[发明专利]一种工艺余热分级利用系统及其用途

权利要求书

1.一种余热分级利用系统，包括蒸发加热装置(1)、第一透平发电装置(2)和第二透平发电装置(3)、压缩机(4)、换热器(5)、冷凝器(6)、节流阀(7)和泵(8)，其特征在于，

蒸发加热装置(1)获取余热后，流体A经蒸发加热装置(1)汽化，汽化过程中流体A压力不变；流体A进入第一透平发电装置(2)，将其所携带的能量部分转化为电能输出后进入换热器(5)；

蒸发加热装置(1)获取余热后，流体B经蒸发加热装置(1)加热，流体B的压力升高；流体B进入第二透平发电装置(3)，将其所携带的能量部分转化为高品位的电能输出；经第二透平发电装置(3)出口的流体B进入冷凝器(6)，将其所携带的能量部分转化为热能输出，完成流体B的冷凝过程；冷凝后的流体B经节流阀(7)后进入换热器(5)；

流体A与流体B在换热器(5)中进行换热，完成流体A的冷凝液化过程和流体B的汽化过程；

之后流体A经泵(8)加压进入蒸发加热装置(1)，汽化后的流体B经压缩机(4)增压后进入蒸发加热装置(1)，流体A和流体B完成余热分级利用系统的循环从而获得电能和热能；

所述流体A和流体B均为有机流体。

2.根据权利要求1所述的余热分级利用系统，其特征在于，蒸发加热装置(1)获取的余热选自工业生产中的各种废热，公用工程过程中损耗的热量，或各种燃料机车产生的废弃热量。

3.根据权利要求1所述的余热分级利用系统，其特征在于，系统中还包含第一高品位热分级利用装置(9)或第二高品位热分级利用装置(10)。

4.根据权利要求3所述的余热分级利用系统，其特征在于，流体A进入第一透平发电装置(2)，将其所携带的能量部分转化为电能输出后进入第一高品位热分级利用装置(9)输出高品位热，再进入换热器(5)。

5.根据权利要求3所述的余热分级利用系统，其特征在于，流体B进入第二透平发电装置(3)，将其所携带的能量部分转化为电能输出后进入第二高品位热分级利用装置(10)输出高品位热，完成流体B的冷凝过程。

6.根据权利要求3所述的余热分级利用系统，其特征在于，所述的第一高品位热分级利用装置(9)或第二高品位热分级利用装置(10)包括温度感应器(11)、电磁阀(12)和热传导装置(13)。

7.根据权利要求6所述的余热分级利用系统，其特征在于，所述的第一高品位热分级利用装置(9)或第二高品位热分级利用装置(10)的工作原理为：当流体A或B的温度低于70℃时，温度感应器(11)将信号传递给电磁阀(12)，阀门打开，管路连通，流体A或B直接进入换热器(5)或冷凝器(6)，流体C或D不被输出的高品位热加热；当流体A或B的温度高于或等于70℃时，温度感应器(11)将信号传递给电磁阀(12)，阀门关闭，流体C或D被输出的高品位热加热。

8.根据权利要求7所述的余热分级利用系统，其特征在于，流体A和流体B各自独立地为氟代烃；流体C和流体D各自独立地为氟代烃或水。

9.根据权利要求8所述的余热分级利用系统，其特征在于，流体A和流体B各自独立地为HFC-32、HFC-125、HFC-134a、HFC-134、HFC-143a、HFC-152a、HFC-161、HFC-227ca、HFC-245cb、HFC-236ea、HFC-227ea、HFC-245fa、HFO-1234yf、E-HFO-1234ze、Z-HFO-1234ze、HFO-1234zf、Z-HFO-1336、E-HFO-1336，或者它们的两个或者三个组分的混合物；

流体C和流体D各自独立地为HFC-32、HFC-125、HFC-134a、HFC-134、HFC-143a、HFC-152a、HFC-161、HFC-227ca、HFC-245cb、HFC-236ea、HFC-227ea、HFC-245fa、HFO-1234yf、E-HFO-1234ze、Z-HFO-1234ze、HFO-1234zf、Z-HFO-1336、E-HFO-1336、水，或者它们的两个或者三个组分的混合物。