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      一種小溫差熱力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號:5148324閱讀:301來源:國知局
      一種小溫差熱力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
      【專利摘要】本實用新型涉及熱力循環(huán)技術(shù),公開了一種小溫差熱力發(fā)電系統(tǒng),其特征在于采用了氨水混合工質(zhì),兩級透平,循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)有兩個回?zé)嶂罚渲胸毎比芤夯責(zé)嶂吩O(shè)有兩臺回?zé)崞?,抽氣回?zé)嶂分性O(shè)有一臺回?zé)崞?。貧氨溶液回?zé)嶂烽_始于氣液分離器,終止于透平后的吸收器,經(jīng)氣液分離器分離出的貧氨溶液通過蒸發(fā)器之前的第三回?zé)崞黝A(yù)熱進入蒸發(fā)器的氨工質(zhì),后又通過第一回?zé)崞黝A(yù)熱被冷凝器冷凝之后的氨工質(zhì),從而更能充分回收利用貧氨溶液的熱量;抽氣回?zé)嶂烽_始于第一級氨透平和第二級氨透平之間,終止于吸收器,通過該回?zé)嶂分械牡诙責(zé)崞鞒浞治盏谝患壨钙阶龉蟊怀槌龅姆ζ臒崃?。因此通過三臺回?zé)崞鲗ω毎比芤簾崃考俺闅夥ζ麩崃康幕厥赵倮?,更有效提高了熱力循環(huán)效率。
      【專利說明】一種小溫差熱力發(fā)電系統(tǒng)
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本實用新型屬于發(fā)電設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】,具體涉及一種用于小溫差發(fā)電的熱力發(fā)電系統(tǒng),即一種適用于地?zé)?、工業(yè)余熱、海洋溫差等小溫差發(fā)電的熱力循環(huán)系統(tǒng)。
      【背景技術(shù)】
      [0002]開發(fā)及回收低溫?zé)崮苜Y源,不僅能夠為人類提供寶貴的能源,且有利于保護環(huán)境,具有促進人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要意義。目前利用熱源發(fā)電的熱力循環(huán)方法主要有:Rankine 循環(huán)、Kalina 循環(huán),Uehara 循環(huán)。
      [0003]Rankin循環(huán)是最簡單的蒸汽動力循環(huán),由泵、蒸發(fā)器、冷凝器、汽輪機組成。而對于地?zé)帷⒐I(yè)余熱、海洋溫差能等均屬于低品位能源,若采用有機Rankine循環(huán)來發(fā)電,則系統(tǒng)發(fā)電效率較低。
      [0004]Kalina循環(huán)技術(shù)是20世紀80年代提出的專利技術(shù),由于循環(huán)中采用非共沸混合工質(zhì),蒸發(fā)過程中溫度不斷變化,使得蒸發(fā)過程中的不可逆熱損失大大降低,則提高了熱力循環(huán)效率,但循環(huán)中的仍有部分熱量未被充分回收利用。
      [0005]因此,采用高效的熱力循環(huán)方法回收利用其中熱量,減少冷凝負荷,使得發(fā)電效率提高,發(fā)電成本大幅度降低,對于開發(fā)利用低品位能源及使其產(chǎn)業(yè)化尤為重要。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0006]本實用新型的目的是提供一種適用于地?zé)?、工業(yè)余熱、海洋溫差等小溫差發(fā)電的熱力循環(huán)發(fā)電系統(tǒng),包括一個主循環(huán)和兩個回?zé)嶂?,循環(huán)工質(zhì)為氨水混合工質(zhì),氨水工質(zhì)經(jīng)分離器分離為氨氣和貧氨溶液,氨氣進入兩級透平膨脹做功發(fā)電,貧氨溶液分別預(yù)熱經(jīng)過冷凝器和混合器之后的氨水溶液,減少了冷凝器的冷負荷,使熱力系統(tǒng)的循環(huán)效率得到提聞。
      [0007]本實用新型用于小溫差發(fā)電的熱力循環(huán)系統(tǒng),包括有主循環(huán)系統(tǒng),所述的主循環(huán)系統(tǒng)是由氨儲液筒、回?zé)崞鳌⒄舭l(fā)器、分離器、帶有第一級發(fā)電機的第一級透平、帶有第二級發(fā)電機的第二級透平、吸收器和冷凝器串聯(lián)組成的循環(huán)回路。
      [0008]所述的回?zé)崞靼惭b在氨儲液筒和蒸發(fā)器之間;
      [0009]回?zé)崞饔傻谝换責(zé)崞?、第二回?zé)崞骱偷谌責(zé)崞鹘M成。
      [0010]在氨儲液筒和第一回?zé)崞髦g還安裝有氨泵。
      [0011]為了提高熱的利用率,本實用新型的熱力循環(huán)系統(tǒng)還包括有貧氨溶液回?zé)嶂泛?或抽氣乏汽回?zé)嶂罚?br> [0012]所述的貧氨溶液回?zé)嶂窂姆蛛x器進入第三回?zé)崞骱偷谝换責(zé)崞?,最后進入吸收器。
      [0013]所述的抽氣乏汽回?zé)嶂窂牡谝患壨钙竭M入第二回?zé)崞?,最后進入吸收器。
      [0014]本實用新型的熱力循環(huán)系統(tǒng)使用方法如下:氨儲液罐中的氨水工質(zhì)通過氨泵依次進入第一回?zé)崞?、第二回?zé)崞?、第三回?zé)崞?,在回?zé)崞髦邪彼糠直黄糠直黄蟮陌彼べ|(zhì)進入蒸發(fā)器再次汽化,汽化后的氨水工質(zhì)進入分離器,在分離器中被分離為貧氨溶液和氨氣兩種,其中貧氨溶液進入貧氨溶液回?zé)嶂?,氨氣進入第一級透平做功,做功后的部分乏汽被抽離進入抽氣乏汽回?zé)嶂罚蟛糠肿龉蟮姆ζM入第二級透平做功,做功后的乏汽進入吸收器,和兩回?zé)嶂返墓べ|(zhì)混合,然后進入冷凝器,被冷凝為液態(tài)的氨水工質(zhì)進入氨儲液罐。
      [0015]本實用新型的熱力循環(huán)系統(tǒng)通過第一回?zé)崞鳌⒌诙責(zé)崞骱?,采用的第三回?zé)崞髂芨玫某浞只厥肇毎比芤褐械臒崃?,從而能提高系統(tǒng)熱量利用率,提高發(fā)電效率。
      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0016]圖1:本實用新型的用于小溫差發(fā)電的熱力循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)流程圖;
      [0017]其中:1、氨儲液罐2、氨泵3、第一回?zé)崞?、第二回?zé)崞?、第三回?zé)崞?、蒸發(fā)器7、分離器8、第一級透平9、第一級發(fā)電機10、第二級透平11、第二級電機12、吸收器13、冷凝器。
      【具體實施方式】
      [0018]首先對于本實用新型的小溫差熱力發(fā)電系統(tǒng)所使用的部件進行描述。
      [0019]1、氨儲液筒,用于儲存被冷凝器之后的氨水工質(zhì)的金屬罐。
      [0020]2、氨泵,提供動力使氨水工質(zhì)由氨儲液筒I進入第一回?zé)崞?,完成循環(huán)。
      [0021]3、回?zé)崞鳎礋峤粨Q器,用于氨水工質(zhì)與貧氨溶液的熱量交換,吸收貧氨溶液熱量。
      [0022]4、透平,氨氣在此內(nèi)膨脹做功,帶動發(fā)電機發(fā)電。
      [0023]5、蒸發(fā)器,即熱交換器,在此內(nèi),工業(yè)余熱、地?zé)?、海洋溫差等小溫差熱源與氨水工質(zhì)換熱,吸收熱源熱量。
      [0024]6、分離器,為氣液分離器,在此內(nèi)氨水混合工質(zhì)被分離為氣相和液相,氣相為氨氣,液相為貧氨溶液。
      [0025]7、發(fā)電機,透平轉(zhuǎn)動從而帶動發(fā)電機發(fā)電。
      [0026]8、吸收器,透平膨脹做功后乏汽與貧氨溶液混合。
      [0027]9、冷凝器,即熱交換器,在此內(nèi),工業(yè)余熱、地?zé)帷⒑Q鬁夭畹刃夭罾湓磁c氨水工質(zhì)換熱,冷源吸收氨水工質(zhì)熱量被冷凝。
      [0028]下面結(jié)合附圖1對本實用新型的系統(tǒng)進行詳細描述。
      [0029]本實用新型的用于小溫差發(fā)電的熱力循環(huán)系統(tǒng),包括有主循環(huán)系統(tǒng),所述的主循環(huán)系統(tǒng)是由氨儲液筒1、回?zé)崞?、蒸發(fā)器6、分離器7、帶有第一級發(fā)電機9的第一級透平8、帶有第二級發(fā)電機11的第二級透平10、吸收器12和冷凝器13串聯(lián)組成的循環(huán)回路。主循環(huán)的氨儲液罐I中的氨水工質(zhì)通過氨泵2進入第一回?zé)崞?,其中部分氨水工質(zhì)被汽化,部分汽化后的氨水工質(zhì)隨即進入第二回?zé)崞?,在第二回?zé)崞?內(nèi)部分被汽化,再次部分被汽化后的氨水溶液進入第三回?zé)崞?,部分氨水工質(zhì)被第三回?zé)崞?中的貧氨溶液汽化,部分被汽化后的氨水工質(zhì)進入蒸發(fā)器6,被蒸發(fā)器6中的地?zé)帷⒐I(yè)余熱、海洋溫差能低品位能源汽化,汽化后的氨水工質(zhì)進入分離器7,在分離器7中被分離為貧氨溶液和氨氣兩種,其中液相貧氨溶液進入其中一回?zé)嶂分醒h(huán),氨氣進入第一級透平8做功,帶動第一級發(fā)電機9發(fā)電,做功后的部分乏汽被抽離進入另一回?zé)嶂?,大部分氣體進入第二級透平10做功,帶動第二級發(fā)電機11發(fā)電,做功后的乏汽進入吸收器12,和兩回?zé)嶂分械陌彼べ|(zhì)混合,然后進入冷凝器13,被冷凝為液態(tài)進入氨儲液罐I。
      [0030]貧氨溶液回?zé)嶂窞閺姆蛛x器7中分離出的貧氨工質(zhì)先后進入第三回?zé)崞?和第一回?zé)崞?,利用貧氨溶液中的熱量,分別來預(yù)熱主循環(huán)中的氨水工質(zhì),最后進入吸收器12進入主循環(huán)。
      [0031]抽氣乏汽回?zé)嶂窞樵诘谝患壨钙?做功后被抽離出的乏汽進入第二回?zé)崞?,利用乏汽的熱量來加熱主循環(huán)中的氨水工質(zhì),最后進入吸收器12進入主循環(huán)。
      [0032]本實用新型的熱力循環(huán)系統(tǒng)使用方法如下:氨儲液罐I中的氨水工質(zhì)通過氨泵2依次進入第一回?zé)崞?、第二回?zé)崞?、第三回?zé)崞?,在回?zé)崞髦邪彼糠直黄糠直黄蟮陌彼べ|(zhì)進入蒸發(fā)器6再次汽化,汽化后的氨水工質(zhì)進入分離器7,在分離器7中被分離為貧氨溶液和氨氣兩種,其中貧氨溶液進入貧氨溶液回?zé)嶂?,氨氣進入第一級透平8做功,做功后的部分乏汽被抽離進入抽氣乏汽回?zé)嶂?,大部分做功后的乏汽進入第二級透平做功10,做功后的乏汽進入吸收器12,和兩回?zé)嶂返墓べ|(zhì)混合,然后進入冷凝器13,被冷凝為液態(tài)的氨水工質(zhì)進入氨儲液罐。
      【權(quán)利要求】
      1.一種小溫差熱力發(fā)電系統(tǒng),包括有主循環(huán)系統(tǒng),其特征在于,所述的主循環(huán)系統(tǒng)是由氨儲液筒(I)、回?zé)崞?、蒸發(fā)器(6)、分離器(7)、帶有第一級發(fā)電機(9)的第一級透平(8)、帶有第二級發(fā)電機(11)的第二級透平(10)、吸收器(12)和冷凝器(13)串聯(lián)組成的循環(huán)回路;所述的回?zé)崞靼惭b在氨儲液筒(I)和蒸發(fā)器(6)之間;所述的回?zé)崞饔傻谝换責(zé)崞?3)、第二回?zé)崞?4)和第三回?zé)崞?5)組成;所述的氨儲液筒(I)和第一回?zé)崞?3)之間安裝有氨泵(2)。
      2.權(quán)利要求1所述的小溫差熱力發(fā)電系統(tǒng),還安裝有貧氨溶液回?zé)嶂泛?或抽氣乏汽回?zé)嶂贰?br> 3.如權(quán)利要求2所述的小溫差熱力發(fā)電系統(tǒng),其特征在于所述貧氨溶液回?zé)嶂窂姆蛛x器(7)進入第三回?zé)崞?5)和第一回?zé)崞?3),最后進入吸收器(12)。
      4.如權(quán)利要求2所述的小溫差熱力發(fā)電系統(tǒng),其特征在于所述的抽氣乏汽回?zé)嶂窂牡谝患壨钙?8)進入第二回?zé)崞?4)`,最后進入吸收器(12)。
      【文檔編號】F03G7/04GK203499933SQ201320558985
      【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
      【發(fā)明者】劉偉民, 陳鳳云 申請人:國家海洋局第一海洋研究所
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