[发明专利]一种基于有机朗肯循环的石墨化系统及方法

权利要求书

1.一种基于有机朗肯循环的石墨化系统，其特征在于，包括：

加热炉，用于在保护气体的氛围下进行物料的加热石墨化；

发电装置，用于将液态有机工质转换形成蒸汽有机工质，使蒸汽有机工质膨胀做功，乏汽从所述发电装置的出口输出；

还包括：

冷却装置，包括蓄氩罐和冷凝器；所述冷凝器包括冷凝通道和供氩通道，所述冷凝通道和供氩通道互不连通，且所述冷凝通道和供氩通道之间能够进行热交换；

所述冷凝通道的入口连接所述发电装置的出口，所述冷凝通道的出口连接所述发电装置的入口，所述乏汽经过所述冷凝通道冷凝形成液态有机工质后，重新通入所述发电装置；

所述供氩通道的入口连接所述蓄氩罐，所述供氩通道的出口连接所述加热炉，所述液氩在所述供氩通道内吸热汽化形成氩气后，通入所述加热炉中，形成所述保护气体。

2.根据权利要求1所述的基于有机朗肯循环的石墨化系统，其特征在于，所述发电装置包括头尾相接的工质泵、蒸发器和膨胀机，所述膨胀机连接有发电机；

所述发电机连接所述工质泵，用于为所述工质泵供电；

所述发电机还连接有逆变整流器、电网和蓄电池，逆变整流器用于将发电机多余的交流电整流成直流电储存，或者将蓄电池的直流电电逆变成交流电供用电器或电网使用；蓄电池用于储能。

3.根据权利要求2所述的基于有机朗肯循环的石墨化系统，其特征在于，所述石墨化系统还包括冷却塔和水泵；所述发电机连接所述水泵，用于为所述水泵供电；

所述水泵的入口连接于所述冷却塔的出口，所述加热炉内设有第一加热通道，所述水泵的出口经由所述第一加热通道连接所述蒸发器。

4.根据权利要求3所述的基于有机朗肯循环的石墨化系统，其特征在于，所述蒸发器内设有第二加热通道，所述第二加热通道的入口连接所述水泵的出口，所述第二加热通道的出口连接所述冷却塔的入口。

5.根据权利要求2至4任一项所述的基于有机朗肯循环的石墨化系统，其特征在于，还包括换热器，所述换热器设于所述冷凝器和所述加热炉之间。

6.根据权利要求5所述的基于有机朗肯循环的石墨化系统，其特征在于，所述换热器为翅片管换热器。

7.根据权利要求2至4任一项所述的基于有机朗肯循环的石墨化系统，其特征在于，还包括回热器，所述回热器包括第一回热通道；

所述第一回热通道的入口连接所述膨胀机的出口，所述第一回热通道的出口连接所述冷凝器的入口。

8.根据权利要求7所述的基于有机朗肯循环的石墨化系统，其特征在于，所述回热器还包括第二回热通道，所述第二回热通道的入口连接所述工质泵的出口，所述第二回热通道的出口连接所述蒸发器的入口。

9.一种基于有机朗肯循环的石墨化方法，其特征在于，基于一种基于有机朗肯循环的石墨化系统实现，所述石墨化系统包括加热炉、发电装置和冷却装置；

所述加热炉用于在保护气体的氛围下进行物料的加热石墨化，所述发电装置通过将液态有机工质转换形成蒸汽有机工质，使蒸汽有机工质膨胀做功，乏汽从所述发电装置的出口输出；

所述冷却装置包括蓄氩罐和冷凝器，所述冷凝器包括冷凝通道和供氩通道；

所述石墨化方法包括：

使液态有机工质在所述发电装置内蒸发形成蒸汽有机工质，对所述蒸汽有机工质进行膨胀做功发电；

将乏汽从所述发电装置的出口输出至冷凝通道中，将蓄氩罐中的液氩通入向供氩通道中，使乏汽冷凝形成液态有机工质，同时液氩汽化形成氩气；

将所述液态有机工质重新通入所述发电装置；将所述氩气通入所述加热炉中，形成所述保护气体。

10.根据权利要求9所述的基于有机朗肯循环的石墨化方法，其特征在于，所述石墨化系统还包括冷却塔、水泵，以及设于所述发电装置内的蒸发器；

所述蒸发器内设有第二加热通道，所述第二加热通道的入口连接所述水泵的出口，所述第二加热通道的出口连接所述冷却塔的入口；

所述石墨化方法包括：

将所述冷却塔中的冷却水通入所述加热炉中，形成第一温度热水；

将所述第一温度热水通入所述蒸发器中放热，形成第二温度热水，同时所述液态有机工质吸热蒸发，形成蒸汽有机工质；

将所述第二温度热水重新通入所述冷却塔中。