[发明专利]一种多压闪蒸有机朗肯循环余热发电的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种多压闪蒸有机朗肯循环余热发电的装置，属于能源与环境技术领域。

背景技术

我国有大量的余热资源，尤其是各种烟气余热资源具有回收可行性较高、经济性较好的特点。在钢铁、水泥、烧碱、合成氨、玻璃、硫酸、电石等多个高能耗产业的生产过程中，很多中低温余热都未加以回收利用，仅中低温烟气余热的可开发利用潜力就超过1亿吨标煤。目前，许多理论研究及工程实践均证明有机朗肯循环是高效回收中低温余热的一项重要技术。因余热在释放热量过程中处于温度不断变化的过程中，为了进一步提高有机朗肯循环的效率，国内外许多研究者均提出采用非共沸混合工质改善余热锅炉换热中冷热流体间的温度匹配性能，但因混合工质泄露后难以准确确定充加组元工质的数量，导致系统性能改变，同时混合工质传热性能的降低会增大换热设备的投资。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种多压闪蒸有机朗肯循环余热发电的装置，采用纯工质的多压闪蒸有机朗肯循环技术改善余热锅炉换热中冷热流体间的温度匹配性能，余热首先将有机工质加热至饱和液体状态，再多次降至不同压力下闪蒸，利用各次闪蒸过程中产生的蒸汽在透平中膨胀，对外输出功量，实现余热的高效转换。

本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是：

一种多压闪蒸有机朗肯循环余热发电的装置，包括多级减压闪蒸蒸汽发生系统、有机朗肯循环系统、冷却水循环系统，多级减压闪蒸蒸汽发生系统包括余热加热器1、第1级闪蒸器2、第2级闪蒸器3、第3级闪蒸器4、第1级减压阀、第2级减压阀、第3级减压阀，有机朗肯循环系统包括透平5、发电机9、冷凝器10、储液罐11、工质给液泵12，透平5上设置有1级进汽口6、2级进汽口7、3级进汽口8，冷却水循环系统包括冷凝器10、循环水泵13、冷却塔14，余热加热器1的工质出口通过管道与第1级减压阀连接，第1级减压阀通过管道与第1级闪蒸器2的进口连接，第1级闪蒸器2顶端的饱和蒸汽出口通过管道与透平5的1级进汽口6连接且底部的饱和液体出口通过管道与第2级减压阀连接，第2级减压阀通过管道与第2级闪蒸器3的进口连接，第2级闪蒸器3顶端的饱和蒸汽出口通过管道与透平5的2级进汽口6连接且底部的饱和液体出口通过管道与第3级减压阀连接，第3级减压阀通过管道与第3级闪蒸器3的进口连接，第3级闪蒸器3顶端的饱和蒸汽出口通过管道与透平5的3级进汽口7连接且底部的饱和液体出口通过管道与储液罐11连接，透平5的乏汽出口通过管道与冷凝器10的蒸汽进口连接，冷凝器10的液体出口通过管道与凝结泵15的进口连接，凝结泵15的出口通过管道与储液罐11的进口连接，储液罐11的出口通过管道与工质给液泵12的进口连接，工质给液泵12的出口通过管道与余热加热器1的工质进口连接，冷却塔14的出水口通过管道与循环水泵13的进水口连接，循环水泵13的出水口通过管道与冷凝器10的进水口连接，冷凝器10的出水口通过管道与冷却塔14连接，发电机9与透平5同轴连接；

进一步地，多压闪蒸有机朗肯循环余热发电的装置还包括柴油机废气排放系统，柴油机废气排放系统包括排气阀16、排气管道17、废气涡轮18，排气阀16通过排气管道17与废气涡轮18的进气口连接，废气涡轮18的出气口通过管道与余热加热器1的余热进口连接；

进一步地，多压闪蒸有机朗肯循环余热发电的装置还包括太阳能集热系统，太阳能集热系统包括槽式太阳能集热器19、导热油泵20，槽式太阳能集热器19的出口通过管道与余热加热器1的余热进口连接，余热加热器1的余热出口通过管道与导热油泵20的进口连接，导热油泵20的出口通过管道与槽式太阳能集热器19的进口连接；

所述多压闪蒸有机朗肯循环余热发电的装置适用于干流体或等熵流体循环工质；

所述闪蒸器为常规闪蒸器；