基于有机朗肯循环的烟气冷凝热回收热电联供系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CN103244214B(45)授权公告日(45)授权公告日2015.02.25(21)申请号201310164791.7WO2011/073469A1,2011.06.23,CN102834591A,2012.12.19,(22)申请日2013.05.07US2009/0277173A1,2009.11.12,(73)专利权人华北电力大学审查员陈力涛地址102206北京市昌平区朱辛庄北农路2号(72)发明人徐进良刘超(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人薄观玖(51)Int.Cl.F01K27/00(2006.01)F01K17/02(2006.01)F24H8/00(2006.01)(56)对比文件FR2979138A1,2013.02.22,权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称基于有机朗肯循环的烟气冷凝热回收热电联供系统(57)摘要基于有机朗肯循环的烟气冷凝热回收热电联供系统，属于能源利用技术领域。系统包括蒸发器(1)、冷凝器(4)等；蒸发器(1)与烟气冷凝换热器(6)装于锅炉尾部烟道内。本发明用于阶梯回收锅炉排烟显热及潜热，实现排烟余热梯级深度利用；利用有机朗肯循环吸收利用烟气中较高品位显热输出电能；利用冷水吸收烟气中较低品位显热及水蒸气潜热，将烟气温度降至露点以下。同时，有机朗肯循环冷凝温度低于排烟温度，使冷水依次流经冷凝器与烟气冷凝换热器吸热升温，深度利用烟气余热。本发明能够实现有机朗肯循环的热电联供，实现天然气锅炉烟气梯级深度利用，充分回收利用热能；环保；对提高我国化石能源综合利用效率，促进工业节能具有重要意义。CN103244214BCN103244214B权利要求书1/1页1.基于有机朗肯循环的烟气冷凝热回收热电联供系统，其特征是，该系统包括蒸发器(1)、膨胀机(2)、发电机(3)、冷凝器(4)、工质泵(5)、烟气冷凝换热器(6)、热水储水箱(7)、热水流量控制阀门(10)、冷水流量控制阀门(11)以及冷凝液回收装置(12)；所述蒸发器(1)与烟气冷凝换热器(6)装于锅炉尾部烟道(9)内，使锅炉尾部烟气先后流经蒸发器(1)与烟气冷凝换热器(6)进行放热之后排入大气；蒸发器(1)、膨胀机(2)、冷凝器(4)、工质泵(5)通过管道依次相连，且发电机(3)与膨胀机(2)相连，构成有机朗肯循环发电系统；所述冷水流量控制阀门(11)位于冷凝器(4)入口处；冷凝器(4)、烟气冷凝换热器(6)、热水储水箱(7)通过管道依次连接；热水储水箱(7)与热用户(8)通过热水流量控制阀门(10)及管道相连；烟气冷凝换热器(6)连接有冷凝液回收装置(12)；所述蒸发器(1)、冷凝器(4)及烟气冷凝换热器(6)为间壁式热交换器。2CN103244214B说明书1/3页基于有机朗肯循环的烟气冷凝热回收热电联供系统技术领域[0001]本发明涉及基于有机朗肯循环的烟气冷凝热回收热电联供系统，具体涉及一种基于有机朗肯循环的锅炉烟气冷凝热回收热电联供系统，属于能源利用技术领域。背景技术[0002]我国工业余热资源总量高达8亿吨标煤，占我国总能耗约30%，实现余热有效利用对我国工业节能具有重要意义。其中烟气余热量占工业余热资源总量的50%以上，分布于冶金、化工、建材、机械、电力等各个行业，节能潜力大，是余热利用的主要对象。[0003]低温烟气余热包含显热和潜热两部分，在燃煤锅炉烟气中水蒸气体积份额约为8%，携带热量占30%左右；燃气和燃油锅炉烟气中水蒸气体积份额高达18%，携带热量占65%左右。降低排烟温度至烟气露点温度之下，能够回收显热和潜热，大大提高锅炉效率。同时由于水蒸气冷凝过程中冷凝水可吸收一部分有害气体如SO2、NOx，减少了污染物的排放，有利于环保。国外早在上世纪七八年代已开始研制使用冷凝式锅炉，我国的研究尚处于初级阶段。[0004]有机朗肯循环是以低沸点有机物作为工质的闭式朗肯循环。与水相比，低沸点有机物在中低温热源下能够汽化产生较高压力蒸汽做功，发电效率高。且系统设备简单易维护，成本较低，已逐渐成为余热回收利用的主流核心技术。[0005]针对锅炉烟气特点，采用有机朗肯循环发电技术，梯级回收利用烟气显热及潜热，对提高我国化石能源综合利用效率，促进工业节能具有重要意义。发明内容[0006]本发明的目的在于，提出一种基于有机朗肯循环的热电联供系统，阶梯回收锅炉排烟显热及潜热，实现排烟余热的梯级深度利用。[0007]为了实现上述目标，采用的技术方案为：基于有机朗肯循环的热电联供系统，包括：蒸发器、膨胀机、发电机、冷凝器、工质泵、烟气冷凝换热器、热水储水箱以及流量控制阀门等。蒸发器与烟气冷凝换热器装于锅炉尾部烟道内