一种热水余压余热回收系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103670888103670888A(43)申请公布日2014.03.26(21)申请号201310627960.6(22)申请日2013.11.27(71)申请人陕西擎华新能源技术有限公司地址710048陕西省西安市碑林区兴庆中路1号翠庭大厦20层D1(72)发明人程代京程伯鸿王贤钢(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人蔡和平(51)Int.Cl.F03B13/00(2006.01)F01K27/02(2006.01)F01K25/08(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称一种热水余压余热回收系统(57)摘要本发明公开了一种热水余压余热回收系统，包括水轮机发电装置和ORC（有机朗肯循环）发电装置；所述的水轮机发电装置包括水轮机和发电机，所述的ORC发电装置包括蒸发器、ORC透平、冷凝器和工质泵；本发明提供的热水余压余热回收系统，能够热水中可利用的能量（余压余热）进行有效地回收转化：首先热水通过水轮机做功，其压能转换为机械能；然后热水再进入ORC发电系统，与系统中的有机工质进行热量交换，有机工质在透平中膨胀做功，其热能转换为机械能；再利用发电机将机械能转换为电能。CN103670888ACN103678ACN103670888A权利要求书1/1页1.一种热水余压余热回收系统，其特征在于，包括水轮机发电装置和ORC（有机朗肯循环）发电装置；所述的水轮机发电装置包括水轮机（2）和发电机（3），所述的ORC发电装置包括蒸发器（4）、ORC透平（5）、冷凝器（6）和工质泵（7）；热水通过管路先进入水轮机（2），水压推动水轮机（2）转动，水轮机（2）通过联轴器驱动发电机（3）运行；减压后的热水经管道进入蒸发器（4）与有机工质换热，放热后的低温热水被排出，吸热的有机工质气化并输送至ORC透平（5）膨胀做功，通过齿轮减速箱（8）驱动发电机（3）运行；在ORC透平中做功后的有机工质乏气，通过冷凝器（6）冷凝成液态，液态工质通过工质泵（7）输送回到蒸发器（4）。2.如权利要求1所述的热水余压余热回收系统，其特征在于，所述的水轮机（2）和ORC透平（5）分别驱动一台发电机，或者同时驱动同一台发电机（3）。3.如权利要求2所述的热水余压余热回收系统，其特征在于，所述当水轮机（2）和ORC透平（5）共轴，同时驱动同一台发电机（3），在初始启动时，水轮机（2）先运转做功，驱动发电机（3）运行，共轴的ORC透平（5）允许在短时间内空转运行。4.如权利要求1所述的热水余压余热回收系统，其特征在于，所述的发电机（3）替换为泵或风机运行。5.如权利要求1所述的热水余压余热回收系统，其特征在于，所述的热水进入水轮机（2）的管路上还设有直接进入蒸发器（4）的旁路，当热水中的压能没有回收价值时，通过旁路直接进入蒸发器（4）。6.如权利要求1所述的热水余压余热回收系统，其特征在于，所述的水轮机为反转的离心水泵，所述的发电机为永磁高速交流发电机；所述的ORC透平为轴流式或者向心式，其转速在1500～50000r/min，采用静叶可调或不可调。7.如权利要求6所述的热水余压余热回收系统，其特征在于，所述的ORC透平采用静叶可调实现流量和压力调节，适应工况的变化；所述的静叶可调用透平前调节阀进行调节。8.如权利要求1所述的热水余压余热回收系统，其特征在于，所述的热水参数压力范围：0.5～3.5MPa，温度范围：60～240℃。2CN103670888A说明书1/3页一种热水余压余热回收系统技术领域[0001]本发明属于余热回收技术领域，涉及一种热水余压余热回收系统。背景技术[0002]当前，面对世界能源形势的紧张情况，国内外一直在研究可替代的新型能源，同时也在节能减排过程中,对能量进行回收利用。2012年，国务院正式印发了《节能减排“十二五”规划》，特别明确了“十二五”节能减排的重点工程，余压余热利用在节能改造工程中被重点提及。发明内容[0003]本发明解决的问题在于提供一种热水余压余热回收系统，将热水中的压能和热能分别通过水轮机和ORC透平进行回收，从而实现对热水余压余热的充分利用。[0004]本发明是通过以下技术方案来实现：[0005]一种热水余压余热回收系统，包括水轮机发电装置和ORC（有机朗肯循环）发电装置；所述的水轮机发电装置包括水轮机和发电机，所述的ORC发电装置包括蒸发器、ORC透平、冷凝器和工质泵；热水通过管路先进入水轮机，水压推动水轮机转动，水轮机通过联轴器驱动发电机运行；减压后的热水经管道进入蒸发器与有机工质换热，放热后的低温热水被排出，吸热的有机工质气化并输送至ORC