一种基于有机朗肯循环的锅炉烟气余热利用系统.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CNCN102644488102644488B(45)授权公告日2014.12.03(21)申请号201210115541.XCN202145099U,2012.02.15,CN101815903A,2010.08.25,(22)申请日2012.04.18DE19618890A1,1997.11.13,(73)专利权人华北电力大学顾伟等.采用涡旋膨胀机的低品位热能有机地址102206北京市昌平区朱辛庄北农路2物朗肯循环发电系统实验研究.《中国电机工程号学报》.2011,(第17期),(72)发明人张建华房方周业里高松顾伟等.采用涡旋膨胀机的低品位热能有机侯国莲物朗肯循环发电系统实验研究.《中国电机工程(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理学报》.2011,(第17期),有限公司11246审查员温邻君代理人黄家俊(51)Int.Cl.F01K13/00(2006.01)F01K13/02(2006.01)F01K25/10(2006.01)F27D17/00(2006.01)(56)对比文件CN1981113A,2007.06.13,权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图2页附图2页(54)发明名称一种基于有机朗肯循环的锅炉烟气余热利用系统(57)摘要本发明公开了过程控制技术领域中的一种基于有机朗肯循环的锅炉烟气余热利用系统。本发明由烟气流量、有机工质流量以及空气流量三个控制子系统组成；烟气流量控制子系统采用串级加前馈控制结构，通过对烟气流量的控制调节烟气在蒸发器出口处的温度，并通过前馈环节消除烟气入口温度扰动的影响；有机工质流量控制子系统采用变比值控制结构，通过调节工质流量使其与烟气流量在运行中成比例地变化；空气流量控制子系统采用反馈控制结构，通过改变冷凝器中空气流量来调节工质在冷凝器出口的温度，使其维持在设定值。本发明结构简单、实施方便，保证了余热利用过程的稳定性、经济性及安全性。CN102644488BCN102648BCN102644488B权利要求书1/2页1.一种基于有机朗肯循环的锅炉烟气余热利用系统，用于通过有机朗肯循环对锅炉烟道中烟气的热量进行深度利用，其特征是该系统包括第一检测变送器(1)、第二检测变送器(2)、第三检测变送器(3)、第四检测变送器(4)、第五检测变送器(5)、第六检测变送器(6)、烟气流量调节阀(7)、旁路调节阀(8)、蒸发器(9)、膨胀机(10)、冷凝器(11)、风机(12)、储液器(13)和泵(14)；所述烟气流量调节阀(7)的入口和锅炉烟气入口连接；烟气流量调节阀(7)的出口分别与旁路调节阀(8)和蒸发器(9)连接；旁路调节阀(8)和锅炉烟气出口连接；蒸发器(9)分别与锅炉烟气出口和膨胀机(10)连接；膨胀机(10)和冷凝器(11)连接；冷凝器(11)分别与风机(12)和储液器(13)连接；储液器(13)和泵(14)连接；泵(14)和蒸发器(9)连接；第一检测变送器(1)位于烟气流量调节阀(7)的入口处；第二检测变送器(2)位于蒸发器(9)的锅炉烟气出口处；第三检测变送器(3)位于烟气流量调节阀(7)的出口处；第四检测变送器(4)位于膨胀机(10)的入口处；第五检测变送器(5)位于冷凝器(11)的出口处；第六检测变送器(6)位于泵(14)的出口处；所述第一检测变送器(1)用于测量引入的锅炉烟气的温度；所述第二检测变送器(2)用于测量烟气在蒸发器(9)出口处温度；所述第三检测变送器(3)用于测量进入蒸发器(9)的烟气的流量；所述第四检测变送器(4)用于测量有机工质在蒸发器(9)出口处的温度；所述第五检测变送器(5)用于测量有机工质在冷凝器(11)出口处的温度；所述第六检测变送器(6)用于测量进入蒸发器(9)的有机工质的流量；所述烟气流量调节阀(7)用于控制进入蒸发器(9)的烟气的流量；所述旁路调节阀(8)用于在烟气流量超过系统设计值时排出多余的烟气；所述蒸发器(9)用于有机工质与烟气相互间的换热；所述膨胀机(10)用于有机工质膨胀做功使热能转化为机械能；所述冷凝器(11)和风机(12)用于对有机工质的降温与凝结；所述储液器(13)用于储存有机工质；所述泵(14)用于控制进入蒸发器的有机工质的流量；所述基于有机朗肯循环的锅炉烟气余热利用系统的控制系统包括：烟气在蒸发器出口温度/烟气流量过程控制器(100)，有机工质流量/烟气流量比值过程控制器(200)，有机工质在冷凝器出口温度/空气流量过程控制器(300)，烟气余热利用控制系统还包括烟气流量过程控制器(400)，有机工质流量过程控制器(500)，空气流量过程控制器(600)；所述烟气在蒸发器出口温度/烟气流量过程控制器(100)包括用