[发明专利]带有气体分离的高温双源有机朗肯循环

摘要

在双源有机朗肯循环(DORC)中，在接近环境温度(～300K)和低侧压(0.1-0.7MPa)条件下，被冷凝及轻微过冷的工质(1)被泵送至高侧压(0.5-5MPa)，(2)在低温(LT)回流换热器中预热，(3)使用低温热源加热至沸腾，(4)使用排气蒸汽焓，在高温(HT)回流换热器中过热至接近于膨胀器涡轮出口温度的温度，(5)使用中温热源，进一步地过热至涡轮进口温度(TIT)，(6)通过涡轮膨胀器，膨胀至低侧压，(7)通过HT回流换热器冷却，(8)通过LT回流换热器冷却，(9)大部分在冷凝器中被液化并轻微过冷，和(10)将冷凝部分返回泵中以重复该循环。

主权项

一种双源有机朗肯循环DORC，该循环用于将来自低温热源和中温热源的组合热能转化为电能，其特征在于：在冷凝器中将工质从总压为P1的低压冷却蒸汽冷凝至温度为T1的低压冷凝工质，其中P1大于100kPa但小于1MPa，T1高于260K但低于340K，通过将所述低压冷凝工质泵压到压力P2，以产生加压工质，其中P2大于1.3P1但小于5MPa，在蒸发器中，使用来源于所述低温热源的热能，加热并煮沸至少部分所述加压冷凝工质，以产生温度为T5的加压蒸汽，利用来自于膨胀器排出蒸汽流的热量，使用高温HT回流换热器产生温度为T6的预热的蒸汽，其中T6大于T5，利用来源于所述中温热源的热能产生温度为T7的末级过热蒸汽，其中T7大于T6，通过涡轮将温度为T7的所述过热蒸汽膨胀为温度为T8、压力接近P1的低压热蒸汽，以产生用于随后向电能转化的轴功率，通过所述HT回流换热器将热蒸汽冷却为温度为T9的温蒸汽，其中T9大于T5，进一步将所述温蒸汽冷却到至少其冷凝温度，并重复上述循环。