CN110295959A - 一种有机朗肯循环余热回收***及启动控制方法 - Google Patents

一种有机朗肯循环余热回收***及启动控制方法 Download PDF

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王鹏
李子非
徐秀华
袁宝良
江杰
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王晓勇
卜兆国
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Abstract

本发明实施例公开了一种有机朗肯循环余热回收***及启动控制方法。该***包括：排气换热子***、有机朗肯循环子***及冷凝器冷却子***。采用定频离心泵作为余热回收***中的工质泵，可以降低余热回收***的成本。

Description

一种有机朗肯循环余热回收***及启动控制方法
技术领域
本发明实施例涉及发动机节能减排技术领域，尤其涉及一种有机朗肯循环余热回收***及启动控制方法。
背景技术
从发动机的能量热平衡角度分析，一般发动机输出的有效功率只占燃油燃烧总热量的20％-40％左右，其余热能量则主要通过排气和冷却介质(冷却水、机油散热等)被传递到大气环境中。由此可以看出，对于车用发动机，其余热能量具有很大的节能潜力，余热能回收技术有广泛的应用空间。目前，发动机余热能回收技术主要集中在增压、余热制冷、余热取暖、余热发电和改良燃料燃烧性能等几个方面。在当前车用余热利用的各种技术方案中，朗肯循环余热回收技术的热效率最高，是最有可能首先实现产业化的技术。
但是有机朗肯循环余热回收***在刚启动过程中，特别是在发动机中高负荷工况下排气温度较高，如果直接将排气输送到排气换热器中与有机工质进行换热，很有可能会造成有机工质局部温度过高从而发生热分解甚至引发事故，造成余热回收***无法正常工作；另外，一般车用有机朗肯循环余热回收装置采用变频泵，这样可以直接通过控制泵的转速来控制工质流量以适应发动机不同工况的变化，但是变频泵由于增加了变频电机及相应的控制设备，造成余热回收***的成本偏高。
发明内容
本发明实施例提供一种有机朗肯循环余热回收***及启动控制方法，采用定频离心泵作为余热回收***中的工质泵，可以降低余热回收***的成本；采用本实施例中的***启动控制方法，可以避免工质热分解的情况，从而提高***启动的安全性。
第一方面，本发明实施例提供了一种有机朗肯循环余热回收***，包括：排气换热子***、有机朗肯循环子***及冷凝器冷却子***；
所述排气换热子***包括排气管路、第一排气支路4、第一电控开关阀5、第二排气支路6、第二电控开关阀7、排气换热器8、第一单向阀9；所述第一电控开关阀5安装在所述第一排气支路4上，第二电控开关阀7、排气换热器8及第一单向阀9依次安装在第二排气支路6上，所述第一单向阀9用于防止所述第一排气支路4的排气倒流进入所述第二排气支路6；
所述有机朗肯循环子***包括排气换热器8、第三电控开关阀10、膨胀机11、第二单向阀12、冷凝器13、工质储液罐14、离心工质泵15、第一流量控制阀16、第二流量控制阀17；所述离心工质泵15出口与所述排气换热器8工质侧入口相连；所述排气换热器8工质侧出口与第三电控开关阀10入口相连，所述第三电控开关阀10出口与膨胀机11入口相连，膨胀机11出口与所述第二单向阀12入口相连；所述第二单向阀12出口与所述冷凝器13工质侧入口相连；所述冷凝器13工质侧出口与所述工质储液罐14入口相连；所述工质储液罐14出口与所述离心工质泵15入口相连；
所述离心工质泵15及所述膨胀机11设置有旁路用以旁通部分有机工质；其中，所述离心工质泵15旁路由离心工质泵15出口、第一流量控制阀16及工质储液罐14通过管路依次相连；所述膨胀机11旁路由膨胀机11入口、第二流量控制阀17及第二单向阀12出口通过管路依次相连；所述第二单向阀12用于防止流经膨胀机11旁路的工质倒流进入膨胀机11；第一定频电机18与离心工质泵15相连，用于驱动离心工质泵15运转；膨胀机11与电涡流制动器37通过联结轴39、40及转速扭矩仪26相连，膨胀机11的工作运行及输出功通过电涡流制动器37及转速扭矩仪26进行控制和测量；
所述冷凝器冷却子***由冷凝器13、冷却塔19、冷却水储液罐20、离心水泵21及第三流量控制阀22依次串联构成；第二定频电机23与离心水泵21相连，用于驱动离心水泵21运转；第三流量控制阀22用于控制所述冷凝器冷却子***中冷却水流量，冷却水储液箱20用于存储及补充冷却回路中的冷却水，通过打开球阀38向冷却水储液箱20补充冷却水。
进一步地，还包括：发动机子***及动力测控子***；
所述发动机子***包括发动机1、压气机2、涡轮3、进气管路、排气管路；进气管路与压气机2进气端相连，压气机2排气端与发动机1相连，发动机1与涡轮3相连，涡轮3与排气管路相连，所述压气机2与所述涡轮3同轴；
所述动力测控子***由发动机转速传感器24、油门踏板位置传感器25、第一电控开关阀5、第二电控开关阀7、第三电控开关阀10、第一流量控制阀16、第二流量控制阀17、第三流量控制阀22、转速扭矩仪26，电涡流制动器加载器27、第一定频电机18、第二定频电机23、发动机排气温度传感器28、排气换热器工质侧出口温度传感器29、排气换热器工质侧出口压力传感器30、膨胀机入口压力传感器31、冷凝器工质侧出口温度传感器32、冷凝器工质侧出口压力传感器33、工质流量计34及冷却水流量计35通过线束与电控单元36相连接组成。
第二方面，本发明实施例还提供了一种有机朗肯循环余热回收***的启动控制方法，该方法包括：
启动发动机1，并通过安装在排气通路上的发动机排气温度传感器28检测排气温度；
当所述排气温度高于设定开启温度时，初步启动有机朗肯循环余热回收***；
根据发动机转速和油门踏板位置参数确定排气换热器8工质侧出口处的目标压力值和的目标温度值，以及目标液态工质流量值；
调节第二流量控制阀17的开度，使得排气换热器8工质侧出口处的实际工质压力值等于所述目标压力值；调节第一流量控制阀16的开度，使得流量计34检测到的实际液态工质流量值等于所述目标液态工质流量值；
控制发动机排气全部流经排气换热器8与有机工质进行热交换，并继续调节第一流量控制阀16的开度，使得排气换热器8工质侧出口处的实际温度等于所述目标温度值；
控制过热蒸汽进入膨胀机11以推动所述膨胀机11做功，并调节第二流量控制阀17的开度或者电涡流制动器37的制动扭矩，使得膨胀机11入口处的实际工质压力值等于所述目标压力值；所述有机朗肯循环余热回收***完全启动。
进一步地，在启动发动机1之前，还包括：
接通电控开关阀5，关闭第二电控开关阀7，使得发动机排气流经第一排气支路4排入大气而不流经第二排气支路6。
进一步地，当所述排气温度高于设定开启温度时，初步启动有机朗肯循环余热回收***，包括：
关闭第三电控开关阀10，完全关闭第一流量控制阀16，完全打开第二流量控制阀17，完全打开第三流量控制阀22，启动离心工质泵15，启动离心水泵21，使得有机朗肯循环余热回收***处于初步启动状态。
进一步地，根据发动机转速和油门踏板位置参数确定排气换热器8工质侧出口处的目标压力值和的目标温度值，包括：
采集发动机转速传感器24和油门踏板位置传感器25的信号值；
根据发动机转速传感器24和油门踏板位置传感器25的信号值在预设二维映射图中获得排气换热器8工质侧出口处的目标压力值和目标温度值、以及目标液态工质流量值。
进一步地，调节第二流量控制阀17的开度，使得排气换热器8工质侧出口处的实际工质压力值等于所述目标压力值；调节第一流量控制阀16的开度，使得流量计34检测到的实际液态工质流量值等于所述目标液态工质流量值，包括：
压力传感器30检测排气换热器8工质侧出口处的实际工质压力值，当实际工质压力值低于所述目标压力值时，减小第二流量控制阀17的开度；当实际工质压力值高于所述目标压力值时，增大第二流量控制阀17的开度；使得排气换热器8工质侧出口处的实际工质压力值等于所述目标压力值；
当流量计34检测到的实际液态工质流量值高于目标液态工质流量值时，增大第一流量控制阀16的开度；当流量计34检测到的实际液态工质流量值低于目标液态工质流量值时，减少第一流量控制阀16的开度，使得流量计34检测到的实际液态工质流量值等于所述目标液态工质流量值。
进一步地，控制发动机排气全部流经排气换热器8与有机工质进行热交换，包括：
接通第二电控开关阀7，关闭第一电控开关阀5，使发动机排气全部流经排气换热器8与有机工质进行热交换；
相应的，调节第一流量控制阀16的开度，使得排气换热器8工质侧出口处的实际温度等于所述目标温度值，包括：
当温度传感器29检测排气换热器8工质侧出口的实际温度值高于目标温度值时，减小第一流量控制阀16的开度，以增大流经排气换热器8中的工质流量；当检测到的实际温度值低于目标温度值时，增大第一流量控制阀16的开度，以减小流经排气换热器8中的工质流量。
进一步地，控制过热蒸汽进入膨胀机11以推动所述膨胀机11做功，包括：
接通第三电控开关阀10，关闭第二流量控制阀17，使得过热蒸汽进入膨胀机11以推动膨胀机11做功。
进一步地，调节第二流量控制阀17的开度或者电涡流制动器37的制动扭矩，使得膨胀机11入口处的实际工质压力值等于所述目标压力值，包括：
当压力传感器31检测的膨胀机11入口处实际工质压力值高于目标压力值时，增大第二流量控制阀17开度，使部分工质流经膨胀机11旁路；当压力传感器31检测的膨胀机11入口处实际工质压力值低于目标压力值时，电涡流制动器加载器27增加加载电流以使电涡流制动器37制动扭矩增大，降低膨胀机11转速。
本发明实施例提供的有机朗肯循环余热回收***，包括：排气换热子***、有机朗肯循环子***及冷凝器冷却子***；采用定频离心泵作为余热回收***中的工质泵，可以降低余热回收***的成本。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种有机朗肯循环余热回收***的结构示意图；
图2是本发明实施例二中的一种有机朗肯循环余热回收***的启动控制方法的流程图；
图3是本发明实施例二中的一种有机朗肯循环余热回收***的启动控制方法的流程图。
附图中的标号：1、发动机；2、压气机；3、涡轮；4、第一排气支路；5、第一电控开关阀；6、第二排气支路；7、第二电控开关阀；8、排气换热器；9、第一单向阀；10、第三电控开关阀；11、膨胀机；12、第二单向阀；13、冷凝器；14、工质储液罐；15、离心工质泵；16、第一流量控制阀；17、第二流量控制阀；18、第一定频电机；19、冷却塔；20、冷却水储液箱；21、离心水泵；22、第三流量控制阀；23、第二定频电机；24、发动机转速传感器；25、油门踏板位置传感器；26、转速扭矩仪；27、电涡流制动器加载器；28、发动机排气温度传感器；29、排气换热器工质侧出口温度传感器；30、排气换热器工质侧出口压力传感器；31、膨胀机入口压力传感器；32、冷凝器工质侧出口温度传感器；33、冷凝器工质侧出口压力传感器；34、工质流量计；35、冷却水流量计；36、电控单元；37、电涡流制动器；38、球阀；39、40、联结轴；41、转速扭矩仪转速传感器；42、转速扭矩仪扭矩传感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种有机朗肯循环余热回收***的结构示意图，该***包括：排气换热子***、有机朗肯循环子***及冷凝器冷却子***。
如图1所示，排气换热子***包括排气管路、第一排气支路4、第一电控开关阀5、第二排气支路6、第二电控开关阀7、排气换热器8、第一单向阀9；第一电控开关阀5安装在第一排气支路4上，第二电控开关阀7、排气换热器8及第一单向阀9依次安装在第二排气支路6上，第一单向阀9用于防止第一排气支路4的排气倒流进入第二排气支路6。
有机朗肯循环子***包括排气换热器8、第三电控开关阀10、膨胀机11、第二单向阀12、冷凝器13、工质储液罐14、离心工质泵15、第一流量控制阀16、第二流量控制阀17；离心工质泵15出口与排气换热器8工质侧入口相连；排气换热器8工质侧出口与第三电控开关阀10入口相连，第三电控开关阀10出口与膨胀机11入口相连，膨胀机11出口与第二单向阀12入口相连；第二单向阀12出口与冷凝器13工质侧入口相连；冷凝器13工质侧出口与工质储液罐14入口相连；工质储液罐14出口与离心工质泵15入口相连。离心工质泵15及膨胀机11设置有旁路用以旁通部分有机工质；其中，离心工质泵15旁路由离心工质泵15出口、第一流量控制阀16及工质储液罐14通过管路依次相连；膨胀机11旁路由膨胀机11入口、第二流量控制阀17及第二单向阀12出口通过管路依次相连；第二单向阀12用于防止流经膨胀机11旁路的工质倒流进入膨胀机11；第一定频电机18与离心工质泵15相连，用于驱动离心工质泵15运转；膨胀机11与电涡流制动器37通过联结轴39、40及转速扭矩仪26相连，膨胀机11的工作运行及输出功通过电涡流制动器37及转速扭矩仪26进行控制和测量。
冷凝器冷却子***由冷凝器13、冷却塔19、冷却水储液罐20、离心水泵21及第三流量控制阀22依次串联构成；第二定频电机23与离心水泵21相连，用于驱动离心水泵21运转；第三流量控制阀22用于控制冷凝器冷却子***中冷却水流量，冷却水储液箱20用于存储及补充冷却回路中的冷却水，通过打开球阀38向冷却水储液箱20补充冷却水。
可选的，该***还包括：发动机子***及动力测控子***。
发动机子***包括发动机1、压气机2、涡轮3、进气管路、排气管路；进气管路与压气机2进气端相连，压气机2排气端与发动机1相连，发动机1与涡轮3相连，涡轮3与排气管路相连，压气机2与涡轮3同轴。
动力测控子***由发动机转速传感器24、油门踏板位置传感器25、第一电控开关阀5、第二电控开关阀7、第三电控开关阀10、第一流量控制阀16、第二流量控制阀17、第三流量控制阀22、转速扭矩仪26，电涡流制动器加载器27、第一定频电机18、第二定频电机23、发动机排气温度传感器28、排气换热器工质侧出口温度传感器29、排气换热器工质侧出口压力传感器30、膨胀机入口压力传感器31、冷凝器工质侧出口温度传感器32、冷凝器工质侧出口压力传感器33、工质流量计34及冷却水流量计35通过线束与电控单元36相连接组成。
本实施例提供的有机朗肯循环余热回收***，包括：排气换热子***、有机朗肯循环子***及冷凝器冷却子***；采用定频离心泵作为余热回收***中的工质泵，可以降低余热回收***的成本。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种有机朗肯循环余热回收***的启动控制方法的流程图，该方法由上述实施例的有机朗肯循环余热回收***执行，如图2所示，该方法包括：
步骤210，启动发动机，并通过安装在排气通路上的发动机排气温度传感器检测排气温度。
本***中，由电控单元36向其他部件发送指令。具体的，电控单元36发出指令，发动机1启动，安装在排气通路上的发动机排气温度传感器28对排气温度进行检测，当排气温度低于设定开启温度时，电控单元不发出任何指令，此时有机朗肯循环余热回收***处于待机状态。
本实施例中，在启动发动机1之前，还包括：接通电控开关阀5，关闭第二电控开关阀7，使得发动机排气流经第一排气支路4排入大气而不流经第二排气支路6。
步骤220，当排气温度高于设定开启温度时，初步启动有机朗肯循环余热回收***。
其中，设定开启温度存储于电控单元36中。具体的，当发动机排气温度传感器28检测到发动机排气温度高于设定开启温度时，电控单元36发出指令：关闭第三电控开关阀10，完全关闭第一流量控制阀16，完全打开第二流量控制阀17，完全打开第三流量控制阀22，启动离心工质泵15，启动离心水泵21，使得有机朗肯循环余热回收***处于初步启动状态。此时有机朗肯循环子***中工质以液态形式循环流动工质流路为：工质储液罐14—定频离心泵15—排气换热器8—第二流量控制阀17—冷凝器13—工质储液罐14，冷凝器冷却子***中冷却水以最大工作流量在冷却子***中循环流动。
步骤230，根据发动机转速和油门踏板位置参数确定排气换热器工质侧出口处的目标压力值和的目标温度值，以及目标液态工质流量值。
本实施例中，在有机朗肯循环余热回收***初步启动后，电控单元36采集发动机转速传感器24和油门踏板位置传感器25的信号值，获得发动机转速和油门踏板位置参数。然后根据发动机转速传感器24和油门踏板位置传感器25的信号值在预设二维映射图中获得排气换热器8工质侧出口处的目标压力值和目标温度值、以及目标液态工质流量值。其中，预设二维映射图是根据发动机转速和油门踏板位置参数与排气换热器8工质侧出口处的目标压力值和目标温度值、以及目标液态工质流量值的映射关系预先建立的二维图。
步骤240，调节第二流量控制阀的开度，使得排气换热器工质侧出口处的实际工质压力值等于目标压力值；调节第一流量控制阀的开度，使得流量计检测到的实际液态工质流量值等于目标液态工质流量值。
具体的，在获得排气换热器8工质侧出口处的目标压力值和目标温度值、以及目标液态工质流量值后，压力传感器30检测排气换热器8工质侧出口处的实际工质压力值，当实际工质压力值低于目标压力值时，减小第二流量控制阀17的开度；当实际工质压力值高于目标压力值时，增大第二流量控制阀17的开度；使得排气换热器8工质侧出口处的实际工质压力值等于目标压力值。本实施例中，在调节第二流量控制阀17的开度时，可以是缓慢的调节，如逐渐增大第二流量控制阀17的开度或者逐渐减小第二流量控制阀17的开度。
当流量计34检测到的实际液态工质流量值高于目标液态工质流量值时，增大第一流量控制阀16的开度；当流量计34检测到的实际液态工质流量值低于目标液态工质流量值时，减少第一流量控制阀16的开度，使得流量计34检测到的实际液态工质流量值等于目标液态工质流量值。本实施例中，在调节第一流量控制阀16的开度时，可以是缓慢的调节，如逐渐增大第一流量控制阀16的开度或者逐渐减小第一流量控制阀16的开度。
步骤250，控制发动机排气全部流经排气换热器与有机工质进行热交换，并继续调节第一流量控制阀的开度，使得排气换热器工质侧出口处的实际温度等于目标温度值。
其中，继续调节第一流量控制阀16的开度的方式可以是微调节的方式，如：略微增大第一流量控制阀16的开度或者略微减小第一流量控制阀16的开度。
具体的，排气换热器8工质侧出口处的实际工质压力值等于目标压力值，且流量计34检测到的实际液态工质流量值等于目标液态工质流量值后，电控单元36发出指令，接通第二电控开关阀7，关闭第一电控开关阀5，使发动机排气全部流经排气换热器8与有机工质进行热交换。排气换热器8工质侧出口温度传感器29检测排气换热器8工质侧出口实际温度值，当检测到的实际温度值高于目标温度值时，减小第一流量控制阀16的开度，以增大流经排气换热器8中的工质流量；当检测到的实际温度值低于目标温度值时，增大第一流量控制阀16的开度，以减小流经排气换热器8中的工质流量。
步骤260，控制过热蒸汽进入膨胀机以推动膨胀机做功，并调节第二流量控制阀的开度或者电涡流制动器的制动扭矩，使得膨胀机入口处的实际工质压力值等于目标压力值；有机朗肯循环余热回收***完全启动。
具体的，当排气换热器8工质侧出口实际温度等于目标温度后，电控单元36发出指令，接通第三电控开关阀10，关闭第二流量控制阀17，使得过热蒸汽进入膨胀机11以推动膨胀机11做功。当压力传感器31检测的膨胀机11入口处实际工质压力值高于目标压力值时，增大第二流量控制阀17开度，使部分工质流经膨胀机11旁路，从而降低膨胀机11入口处工质压力；当压力传感器31检测的膨胀机11入口处实际工质压力值低于目标压力值时，电涡流制动器加载器27增加加载电流以使电涡流制动器37制动扭矩增大，降低膨胀机11转速，从而增加膨胀机11入口处工质压力。
本实施例中，由于第三流量控制阀22开度保持全开，冷凝器冷却子***中冷却水以最大流量通过冷凝器13与工质进行换热，此时冷却子***处于最大冷却能力工况进行工作，可确保冷凝器13工质侧出口工质能够被冷却为液态工质。
待有机朗肯循环余热回收***各运行参数(排气换热器8工质侧出口处的实际工质压力值、实际液态工质流量值和排气换热器8工质侧出口处的实际温度等)稳定后，电控单元36发出指令采集并记录各运行参数值，有机朗肯循环余热回收***完全启动。
图3为本发明实施例二提供的一种有机朗肯循环余热回收***的启动控制方法的流程图，作为对上述实施例的进一步解释，该方法具体包括如下步骤：
接通第一电控开关阀5，关闭第二电控开关阀7，启动发动机1。
判断发动机排气温度是否大于设定开启温度，若否，则余热回收***处于待机状态；
若是，则关闭第三电控开关阀10，完全关闭第一流量控制阀16，完全打开第二流量控制阀17，完全打开第三流量控制阀22，启动离心工质泵15，启动离心水泵21。
调节第二流量控制阀17的开度，使得排气换热器8工质侧出口处的实际工质压力值等于目标压力值。
调节第一流量控制阀16的开度，使得流量计34检测到的实际液态工质流量值等于目标液态工质流量值。
当排气换热器8工质侧出口处的实际工质压力值等于目标压力值，且实际液态工质流量值等于目标液态工质流量值，接通第二电控开关阀7，关闭第一电控开关阀5，微调节第一流量控制阀16的开度，使得排气换热器8工质侧出口处的实际温度等于目标温度值。
当排气换热器8工质侧出口处的实际温度等于目标温度值时，接通第三电控开关阀10，关闭第二流量控制阀17，微调节第二流量控制阀17的开度或者电涡流制动器37的制动扭矩，使得膨胀机11入口处的实际工质压力值等于目标压力值。
有机朗肯循环余热回收***完全启动。
本实施例提供的有机朗肯循环余热回收***的启动控制方法，启动发动机1，并通过安装在排气通路上的发动机排气温度传感器28检测排气温度；当排气温度高于设定开启温度时，初步启动有机朗肯循环余热回收***；根据发动机转速和油门踏板位置参数确定排气换热器8工质侧出口处的目标压力值和的目标温度值，以及目标液态工质流量值；调节第二流量控制阀17的开度，使得排气换热器8工质侧出口处的实际工质压力值等于目标压力值；调节第一流量控制阀16的开度，使得流量计34检测到的实际液态工质流量值等于目标液态工质流量值；控制发动机排气全部流经排气换热器8与有机工质进行热交换，并继续调节第一流量控制阀16的开度，使得排气换热器8工质侧出口处的实际温度等于目标温度值；控制过热蒸汽进入膨胀机11以推动膨胀机11做功，并调节第二流量控制阀17的开度或者电涡流制动器37的制动扭矩，使得膨胀机11入口处的实际工质压力值等于目标压力值；有机朗肯循环余热回收***完全启动。采用本实施例中的***启动控制方法，可以避免工质热分解的情况，从而提高***启动的安全性。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种有机朗肯循环余热回收***，其特征在于，包括：排气换热子***、有机朗肯循环子***及冷凝器冷却子***；
所述排气换热子***包括排气管路、第一排气支路(4)、第一电控开关阀(5)、第二排气支路(6)、第二电控开关阀(7)、排气换热器(8)、第一单向阀(9)；所述第一电控开关阀(5)安装在所述第一排气支路(4)上，第二电控开关阀(7)、排气换热器(8)及第一单向阀(9)依次安装在第二排气支路(6)上，所述第一单向阀(9)用于防止所述第一排气支路(4)的排气倒流进入所述第二排气支路(6)；
所述有机朗肯循环子***包括排气换热器(8)、第三电控开关阀(10)、膨胀机(11)、第二单向阀(12)、冷凝器(13)、工质储液罐(14)、离心工质泵(15)、第一流量控制阀(16)、第二流量控制阀(17)；所述离心工质泵(15)出口与所述排气换热器(8)工质侧入口相连；所述排气换热器(8)工质侧出口与第三电控开关阀(10)入口相连，所述第三电控开关阀(10)出口与膨胀机(11)入口相连，膨胀机(11)出口与所述第二单向阀(12)入口相连；所述第二单向阀(12)出口与所述冷凝器(13)工质侧入口相连；所述冷凝器(13)工质侧出口与所述工质储液罐(14)入口相连；所述工质储液罐(14)出口与所述离心工质泵(15)入口相连；
所述离心工质泵(15)及所述膨胀机(11)设置有旁路用以旁通部分有机工质；其中，所述离心工质泵(15)旁路由离心工质泵(15)出口、第一流量控制阀(16)及工质储液罐(14)通过管路依次相连；所述膨胀机(11)旁路由膨胀机(11)入口、第二流量控制阀(17)及第二单向阀(12)出口通过管路依次相连；所述第二单向阀(12)用于防止流经膨胀机(11)旁路的工质倒流进入膨胀机(11)；第一定频电机(18)与离心工质泵(15)相连，用于驱动离心工质泵(15)运转；膨胀机(11)与电涡流制动器(37)通过联结轴(39、40)及转速扭矩仪(26)相连，膨胀机(11)的工作运行及输出功通过电涡流制动器(37)及转速扭矩仪(26)进行控制和测量；
所述冷凝器冷却子***由冷凝器(13)、冷却塔(19)、冷却水储液罐(20)、离心水泵(21)及第三流量控制阀(22)依次串联构成；第二定频电机(23)与离心水泵(21)相连，用于驱动离心水泵(21)运转；第三流量控制阀(22)用于控制所述冷凝器冷却子***中冷却水流量，冷却水储液箱(20)用于存储及补充冷却回路中的冷却水，通过打开球阀(38)向冷却水储液箱(20)补充冷却水。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：发动机子***及动力测控子***；
所述发动机子***包括发动机(1)、压气机(2)、涡轮(3)、进气管路、排气管路；进气管路与压气机(2)进气端相连，压气机(2)排气端与发动机(1)相连，发动机(1)与涡轮(3)相连，涡轮(3)与排气管路相连，所述压气机(2)与所述涡轮(3)同轴；
所述动力测控子***由发动机转速传感器(24)、油门踏板位置传感器(25)、第一电控开关阀(5)、第二电控开关阀(7)、第三电控开关阀(10)、第一流量控制阀(16)、第二流量控制阀(17)、第三流量控制阀(22)、转速扭矩仪(26)，电涡流制动器加载器(27)、第一定频电机(18)、第二定频电机(23)、发动机排气温度传感器(28)、排气换热器工质侧出口温度传感器(29)、排气换热器工质侧出口压力传感器(30)、膨胀机入口压力传感器(31)、冷凝器工质侧出口温度传感器(32)、冷凝器工质侧出口压力传感器(33)、工质流量计(34)及冷却水流量计(35)通过线束与电控单元(36)相连接组成。
3.一种有机朗肯循环余热回收***的启动控制方法，其特征在于，由权利要求1-2任一所述的***执行，包括：
启动发动机(1)，并通过安装在排气通路上的发动机排气温度传感器(28)检测排气温度；
当所述排气温度高于设定开启温度时，初步启动有机朗肯循环余热回收***；
根据发动机转速和油门踏板位置参数确定排气换热器(8)工质侧出口处的目标压力值和的目标温度值，以及目标液态工质流量值；
调节第二流量控制阀(17)的开度，使得排气换热器(8)工质侧出口处的实际工质压力值等于所述目标压力值；调节第一流量控制阀(16)的开度，使得流量计(34)检测到的实际液态工质流量值等于所述目标液态工质流量值；
控制发动机排气全部流经排气换热器(8)与有机工质进行热交换，并继续调节第一流量控制阀(16)的开度，使得排气换热器(8)工质侧出口处的实际温度等于所述目标温度值；
控制过热蒸汽进入膨胀机(11)以推动所述膨胀机(11)做功，并调节第二流量控制阀(17)的开度或者电涡流制动器(37)的制动扭矩，使得膨胀机(11)入口处的实际工质压力值等于所述目标压力值；所述有机朗肯循环余热回收***完全启动。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在启动发动机(1)之前，还包括：
接通电控开关阀(5)，关闭第二电控开关阀(7)，使得发动机排气流经第一排气支路(4)排入大气而不流经第二排气支路(6)。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述排气温度高于设定开启温度时，初步启动有机朗肯循环余热回收***，包括：
关闭第三电控开关阀(10)，完全关闭第一流量控制阀(16)，完全打开第二流量控制阀(17)，完全打开第三流量控制阀(22)，启动离心工质泵(15)，启动离心水泵(21)，使得有机朗肯循环余热回收***处于初步启动状态。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据发动机转速和油门踏板位置参数确定排气换热器(8)工质侧出口处的目标压力值和的目标温度值，包括：
采集发动机转速传感器(24)和油门踏板位置传感器(25)的信号值；
根据发动机转速传感器(24)和油门踏板位置传感器(25)的信号值在预设二维映射图中获得排气换热器(8)工质侧出口处的目标压力值和目标温度值、以及目标液态工质流量值。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，调节第二流量控制阀(17)的开度，使得排气换热器(8)工质侧出口处的实际工质压力值等于所述目标压力值；调节第一流量控制阀(16)的开度，使得流量计(34)检测到的实际液态工质流量值等于所述目标液态工质流量值，包括：
压力传感器(30)检测排气换热器(8)工质侧出口处的实际工质压力值，当实际工质压力值低于所述目标压力值时，减小第二流量控制阀(17)的开度；当实际工质压力值高于所述目标压力值时，增大第二流量控制阀(17)的开度；使得排气换热器(8)工质侧出口处的实际工质压力值等于所述目标压力值；
当流量计(34)检测到的实际液态工质流量值高于目标液态工质流量值时，增大第一流量控制阀(16)的开度；当流量计(34)检测到的实际液态工质流量值低于目标液态工质流量值时，减少第一流量控制阀(16)的开度，使得流量计(34)检测到的实际液态工质流量值等于所述目标液态工质流量值。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，控制发动机排气全部流经排气换热器(8)与有机工质进行热交换，包括：
接通第二电控开关阀(7)，关闭第一电控开关阀(5)，使发动机排气全部流经排气换热器(8)与有机工质进行热交换；
相应的，调节第一流量控制阀(16)的开度，使得排气换热器(8)工质侧出口处的实际温度等于所述目标温度值，包括：
当温度传感器(29)检测排气换热器(8)工质侧出口的实际温度值高于目标温度值时，减小第一流量控制阀(16)的开度，以增大流经排气换热器(8)中的工质流量；当检测到的实际温度值低于目标温度值时，增大第一流量控制阀(16)的开度，以减小流经排气换热器(8)中的工质流量。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，控制过热蒸汽进入膨胀机(11)以推动所述膨胀机(11)做功，包括：
接通第三电控开关阀(10)，关闭第二流量控制阀(17)，使得过热蒸汽进入膨胀机(11)以推动膨胀机(11)做功。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，调节第二流量控制阀(17)的开度或者电涡流制动器(37)的制动扭矩，使得膨胀机(11)入口处的实际工质压力值等于所述目标压力值，包括：
当压力传感器(31)检测的膨胀机(11)入口处实际工质压力值高于目标压力值时，增大第二流量控制阀(17)开度，使部分工质流经膨胀机(11)旁路；当压力传感器(31)检测的膨胀机(11)入口处实际工质压力值低于目标压力值时，电涡流制动器加载器(27)增加加载电流以使电涡流制动器(37)制动扭矩增大，降低膨胀机(11)转速。
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