[发明专利]非共沸工质双压蒸发有机朗肯循环发电系统

摘要

本发明为一种非共沸工质双压蒸发有机朗肯循环发电系统，包括非共沸工质储罐和冷凝器，冷凝器连通有非共沸工质低压蒸发通路和非共沸工质高压蒸发通路，非共沸工质低压蒸发通路的气体出口与低压透平的小径端入口连通，非共沸工质高压蒸发通路的气体出口与高压透平的小径端入口连通，高压透平的主轴与低压透平的主轴通过第一联轴器连接，低压透平的主轴还通过第二联轴器与发电机的主轴连接；非共沸工质高压蒸发通路内设置第一热源通路，非共沸工质低压蒸发通路内设置第二热源通路，该系统利用非共沸工质双压蒸发降低工质与热源间的换热温差，降低换热过程的不可逆损失，实现中低温热能的高效热‑功转换，促进中低温热能发电的快速发展。

主权项

1.一种非共沸工质双压蒸发有机朗肯循环发电系统，包括非共沸工质储罐，所述非共沸工质储罐的出口处与冷凝非共沸工质的冷凝器连通，其特征在于：所述冷凝器的工质出口连通有非共沸工质低压蒸发通路和非共沸工质高压蒸发通路，所述非共沸工质低压蒸发通路的气体出口与一低压透平的小径端入口连通，所述非共沸工质高压蒸发通路的气体出口与一高压透平的小径端入口连通，所述高压透平的大径端与所述低压透平的大径端相对设置，所述高压透平的主轴与所述低压透平的主轴一端通过第一联轴器连接，所述低压透平的主轴另一端通过第二联轴器与发电机的主轴连接；所述高压透平的大径端出口和所述低压透平的大径端出口均与所述冷凝器的入口连通；所述非共沸工质高压蒸发通路内设置有第一热源通路，所述非共沸工质低压蒸发通路内设置有与所述第一热源通路连通的第二热源通路，所述第一热源通路的入口构成热源换热流体入口，所述第二热源通路的出口构成热源换热流体出口，所述第一热源通路内的热源换热流体的流向与所述非共沸工质高压蒸发通路内的非共沸工质的流向相反，所述第二热源通路内的热源换热流体的流向与所述非共沸工质低压蒸发通路内的非共沸工质的流向相反；所述非共沸工质低压蒸发通路包括与冷凝器的工质出口连通的低压工质泵，所述低压工质泵的出口连通设置一低压预热器，所述低压预热器内设置有第一工质通道，所述第一工质通道的入口与所述低压工质泵出口连通，所述第一工质通道的出口分别与一低压蒸发器、一高压工质泵连通，所述低压预热器内还设置有第一热源换热流体通道，所述第一热源换热流体通道的出口构成所述热源换热流体出口，所述第一热源换热流体通道内的热源换热流体的流向与所述第一工质通道内的非共沸工质的流向相反；所述低压蒸发器内设置有第二工质通道，所述第二工质通道的入口与所述第一工质通道的出口连通，所述第二工质通道的出口连通地设置有低压气液分离器，所述低压气液分离器的气体出口构成所述非共沸工质低压蒸发通路的气体出口，所述低压气液分离器的气体出口与所述低压透平的小径端入口连通，所述低压气液分离器的液体出口与所述第二工质通道的入口连通，所述低压蒸发器内还设置有第二热源换热流体通道，所述第二热源换热流体通道的出口与所述第一热源换热流体通道的入口连通，所述第二热源换热流体通道和所述第一热源换热流体通道构成所述第二热源通路，所述第二热源换热流体通道内的热源换热流体的流向与所述第二工质通道内的非共沸工质的流向相反；所述非共沸工质高压蒸发通路包括所述高压工质泵，所述高压工质泵的出口连通有高压预热器，所述高压预热器内设置有第三工质通道，所述第三工质通道的入口与所述高压工质泵出口连通，所述第三工质通道的出口连通地设置有高压蒸发器，所述高压预热器内还设置有第三热源换热流体通道，所述第三热源换热流体通道的出口与所述第二热源换热流体通道的入口连通，所述第三热源换热流体通道内的热源换热流体的流向与所述第三工质通道内的非共沸工质的流向相反；所述高压蒸发器内设置第四工质通道，所述第四工质通道的入口与所述第三工质通道的出口连通，所述第四工质通道的出口连通地设置有高压气液分离器，所述高压气液分离器的气体出口构成所述非共沸工质高压蒸发通路的气体出口，所述高压气液分离器的气体出口与所述高压透平的小径端入口连通，所述高压气液分离器的液体出口与所述第四工质通道的入口连通，所述高压蒸发器内还设置有第四热源换热流体通道，所述第四热源换热流体通道的入口与所述热源换热流体供给装置连通，所述第四热源换热流体通道的出口与所述第三热源换热流体通道的入口连通，所述第四热源换热流体通道和所述第三热源换热流体通道构成所述第一热源通路，所述第四热源换热流体通道内的热源换热流体的流向与所述第四工质通道内的非共沸工质的流向相反；所述第一工质通道的出口连通地设置一工质流量分配阀，所述工质流量分配阀上设置有第一分配出口和第二分配出口，所述第一分配出口与所述第二工质通道的入口连通，所述第二分配出口与所述高压工质泵连通；所述工质流量分配阀内设置有质量流量计；所述第二工质通道的入口处连通设置第一入口联箱，所述第一工质通道的出口和所述低压气液分离器的液体出口均与所述第一入口联箱连通；所述第四工质通道的入口处连通设置第二入口联箱，所述第三工质通道的出口和所述高压气液分离器的液体出口均与所述第二入口联箱连通；所述低压预热器、所述低压蒸发器、所述高压预热器、所述高压蒸发器的出口管道上均设置温度感应器，所述温度感应器实时监测并显示低压预热器、低压蒸发器、高压预热器、高压蒸发器出口的工质温度，所述低压蒸发器、所述高压蒸发器上还设置压力感应器，所述压力感应器监测并显示低压蒸发器、高压蒸发器内的压力数值；非共沸工质在所述低压预热器的第一工质通道内被加热至低于相应压力的泡点温度3℃；所述高压蒸发器和所述低压蒸发器中非共沸工质的泡点温度差值大于等于10℃。