CN103195530B - 带有分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电*** - Google Patents
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Abstract
一种带有分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***,其包括依次相连并构成循环回路的冷凝***、总工质加压泵、预热器、分离膨胀装置和低压膨胀机;余热源依次通过分离膨胀装置和预热器后排入环境;分离膨胀装置可为一级、二级、三级或四级;冷凝后的有机工质液体经加压泵和预热器加热到两相状态,然后进入分离膨胀装置分离膨胀,来自于分离膨胀装置的工质再进入低压膨胀机膨胀对外做功,排出的乏汽经由冷凝器冷凝为液体,再引入工质加压泵完成一个动力循环;余热源通过分离膨胀装置、预热器将热量传给有机工质,温度降低后排入环境;该***可降低余热源和有机工质换热过程中的不可逆性损失,具有较高热效率,适于中低温热源余热回收。
Description
技术领域
本发明属于发电***领域,特别涉及一种带有分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***,主要是用于回收利用中低温余热,属于节能减排领域。
背景技术
近些年来,化石能源消耗和CO2、SO2、NOx等温室气体和环境污染物的排放,使得世界各国面临严重的环境问题和能源危机。如何提高现有能源的综合利用效率和回收低品位能源成为解决当前问题的途径之一。
余热资源量大面广,涉及到多个工业领域。据不完全统计,工业领域中低品位热所占的比例相当大,大约为所涉及能源消耗的50%甚至更多。开展余热的回收利用研究,充分回收烟气中的余热,对提高我国化石能源综合利用效率,促进工业节能和环境保护具有重要意义。
传统的蒸汽朗肯循环在回收低品位热时,效率非常低;而有机朗肯循环***采用低沸点的有机工质,可以回收利用温度较低的余热,回收效率相对于传统的蒸汽朗肯循环***更高。目前现有的有机朗肯循环余热回收发电***基本上采用单一工质单级单压蒸发,由于工质定压定温相变吸热过程的特性,导致换热器内换热介质之间产生很大的传热温差,增加了换热器内的不可逆性损失。专利CN101806232A中提出了一种多级蒸发有机朗肯循环余热回收***,不同压力级的高温蒸汽进入带有中间补气口多级有机透平中膨胀做功,这有效的降低了换热过程中的不可逆性损失,提高了循环的性能。现有的技术都并没有考虑多级膨胀后的乏汽可以再次进入换热器再热,这样可以得到更多的高温高压蒸汽,降低平均传热温差,进一步提高循环的性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带有分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***,该***将多级膨胀后的乏汽再次进入换热器,得到更多的高温高压蒸汽,降低平均传热温差,进一步提高循环的性能;可适应不同工业余热温度的需求,达到节约能源、提高***效率的效果。
本发明技术方案如下:
本发明提供的带有分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***,其包括依次相连并构成循环回路的冷凝***C、总工质加压泵P、预热器H、分离膨胀装置SEN和低压膨胀机E;余热源依次通过分离膨胀装置SEN和预热器H,然后释放到环境中;
所述的分离膨胀装置SEN为一级分离膨胀装置,该一级分离膨胀装置由一级汽液分离器S1、一级工质加压泵P1、一级混合器M1、一级多股流换热器H1和一级高压膨胀机E1及其连接管路组成;
经冷凝***C冷凝后的液体有机工质经总工质加压泵P加压和预热器H加热到气液两相状态;然后进入分离膨胀装置SEN的一级汽液分离器S1,经一级汽液分离器S1分离为一级气相流V1和一级液相流L1,其中的一级液相流L1经过一级工质加压泵P1加压,再经一级多股流换热器H1加热到饱和状态,进入一级高压膨胀机E1膨胀对外做功;一级高压膨胀机E1出来的一级乏汽F1与一级汽液分离器S1分离出的一级气相流V1经过一级混合器M1混合,再经过一级多股流换热器H1加热到过热状态,进入低压膨胀机中E膨胀对外做功;低压膨胀机E排出的乏汽F经由冷凝***C冷凝为液体有机工质引入总工质加压泵P完成有机工质的一个动力循环。
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所述的分离膨胀装置SEN为二级分离膨胀装置,该二级分离膨胀装置由一级汽液分离器S1、二级汽液分离器S2、一级工质加压泵P1、二级工质加压泵P2、一级混合器M1、二级混合器M2、一级多股流换热器H1、二级多股流换热器H2、一级高压膨胀机E1和二级高压膨胀机E2及其连接管路组成;
经冷凝***C冷凝后的液体有机工质经总工质加压泵P加压和预热器H加热到气液两相状态;然后进入分离膨胀装置SEN的一级汽液分离器S1,经一级汽液分离器S1分离为一级气相流V1和一级液相流L1,其中的一级液相流L1经过一级工质加压泵P1加压,再经一级多股流换热器H1加热到气液两相状态,之后进入分离膨胀装置的二级汽液分离器S2,并被分离为二级气相流V2和二级液相流L2,其中的二级液相流L2经过二级工质加压泵P2加压,再经二级多股流换热器H2加热到饱和状态,进入二级高压膨胀机E2中膨胀对外做功;二级高压膨胀机E2出来的二级乏汽F2与二级汽液分离器S2分离出的二级气相流V2经过二级混合器M2混合,再经过二级多股流换热器H2加热到过热状态,进入一级高压膨胀机E1中膨胀对外做功;一级高压膨胀机E1出来的一级乏汽F1与一级汽液分离器S1分离出的一级气相流V1经过一级混合器M1混合,再依次经过一级多股流换热器H1和二级多股流换热器H2加热到过热状态,进入低压膨胀机E中膨胀对外做功;低压膨胀机E排出的乏汽F再经由冷凝***C冷凝为液体有机工质引入总工质加压泵P完成有机工质的一个动力循环。
本发明提供的带有分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***,其包括依次相连并构成循环回路的冷凝***C、总工质加压泵P、预热器H、分离膨胀装置SEN和低压膨胀机E;余热源依次通过分离膨胀装置SEN和预热器H,然后释放到环境中;
所述的分离膨胀装置SEN为三级分离膨胀装置,该三级分离膨胀装置由一级汽液分离器S1、二级汽液分离器S2、三级汽液分离器S3、一级工质加压泵P1、二级工质加压泵P2、三级工质加压泵P3、一级混合器M1、二级混合器M2、三级混合器M3、一级多股流换热器H1、二级多股流换热器H2、三级多股流换热器H3、一级高压膨胀机E1、二级高压膨胀机E2和三级高压膨胀机E3及其连接管路组成;
经冷凝***C冷凝后的液体有机工质经过总工质加压泵P加压和预热器H加热到气液两相状态;然后进入分离膨胀装置SEN的一级汽液分离器S1,并被分离为一级气相流V1和一级液相流L1,其中的一级液相流L1经过一级工质加压泵P1加压,再经过一级多股流换热器H1加热到气液两相状态,之后进入分离膨胀装置SEN的二级汽液分离器S2,并被分离为二级气相流V2和二级液相流L2,其中的二级液相流L2经过二级工质加压泵P2加压,再经过二级多股流换热器H2加热进入分离膨胀装置SEN的三级汽液分离器S3,并被分离为三级气相流V3和三级液相流L3,其中的三级液相流L3经过三级工质加压泵P3加压,再经过三级多股流换热器H3加热到饱和状态,进入三级高压膨胀机E3中膨胀对外做功;三级高压膨胀机E3出来的三级乏汽F3与三级汽液分离器S3分离出的三级气相流V3经过三级混合器M3混合,再经过三级多股流换热器H3加热到过热状态,进入二级高压膨胀机E2中膨胀对外做功;二级高压膨胀机E2出来的二级乏汽F2与二级汽液分离器S2分离出的二级气相流V2经过二级混合器M2混合,再经过二级多股流换热器H2加热到过热状态,进入一级高压膨胀机E1中膨胀对外做功;一级高压膨胀机E1出来的一级乏汽F1与一级汽液分离器S1分离出的一级气相流V1经过一级混合器M1混合,再经过一级多股流换热器H1加热到过热状态,进入低压膨胀机E中膨胀对外做功;低压膨胀机E排出的乏汽F再经由冷凝***C冷凝为液体有机工质引入总工质加压泵P完成有机工质的一个动力循环。
本发明提供的带有分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***,其包括依次相连并构成循环回路的冷凝***C、总工质加压泵P、预热器H、分离膨胀装置SEN和低压膨胀机E;余热源依次通过分离膨胀装置SEN和预热器(H,然后释放到环境中;
所述的分离膨胀装置SEN为四级分离膨胀装置,该四级分离膨胀装置由一级汽液分离器S1、二级汽液分离器S2、三级汽液分离器S3、四级汽液分离器S4、一级工质加压泵P1、二级工质加压泵P2、三级工质加压泵P3、四级工质加压泵P4、一级混合器M1、二级混合器M2、三级混合器M3、四级混合器M4、一级多股流换热器H1、二级多股流换热器H2、三级多股流换热器H3、四级多股流换热器H4、一级高压膨胀机E1、二级高压膨胀机E2、三级高压膨胀机E3和四级高压膨胀机E4及其连接管路组成;
经冷凝***C冷凝后的液体有机工质经过总工质加压泵P加压和预热器H加热到气液两相状态,然后进入分离膨胀装置SEN中的一级汽液分离器S1,并被分离为一级气相流V1和一级液相流L1,其中的一级液相流L1经过一级工质加压泵P1加压,经过一级多股流换热器H1加热到两相状态,之后进入分离膨胀装置SEN的二级汽液分离器S2,并被分离为二级气相流V2和二级液相流L2,其中的二级液相流L2经过二级工质加压泵P2加压,再经过二级多股流换热器H2加热到气液两相状态,之后进入分离膨胀装置SEN的三级汽液分离器S3,并被分离为三级气相流V3和三级液相流L3,其中的三级液相流L3经过三级工质加压泵P3加压,再经过三级多股流换热器H3加热到气液两相状态,之后进入分离膨胀装置SEN的四级汽液分离器S4,并被分离为四级气相流V4和四级液相流L4,其中的四级液相流L4经过四级工质加压P4加压,再经过四级多股流换热器H4加热到饱和状态,进入四级高压膨胀机E4中膨胀对外做功;四级高压膨胀机E4排出的四级乏汽F4与四级汽液分离器S4分离出的四级气相流V4经过四级混合器M4混合,再经过四级多股流换热器H4加热到过热状态,进入三级高压膨胀机E3中膨胀对外做功;三级高压膨胀机E3排出的三级乏汽F3与三级汽液分离器S3分离出的三级气相流V3经过三级混合器M3混合,再经过三级多股流换热器H3加热到过热状态,进入二级高压膨胀机E2中膨胀对外做功;二级高压膨胀机E2排出的二级乏汽F2与二级汽液分离器S2分离出的二级气相流V2经过二级混合器M2混合,再经过二级多股流换热器H2加热到过热状态,进入一级高压膨胀机E1中膨胀对外做功;一级高压膨胀机E1排出的一级乏汽F1与一级汽液分离器S1分离出的一级气相流V1经过一级混合器M1混合,再经过一级多股流换热器H1加热到过热状态,进入低压膨胀机E中膨胀对外做功;低压膨胀机E排出的乏汽F再经由冷凝***C冷凝为液体有机工质引入总工质加压泵P完成有机工质的一个动力循环。
上述的带有一级、二级、三级或四级分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***,还可包括:所述的低温膨胀机E排除的乏汽F再进入预热器H放热给有机工质然后由冷凝器C冷凝为液体有机工质,该液体有机工质再引入总工质加压泵P参与有机工质的一个动力循环。
本发明的有益效果是:一级、二级或多级分离膨胀装置的提出,可以通过调节级数适用于不同温度的余热源,直接将工业过程中不同温度的余热热量转化为高品位的电能;一级、二级或多级分离膨胀装置的提出,使得分离后的液相流经加压泵增压进入换热器蒸发后进入前级膨胀机,膨胀后与汽液分离器出来的气相混合后再进入换热器过热,过热后的蒸汽进入下一级膨胀机膨胀做功,这样实现了余热源的梯级利用,有效地降低了余热源的排气温度,不仅提高了有机朗肯循环的平均吸热温度,同时也提高了换热效率,从而提高有机朗肯循环的性能。
附图说明
图1是本发明的结构(流程)示意图;
图2是本发明的实施例1的结构(流程)示意图,其为带有一级分离膨胀装置(SE1)的有机朗肯循环余热回收***。
图3是本发明的实施例2的结构(流程)示意图,其中,低温膨胀机(E)排出的乏汽可以再进入预热器H放热给有机工质然后由冷凝器C冷凝为液体,再引入总工质加压泵P参与有机工质的一个动力循环。
图4是本发明的实施例3的结构(流程)示意图,其为带有二级分离膨胀装置(SE2)的有机朗肯循环余热回收***。
图5是本发明的实施例4的结构(流程)示意图,其中,低温膨胀机E排出的乏汽可以再进入预热器H放热给有机工质然后由冷凝器C冷凝为液体,再引入总工质加压泵P参与有机工质的一个动力循环。
图6是本发明的实施例5的结构(流程)示意图,其为带有三级分离膨胀装置(SE3)的有机朗肯循环余热回收***。
图7是本发明的实施例6的结构(流程)示意图,其中,低温膨胀机E排出的乏汽可以再进入预热器H放热给有机工质然后由冷凝器C冷凝为液体,再引入总工质加压泵P参与有机工质的一个动力循环。
图8是本发明的实施例7的结构(流程)示意图,其为带有四级分离膨胀装置(SE4)的有机朗肯循环余热回收***。
图9是本发明的实施例8的结构(流程)示意图,其中低温膨胀机E排出的乏汽可以再进入预热器H放热给有机工质然后由冷凝器C冷凝为液体,再引入总工质加压泵P参与有机工质的一个动力循环。
具体实施方式
下面结合附图及实施例进行进一步描述本发明:
附图1为本发明的结构示意图;如图1所示,本发明的带有分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***,其包括依次相连并构成循环回路的冷凝***C、总工质加压泵P、预热器H、分离膨胀装置SEN和低压膨胀机E;余热源依次通过分离膨胀装置SEN和预热器H,然后释放到环境中。
所述的分离膨胀装置SEN可为一级分离膨胀装置、二级分离膨胀装置、三级分离膨胀装置或四级分离膨胀装置。
实施例1:
参照图1和图2,本实施例是带有一级分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***,其适用于温度为150℃的余热源,这里假设余热源的流量为1kg/s;该***的有机工质采用R245fa;流量为0.322kg/s的有机工质流体经过冷凝器C冷凝到30℃的饱和液体(对应的饱和压力为0.177MPa),经过总工质加压泵P加压到0.758MPa,再经过预热器H预热到气相摩尔组分占0.31的两相状态,然后通过一级汽液分离器S1分离成一级气相流V1和一级液相流L1两股流体;其中一级液相流L1经过一级工质加压泵P1加压到1.78MPa,再经过一级多股流换热器H1加热到饱和状态,进入一级高压膨胀机E1中膨胀对外做功,其排气压力为0.758MPa;一级高压膨胀机E1出来的一级乏汽与一级汽液分离器(S1)分离出的一级气相流V1经过一级混合器M1混合,再经过一级多股流换热器H1加热到130℃后,进入低压膨胀机E中膨胀对外做功,其膨胀压力为0.177MPa。该***的净输出功为10.16kW,***热效率为11%。
实施例2:
参照图3,本实施例的带有一级分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***:低温膨胀机E排出的乏汽再次进入预热器H放热给有机工质,然后经冷凝器C冷凝为液体;***其它部分以及***循环参数与实施例1相同;该***适用于温度为150℃的余热源,这里假设余热源的流量为1kg/s;***的净输出功为10.16kW,热效率为13.77%。
实施例3:
参照图4,本实施例是带有二级分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***,其适用于温度为200℃的余热源,这里假设余热源的流量为1kg/s。该***的有机工质采用丙酮(acetone);流量为0.1564kg/s的有机工质流体经过冷凝器C冷凝到30℃的饱和液体(对应的饱和压力为0.0365MPa),经过总工质加压泵P加压到0.4MPa,再经过预热器H预热到气相摩尔组分占0.3的两相状态,然后通过一级汽液分离器S1分离成一级气相流V1和一级液相流L1两股流体;其中一级液相流L1经过一级工质加压泵P1加压到0.75MPa,经过一级多股流换热器H1加热到气相摩尔组分占0.3的两相状态,进入二级汽液分离器S2再次分离成两股流体;其中二级液相流L2经过二级工质加压泵P2加压到1.4MPa,经过二级多股流换热器H2加热到饱和状态,进入二级高压膨胀机E2中膨胀对外做功,排气压力为0.75MPa;来自于二级膨胀机E2的乏汽F2与二级分离器S2分离出的气相流V2经过二级混合器M2混合,再经过二级多股流换热器H2加热到180℃后,进入一级膨胀机E1中膨胀对外做功,其膨胀压力为0.4MPa;来自于一级高压膨胀机E1的一级乏汽F1与一级汽液分离器S1分离出的一级气相流V1经过一级混合器M1混合,再经过后续一级、二级多股流换热器(H1和H2)加热到180℃后,进入低压膨胀机E中膨胀对外做功,膨胀压力为0.0365MPa;该***的净输出功为20.20kW,***热效率为16.32%。
实施例4:
参照图5,本实施例是带有二级分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***:低压膨胀机E排除的乏汽再次进入预热器H放热给有机工质然后由冷凝器C冷凝为液体;***其它部分以及***循环参数与实施例3相同。该***适用于温度为200℃的余热源,这里假设余热源的流量为1kg/s;该***的净输出功为20.20kW,***热效率为18.81%。
实施例4:
参照图6,本实施例是带有三级分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***适用于温度为250℃的余热源,这里假设余热源的流量为1kg/s。该***的有机工质采用丙酮(acetone);流量为0.2778kg/s的有机工质流体经过冷凝器C冷凝到30℃的饱和液体(对应的饱和压力为0.0365MPa),经过总工质加压泵P加压到0.4MPa,再经过预热器H预热到气相摩尔组分占0.3的两相状态,然后通过一级汽液分离器S1分离成一级气相流V1和一级液相流L1两股流体;其中一级液相流L1经过一级工质加压泵P1加压到0.75MPa,经过一级多股流换热器H1加热到气相摩尔组分占0.3的两相状态,进入二级汽液分离器S2再次分离成两股流体;其中二级液相流L2经过二级工质加压泵P2加压到1.4MPa,经过二级多股流换热器H2加热到气相摩尔组分占0.3的两相状态,进入三级汽液分离器S3再次分离成两股流体;其中三级液相流L3经过三级工质加压泵P3加压到2.0MPa,经过三级多股流加热器H3加热到饱和状态,进入三级高压膨胀机E3中膨胀对外做功,排气压力为1.4MPa;来自于三级高压膨胀机E3的三级乏汽F3与三级汽液分离器S3分离出的三级气相流V3经过三级混合器M3混合,再经过三级多股流换热器H3加热到220℃后,进入二级高压膨胀机E2中膨胀对外做功,其膨胀压力为0.75MPa;来自于二级高压膨胀机E2的二级乏汽F2与二级汽液分离器S2分离出的二级气相流V2经过二级混合器M2混合,再依次经过二级多股流换热器H2和三级多股流换热器H3加热到150℃后,进入一级高压膨胀机E2中膨胀对外做功,其膨胀压力为0.4MPa;来自于一级高压膨胀机E1的一级乏汽F1与一级汽液分离器S1分离出的一级气相流V1经过一级混合器M1混合,再经过一级多股流换热器H1加热到120℃后,进入低压膨胀机E中膨胀对外做功,其膨胀压力为0.0365MPa;该***的净输出功为33.38kW,***热效率为17.30%。
实施例5:
参照图7,本实施例的带有三级分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***;低温膨胀机E排出的乏汽再次进入预热器H放热给有机工质,然后经冷凝器C冷凝为液体;***其它部分以及***循环参数与实施例1相同;该***适用于温度为250℃的余热源,这里假设余热源的流量为1kg/s;该***的净输出功为33.38kW,***热效率为17.78%。
实施例6:
参照图8,本实施例是带有四级分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***适用于温度为300℃的余热源,这里假设余热源的流量为1kg/s。该***的有机工质采用acetone;流量为0.3778kg/s的有机工质流体经过冷凝器C冷凝到30℃的饱和液体(对应的饱和压力为0.0365MPa),经过总工质加压泵P加压到0.4MPa,再经过预热器H预热到气相摩尔组分占0.3的两相状态,然后通过一级汽液分离器S1分离成一级气相流V1和一级液相流L1两股流体;其中一级液相流L1经过一级工质加压泵P1加压到0.75MPa,经过一级多股流换热器H1加热到气相摩尔组分占0.3的两相状态,进入二级汽液分离器S2再次分离成两股流体;其中二级液相流L2经过二级工质加压泵P2加压到1.4MPa,经过二级多股流换热器H2加热到气相摩尔组分占0.3的两相状态,进入三级汽液分离器S3再次分离成两股流体;其中三级液相流L3经过三级工质加压泵P3加压到2.0MPa,经过三级多股流加热器H3加热到气相摩尔组分占0.3的两相状态,进入四级汽液分离器S4再次分离成两股流体;其中四级液相流L4经过四级工质加压泵P4加压到3.0MPa,经过四级多股流加热器H4加热到饱和状态,进入四级高压膨胀机E4中膨胀对外做功,排气压力为2.0MPa;来自于四级高压膨胀机E4的四级乏汽F4与四级汽液分离器S4分离出的四级气相流V4经过四级混合器M4混合,再经过四级多股流换热器H4加热到280℃后,进入三级高压膨胀机E3中膨胀对外做功,其膨胀压力为1.4MPa;来自于三级高压膨胀机E3的三级乏汽F3与三级汽液分离器S3分离出的三级气相流V3经过三级混合器M3混合,再经过三级多股流换热器H3加热到200℃后,进入二级高压膨胀机E2中膨胀对外做功,其膨胀压力为0.75MPa;来自于二级高压膨胀机E2的二级乏汽F2与二级汽液分离器S2分离出的二级气相流V2经过二级混合器M2混合,再经过二级多股流换热器H2加热到150℃后,进入一级高压膨胀机E2中膨胀对外做功,其膨胀压力为0.4MPa;来自于一级高压膨胀机E1的一级乏汽F1与一级汽液分离器S1分离出的一级气相流V1经过一级混合器M1混合,再经过一级多股流换热器H1加热到120℃后,进入低压膨胀机E中膨胀对外做功,其膨胀压力为0.0365MPa;该***的净输出功为45.93kW,***热效率为17.46%。
实施例7:
参照图9,本实施例的带有四级分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***;低温膨胀机E排出的乏汽再次进入预热器H放热给有机工质,然后经冷凝器C冷凝为液体;***其它部分以及***循环参数与实施例1相同;该***适用于温度为300℃的余热源,这里假设余热源的流量为1kg/s;该***的净输出功为45.93kW,***热效率为17.96%。
Claims (8)
1.一种带有分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***,其包括依次相连并构成循环回路的冷凝***(C)、总工质加压泵(P)、预热器(H)、分离膨胀装置(SEN)和低压膨胀机(E);余热源依次通过分离膨胀装置(SEN)和预热器(H),然后释放到环境中;
所述的分离膨胀装置(SEN)为一级分离膨胀装置,该一级分离膨胀装置由一级汽液分离器(S1)、一级工质加压泵(P1)、一级混合器(M1)、一级多股流换热器(H1)和一级高压膨胀机(E1)及其连接管路组成;
经冷凝***(C)冷凝后的液体有机工质经总工质加压泵(P)加压和预热器(H)加热到气液两相状态;然后进入分离膨胀装置(SEN)的一级汽液分离器(S1),经一级汽液分离器(S1)分离为一级气相流(V1)和一级液相流(L1),其中的一级液相流(L1)经过一级工质加压泵(P1)加压,再经一级多股流换热器(H1)加热到饱和状态,进入一级高压膨胀机(E1)膨胀对外做功;一级高压膨胀机(E1)出来的一级乏汽(F1)与一级汽液分离器(S1)分离出的一级气相流(V1)经过一级混合器(M1)混合,再经过一级多股流换热器(H1)加热到过热状态,进入低压膨胀机中(E)膨胀对外做功;低压膨胀机(E)排出的乏汽(F)经由冷凝***(C)冷凝为液体有机工质引入总工质加压泵(P)完成有机工质的一个动力循环。
2.一种带有分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***,其包括依次相连并构成循环回路的冷凝***(C)、总工质加压泵(P)、预热器(H)、分离膨胀装置(SEN)和低压膨胀机(E);余热源依次通过分离膨胀装置(SEN)和预热器(H),然后释放到环境中;
所述的分离膨胀装置(SEN)为二级分离膨胀装置,该二级分离膨胀装置由一级汽液分离器(S1)、二级汽液分离器(S2)、一级工质加压泵(P1)、二级工质加压泵(P2)、一级混合器(M1)、二级混合器(M2)、一级多股流换热器(H1)、二级多股流换热器(H2)、一级高压膨胀机(E1)和二级高压膨胀机(E2)及其连接管路组成;
经冷凝***(C)冷凝后的液体有机工质经总工质加压泵(P)加压和预热器(H)加热到气液两相状态;然后进入分离膨胀装置(SEN)的一级汽液分离器(S1),经一级汽液分离器(S1)分离为一级气相流(V1)和一级液相流(L1),其中的一级液相流(L1)经过一级工质加压泵(P1)加压,再经一级多股流换热器(H1)加热到气液两相状态,之后进入分离膨胀装置的二级汽液分离器(S2),并被分离为二级气相流(V2)和二级液相流(L2),其中的二级液相流(L2)经过二级工质加压泵(P2)加压,再经二级多股流换热器(H2)加热到饱和状态,进入二级高压膨胀机(E2)中膨胀对外做功;二级高压膨胀机(E2)出来的二级乏汽(F2)与二级汽液分离器(S2)分离出的二级气相流(V2)经过二级混合器(M2)混合,再经过二级多股流换热器(H2)加热到过热状态,进入一级高压膨胀机(E1)中膨胀对外做功;一级高压膨胀机(E1)出来的一级乏汽(F1)与一级汽液分离器(S1)分离出的一级气相流(V1)经过一级混合器(M1)混合,再依次经过一级多股流换热器(H1)和二级多股流换热器(H2)加热到过热状态,进入低压膨胀机(E)中膨胀对外做功;低压膨胀机(E)排出的乏汽(F)再经由冷凝***(C)冷凝为液体有机工质引入总工质加压泵(P)完成有机工质的一个动力循环。
3.一种带有分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***,其包括依次相连并构成循环回路的冷凝***(C)、总工质加压泵(P)、预热器(H)、分离膨胀装置(SEN)和低压膨胀机(E);余热源依次通过分离膨胀装置(SEN)和预热器(H),然后释放到环境中;
所述的分离膨胀装置(SEN)为三级分离膨胀装置,该三级分离膨胀装置由一级汽液分离器(S1)、二级汽液分离器(S2)、三级汽液分离器(S3)、一级工质加压泵(P1)、二级工质加压泵(P2)、三级工质加压泵(P3)、一级混合器(M1)、二级混合器(M2)、三级混合器(M3)、一级多股流换热器(H1)、二级多股流换热器(H2)、三级多股流换热器(H3)、一级高压膨胀机(E1)、二级高压膨胀机(E2)和三级高压膨胀机(E3)及其连接管路组成;
经冷凝***(C)冷凝后的液体有机工质经过总工质加压泵(P)加压和预热器(H)加热到气液两相状态;然后进入分离膨胀装置(SEN)的一级汽液分离器(S1),并被分离为一级气相流(V1)和一级液相流(L1),其中的一级液相流(L1)经过一级工质加压泵(P1)加压,再经过一级多股流换热器(H1)加热到气液两相状态,之后进入分离膨胀装置(SEN)的二级汽液分离器(S2),并被分离为二级气相流(V2)和二级液相流(L2),其中的二级液相流(L2)经过二级工质加压泵(P2)加压,再经过二级多股流换热器(H2)加热进入分离膨胀装置(SEN)的三级汽液分离器(S3),并被分离为三级气相流(V3)和三级液相流(L3),其中的三级液相流(L3)经过三级工质加压泵(P3)加压,再经过三级多股流换热器(H3)加热到饱和状态,进入三级高压膨胀机(E3)中膨胀对外做功;三级高压膨胀机(E3)出来的三级乏汽(F3)与三级汽液分离器(S3)分离出的三级气相流(V3)经过三级混合器(M3)混合,再经过三级多股流换热器(H3)加热到过热状态,进入二级高压膨胀机(E2)中膨胀对外做功;二级高压膨胀机(E2)出来的二级乏汽(F2)与二级汽液分离器(S2)分离出的二级气相流(V2)经过二级混合器(M2)混合,再经过二级多股流换热器(H2)加热到过热状态,进入一级高压膨胀机(E1)中膨胀对外做功;一级高压膨胀机(E1)出来的一级乏汽(F1)与一级汽液分离器(S1)分离出的一级气相流(V1)经过一级混合器(M1)混合,再经过一级多股流换热器(H1)加热到过热状态,进入低压膨胀机(E)中膨胀对外做功;低压膨胀机(E)排出的乏汽(F)再经由冷凝***(C)冷凝为液体有机工质引入总工质加压泵(P)完成有机工质的一个动力循环。
4.一种带有分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***,其包括依次相连并构成循环回路的冷凝***(C)、总工质加压泵(P)、预热器(H)、分离膨胀装置(SEN)和低压膨胀机(E);余热源依次通过分离膨胀装置(SEN)和预热器(H),然后释放到环境中;
所述的分离膨胀装置(SEN)为四级分离膨胀装置,该四级分离膨胀装置由一级汽液分离器(S1)、二级汽液分离器(S2)、三级汽液分离器(S3)、四级汽液分离器(S4)、一级工质加压泵(P1)、二级工质加压泵(P2)、三级工质加压泵(P3)、四级工质加压泵(P4)、一级混合器(M1)、二级混合器(M2)、三级混合器(M3)、四级混合器(M4)、一级多股流换热器(H1)、二级多股流换热器(H2)、三级多股流换热器(H3)、四级多股流换热器(H4)、一级高压膨胀机(E1)、二级高压膨胀机(E2)、三级高压膨胀机(E3)和四级高压膨胀机(E4)及其连接管路组成;
经冷凝***(C)冷凝后的液体有机工质经过总工质加压泵(P)加压和预热器(H)加热到气液两相状态,然后进入分离膨胀装置(SEN)中的一级汽液分离器(S1),并被分离为一级气相流(V1)和一级液相流(L1),其中的一级液相流(L1)经过一级工质加压泵(P1)加压,经过一级多股流换热器(H1)加热到两相状态,之后进入分离膨胀装置(SEN)的二级汽液分离器(S2),并被分离为二级气相流(V2)和二级液相流(L2),其中的二级液相流(L2)经过二级工质加压泵(P2)加压,再经过二级多股流换热器(H2)加热到气液两相状态,之后进入分离膨胀装置(SEN)的三级汽液分离器(S3),并被分离为三级气相流(V3)和三级液相流(L3),其中的三级液相流经过三级工质加压泵(P3)加压,再经过三级多股流换热器(H3)加热到气液两相状态,之后进入分离膨胀装置(SEN)的四级汽液分离器(S4),并被分离为四级气相流(V4)和四级液相流(L4),其中的四级液相流(L4)经过四级工质加压泵(P4)加压,再经过四级多股流换热器(H4)加热到饱和状态,进入四级高压膨胀机(E4)中膨胀对外做功;四级高压膨胀机(E4)排出的四级乏汽(F4)与四级汽液分离器(S4)分离出的四级气相流(V4)经过四级混合器(M4)混合,再经过四级多股流换热器(H4)加热到过热状态,进入三级高压膨胀机(E3)中膨胀对外做功;三级高压膨胀机(E3)排出的三级乏汽(F3)与三级汽液分离器(S3)分离出的三级气相流(V3)经过三级混合器(M3)混合,再经过三级多股流换热器(H3)加热到过热状态,进入二级高压膨胀机(E2)中膨胀对外做功;二级高压膨胀机(E2)排出的二级乏汽(F2)与二级汽液分离器(S2)分离出的二级气相流(V2)经过二级混合器(M2)混合,再经过二级多股流换热器(H2)加热到过热状态,进入一级高压膨胀机(E1)中膨胀对外做功;一级高压膨胀机(E1)排出的一级乏汽(F1)与一级汽液分离器(S1)分离出的一级气相流(V1)经过一级混合器(M1)混合,再经过一级多股流换热器(H1)加热到过热状态,进入低压膨胀机(E)中膨胀对外做功;低压膨胀机(E)排出的乏汽(F)再经由冷凝***(C)冷凝为液体有机工质引入总工质加压泵(P)完成有机工质的一个动力循环。
5.按照权利要求1所述的带有分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***,其特征在于,还包括:所述的低压膨胀机(E)排除的乏汽(F)再进入预热器(H)放热给有机工质然后由冷凝器(C)冷凝为液体有机工质,该液体有机工质再引入总工质加压泵(P)参与有机工质的一个动力循环。
6.按照权利要求2所述的带有分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***,其特征在于,还包括:所述的低压膨胀机(E)排除的乏汽(F)再进入预热器(H)放热给有机工质然后由冷凝器(C)冷凝为液体有机工质,该液体有机工质再引入总工质加压泵(P)参与有机工质的一个动力循环。
7.按照权利要求3所述的带有分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***,其特征在于,还包括:所述的低压膨胀机(E)排除的乏汽(F)再进入预热器(H)放热给有机工质然后由冷凝器(C)冷凝为液体有机工质,该液体有机工质再引入总工质加压泵(P)参与有机工质的一个动力循环。
8.按照权利要求4所述的带有分离膨胀装置的有机朗肯循环余热回收发电***,其特征在于,还包括:所述的低压膨胀机(E)排除的乏汽(F)再进入预热器(H)放热给有机工质然后由冷凝器(C)冷凝为液体有机工质,该液体有机工质再引入总工质加压泵(P)参与有机工质的一个动力循环。
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