CN209228415U - 一种涡流温度分离朗肯循环发电*** - Google Patents
一种涡流温度分离朗肯循环发电*** Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种涡流温度分离朗肯循环发电***，包括余热加热器(1)、涡流管(4)、蒸汽轮发电机(12)、朗肯循环冷却器(10)、朗肯循环加压泵(9)、涡流循环冷却器(8)、涡流循环加压泵(6)，余热加热器(1)低温侧出口与涡流管(4)进口喷嘴相连，涡流管(4)热端出口与蒸汽轮发电机(12)进口相连，蒸汽轮发电机(12)出口与朗肯循环冷却器(10)高温侧进口相连，涡流管(4)冷端出口与朗肯循环冷却器(10)低温侧进口相连，朗肯循环冷却器(10)高温侧出口与低温侧出口相连后与朗肯循环加压泵(9)进口相连，朗肯循环冷却器(10)出口与涡流循环冷却器(8)高温侧进口相连，涡流循环冷却器(8)高温侧出口通过涡流循环加压泵(6)后再与余热加热器(1)低温侧进口相连，可应用于余热发电领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种余热发电技术，尤其涉及一种针对化工、水泥、纺织等行业中的低温热量进行发电的涡流温度分离朗肯循环发电***。
背景技术
在化工、水泥、纺织等行业中有大量的废热排放，对于高温废热，主要采取直接回用或进行发电的方式利用，且发电原理多采用朗肯循环；但对于低温余热发电而言，多采用以低沸点物质为工质的朗肯循环发电，如有机工质朗肯循环发电。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、节能环保、热回收利用率高的涡流温度分离朗肯循环发电***。
本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括依次连接的余热加热器、涡流管、蒸汽轮发电机、朗肯循环冷却器、朗肯循环加压泵、涡流循环冷却器、涡流循环加压泵，并接回所述余热加热器组成工质循环回路，所述余热加热器的低温侧出口与所述涡流管的进口喷嘴相连接，所述涡流管的热端出口与所述蒸汽轮发电机的进口相连接，所述蒸汽轮发电机的出口与所述朗肯循环冷却器的高温侧进口相连接，所述涡流管的冷端出口与所述朗肯循环冷却器的低温侧进口相连接，所述朗肯循环冷却器的高温侧出口与低温侧出口相连接后与所述朗肯循环加压泵的进口相连接，所述朗肯循环冷却器的出口与所述涡流循环冷却器的高温侧进口相连接，所述涡流循环冷却器的高温侧出口通过所述涡流循环加压泵后再与所述余热加热器的低温侧进口相连接。
余热介质进入所述余热加热器的高温侧，对进入所述余热加热器低温侧的工质进行加热，所述工质受热蒸发压力升高后高速进入所述涡流管中，并在所述涡流管中分为两部分，其中热气体从所述涡流管的热端排出进入所述蒸汽轮发电机中进行发电，冷气体从所述涡流管的冷端排出进入所述朗肯冷却器的低温侧，热气体从所述蒸汽轮发电机排出后进入所述朗肯冷却器的高温侧，被进入所述朗肯冷却器的低温侧的冷气体冷却成为液态，从所述朗肯冷却器的高温侧排出后的工质与从所述朗肯冷却器的低温侧排出的工质混合，混合工质被所述朗肯加压泵输送至所述涡流循环冷却器的高温侧，被进入所述涡流循环冷却器低温侧的冷却液冷却成为液态，液态的所述工质被所述涡流循环加压泵输送至所述余热加热器的低温侧进行加热，从而完成循环。
所述涡流管的热端设有调温器，以对所述涡流管热端的出口开度进行调节，从而调节所述热气体及所述冷气体的温度和流量，进而改变所述蒸汽轮发电机的发电效率。
所述工质为水或R245FA或二氧化碳。
所述余热介质为烟气或废热水。
本实用新型的有益效果是：由于本实用新型包括依次连接的余热加热器、涡流管、蒸汽轮发电机、朗肯循环冷却器、朗肯循环加压泵、涡流循环冷却器、涡流循环加压泵，并接回所述余热加热器组成工质循环回路，所述余热加热器的低温侧出口与所述涡流管的进口喷嘴相连接，所述涡流管的热端出口与所述蒸汽轮发电机的进口相连接，所述蒸汽轮发电机的出口与所述朗肯循环冷却器的高温侧进口相连接，所述涡流管的冷端出口与所述朗肯循环冷却器的低温侧进口相连接，所述朗肯循环冷却器的高温侧出口与低温侧出口相连接后与所述朗肯循环加压泵的进口相连接，所述朗肯循环冷却器的出口与所述涡流循环冷却器的高温侧进口相连接，所述涡流循环冷却器的高温侧出口通过所述涡流循环加压泵后再与所述余热加热器的低温侧进口相连接；本实用新型将涡流管和朗肯循环发电进行了有机结合，可以使用结构简单、无运动部件的涡流管将低温热量分成两部分进行温度分离，增加了两部分热量的温差，再利用两部分的温差驱动朗肯循环发电，从而以较小的代价提高了废热尤其是低温废热的利用率，可以产生明显的经济效益；故本实用新型结构简单、节能环保、热回收利用率高。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例包括依次连接的余热加热器1、涡流管4、蒸汽轮发电机12、朗肯循环冷却器10、朗肯循环加压泵9、涡流循环冷却器8、涡流循环加压泵6，并接回所述余热加热器1组成工质循环回路，所述余热加热器1的低温侧出口与所述涡流管4的进口喷嘴相连接，所述涡流管4的热端出口与所述蒸汽轮发电机12的进口相连接，所述蒸汽轮发电机12的出口与所述朗肯循环冷却器10的高温侧进口相连接，所述涡流管4的冷端出口与所述朗肯循环冷却器10的低温侧进口相连接，所述朗肯循环冷却器10的高温侧出口与低温侧出口相连接后与所述朗肯循环加压泵9的进口相连接，所述朗肯循环冷却器10的出口与所述涡流循环冷却器8的高温侧进口相连接，所述涡流循环冷却器8的高温侧出口通过所述涡流循环加压泵6后再与所述余热加热器1的低温侧进口相连接；所述涡流管4的热端设有调温器401，以对所述涡流管4热端的出口开度进行调节，从而调节所述热气体302及所述冷气体301的温度和流量，进而改变所述蒸汽轮发电机12的发电效率；所述工质3为水或R245FA或二氧化碳等；所述余热介质2为烟气或废热水等废热源，变废为宝，节能环保。
余热发电***的工作过程如下：余热介质2进入所述余热加热器1的高温侧，对进入所述余热加热器1低温侧的工质3进行加热，所述工质3受热蒸发压力升高后高速进入所述涡流管4中，并在所述涡流管4中分为两部分，其中热气体302从所述涡流管4的热端排出进入所述蒸汽轮发电机12中进行发电，冷气体301从所述涡流管4的冷端排出进入所述朗肯冷却器10的低温侧，热气体302从所述蒸汽轮发电机12排出后进入所述朗肯冷却器10的高温侧，被进入所述朗肯冷却器10的低温侧的冷气体301冷却成为液态，从所述朗肯冷却器10的高温侧排出后的工质与从所述朗肯冷却器10的低温侧排出的工质混合，混合工质被所述朗肯加压泵9输送至所述涡流循环冷却器8的高温侧，被进入所述涡流循环冷却器8低温侧的冷却液7冷却成为液态，液态的所述工质3被所述涡流循环加压泵6输送至所述余热加热器1的低温侧进行加热，从而完成循环。
本实用新型将涡流管和朗肯循环发电进行了有机结合，可以使用结构简单、无运动部件的涡流管将低温热量分成两部分进行温度分离，增加了两部分热量的温差，再利用两部分的温差驱动朗肯循环发电，从而以较小的代价提高了废热尤其是低温废热的利用率，可以产生明显的经济效益；故本实用新型结构简单、节能环保、热回收利用率高。
本实用新型可广泛应用于余热发电领域。
Claims (5)
1.一种涡流温度分离朗肯循环发电***，其特征在于：包括依次连接的余热加热器(1)、涡流管(4)、蒸汽轮发电机(12)、朗肯循环冷却器(10)、朗肯循环加压泵(9)、涡流循环冷却器(8)、涡流循环加压泵(6)，并接回所述余热加热器(1)组成工质循环回路，所述余热加热器(1)的低温侧出口与所述涡流管(4)的进口喷嘴相连接，所述涡流管(4)的热端出口与所述蒸汽轮发电机(12)的进口相连接，所述蒸汽轮发电机(12)的出口与所述朗肯循环冷却器(10)的高温侧进口相连接，所述涡流管(4)的冷端出口与所述朗肯循环冷却器(10)的低温侧进口相连接，所述朗肯循环冷却器(10)的高温侧出口与低温侧出口相连接后与所述朗肯循环加压泵(9)的进口相连接，所述朗肯循环冷却器(10)的出口与所述涡流循环冷却器(8)的高温侧进口相连接，所述涡流循环冷却器(8)的高温侧出口通过所述涡流循环加压泵(6)后再与所述余热加热器(1)的低温侧进口相连接。
2.根据权利要求1所述的涡流温度分离朗肯循环发电***，其特征在于：余热介质(2)进入所述余热加热器(1)的高温侧，对进入所述余热加热器(1)低温侧的工质(3)进行加热，所述工质(3)受热蒸发压力升高后高速进入所述涡流管(4)中，并在所述涡流管(4)中分为两部分，其中热气体(302)从所述涡流管(4)的热端排出进入所述蒸汽轮发电机(12)中进行发电，冷气体(301)从所述涡流管(4)的冷端排出进入所述朗肯冷却器(10)的低温侧，热气体(302)从所述蒸汽轮发电机(12)排出后进入所述朗肯冷却器(10)的高温侧，被进入所述朗肯冷却器(10)的低温侧的冷气体(301)冷却成为液态，从所述朗肯冷却器(10)的高温侧排出后的工质与从所述朗肯冷却器(10)的低温侧排出的工质混合，混合工质被所述朗肯加压泵(9)输送至所述涡流循环冷却器(8)的高温侧，被进入所述涡流循环冷却器(8)低温侧的冷却液(7)冷却成为液态，液态的所述工质(3)被所述涡流循环加压泵(6)输送至所述余热加热器(1)的低温侧进行加热，从而完成循环。
3.根据权利要求2所述的涡流温度分离朗肯循环发电***，其特征在于：所述涡流管(4)的热端设有调温器(401)，以对所述涡流管(4)热端的出口开度进行调节，从而调节所述热气体(302)及所述冷气体(301)的温度和流量，进而改变所述蒸汽轮发电机(12)的发电效率。
4.根据权利要求2所述的涡流温度分离朗肯循环发电***，其特征在于：所述工质(3)为水或R245FA。
5.根据权利要求2所述的涡流温度分离朗肯循环发电***，其特征在于：所述余热介质(2)为烟气或废热水。
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| CN112984859A (zh) * | 2021-04-04 | 2021-06-18 | 南京金点炼油技术咨询服务有限公司 | 一种朗肯循环的热分离器 |
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