟需解决的技术问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供了一种回收不同温位余热的发电系统及发电方法，用于解决上述问题中的至少一个。

本实用新型具体公开了一种回收不同温位余热的发电系统。该系统包括：

多个蒸发装置，多个所述蒸发装置用于分别与不同的余热介质热交换进而加热换热工质；

至少一台膨胀机，多个所述蒸发装置与所述膨胀机连通，多个所述蒸发装置中所述换热工质受热产生的换热工质蒸汽进入所述膨胀机；

冷凝装置，所述冷凝装置的一端与所述膨胀机连接，用于接收所述膨胀机输出的所述换热工质蒸汽做功后产生的换热工质乏汽并将其冷凝为所述换热工质，所述冷凝装置的另一端分别与多台所述蒸发装置连接，用于将冷凝后的所述换热工质输送到多台所述蒸发装置中；

发电装置，所述发电装置与所述膨胀机传动连接，所述膨胀机驱动所述发电装置发电。

在实施方式中，还包括：工质泵，所述工质泵位于所述冷凝装置和所述蒸发装置之间，用于驱动所述换热工质。

在实施方式中，所述膨胀机为一台，所述膨胀机上设置有多个工质入口，多个所述工质入口分别与所述蒸发装置连接。

在实施方式中，所述膨胀机为多台，多台所述膨胀机串联连接，各所述膨胀机与对应的所述蒸发装置连接。