一种热电联产的余热回收发电系统的制作方法

1.本实用新型涉及余热回收系统，特别涉及一种热电联产低品位热源的余热回收发电系统。


背景技术：

2.发电厂既生产电能，又利用发动机作功的蒸汽对用户供热的生产方式，称为热电联产机组。发电机缸套热水或排气冷却回路通过热交换器将发动机的余热输送至客户的热水或蒸汽回路，可有效地满足设施内的工艺或供暖、通风和空调的需求。热电联产方式不但节约燃料；且有效地解决了城市集中供热的问题，提高了社会整体能源利用效率。
3.随着断断续续的可再生能源发电在发电中所占的比例越来越大，为了维持电网的稳定，对可调度发电的需求也越来越大。许多中小型柔性热电联产（发电能力小于20mw）是满足现代电网需求的理想主机。因此，与成熟热回收有机朗肯循环集成的灵活热电联产是必要的，低品位热能回收利用发电，变工况运行稳定可靠，高效平稳；不但能够响应不断变化的电网条件，满足电网服务要求；且能够在部分负荷条件下保持高的系统效率，并具有快速加减载运行的能力。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种热电联产的余热回收发电系统，本实用新型将热电联产与成熟的orc有机朗肯循环发电集成，对热电联产发动机缸套热水进一步回收利用，提高热电联产效率和灵活性，可利用发动机余热实现低品位热源发电，提高发动机效率，节能环保，满足电网服务要求。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：
6.本实用新型一种热电联产的余热回收发电系统，所述系统包括热源、阀i、阀ii、阀iii、螺杆膨胀机、发电机、冷凝器、工质循环泵、预热器、蒸发器、供热系统、冷却泵ii、散热器ii、冷却泵i、散热器i，所述热源为发动机，所述阀i、阀ii、阀iii依次串联于热电联产发动机组的缸套热水循环管路中，所述阀i的进口、阀iii的一个出口分别与热电联产发动机组的缸套热水出口和进口相连，所述阀i的另一支路出口与公共设施热水或蒸汽管路进口连接，所述公共设施热水或蒸汽管路的出口于分叉点i与缸套热水循环管路相连，所述阀ii的另一支路出口依次连接蒸发器和预热器，然后于分叉点ii与缸套热水循环管路相连，所述蒸发器与螺杆膨胀机、发电机、冷凝器、工质循环泵和预热器依次连接，所述阀iii的另一支路出口与散热器ii的进口相连，所述散热器ii的出口与冷却泵ii进口连接，所述冷却泵ii的出口于分叉点iii与缸套热水循环管路相连，所述冷凝器冷却流体侧出口与散热器i进口连接，所述散热器i的出口与冷却泵i进口相连，所述冷却泵i出口与冷凝器冷却流体侧进口连接，形成冷却流体回路。
7.作为本实用新型的一种热电联产的余热回收发电系统优选技术方案，所述分叉点i下游后的缸套热水与公共设施热水或蒸汽回路热水混合后经阀ii的一个支路依次进入蒸
发器和预热器，换热后于分叉点ii进入缸套热水循环回路，形成朗肯发电系统与缸套热水的热回收换热循环；所述预热器、蒸发器、螺杆膨胀机、发电机、冷凝器和工质循环泵形成缸套热水热回收orc工质发电循环；所述冷凝器的另一出口与散热器i的进口相连，散热器i的出口与冷却泵i的进口连接，冷却泵i的出口与冷凝器的另一进口连接，形成冷凝器冷却流体的排热循环。
8.作为本实用新型的一种热电联产的余热回收发电系统优选技术方案，所述热电联产发动机组的缸套热水循环管路的缸套热水出口与阀i进口连接，阀i的一个支路出口与公共设施热水或蒸汽回路进口连接，公共设施热水或蒸汽回路出口于分叉点i接入缸套热水管路。
9.作为本实用新型的一种热电联产的余热回收发电系统优选技术方案，所述热电联产发动机组的缸套热水循环管路的阀ii进口于分叉点分叉点i的下游接入缸套热水管路，阀ii的一个支路出口与蒸发器进口连接，蒸发器的出口与预热器进口连接，预热器的出口于分叉点ii接入缸套热水管路。
10.作为本实用新型的一种热电联产的余热回收发电系统优选技术方案，所述热电联产发动机组的缸套热水循环管路的阀iii进口于分叉点ii的下游接入缸套热水管路，阀iii的一个支路出口与散热器ii的进口连接，散热器ii的出口与冷却泵ii的进口连接，冷却泵ii的出口于分叉点iii接入缸套热水回路。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
12.本实用新型将热电联产与成熟的orc有机朗肯循环发电集成，对热电联产发动机缸套热水进一步回收利用，提高热电联产效率和灵活性，可利用发动机的余热发电，提高发动机效率，节能环保，满足电网服务要求。
附图说明
13.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
14.图1是本实用新型的整体结构图；
15.图中：1、热源；2、阀i；3、阀ii；4、阀iii；5、螺杆膨胀机；6、发电机；7、冷凝器；8、工质循环泵；9、预热器；10、蒸发器；11、供热系统；12、冷却泵ii；13、散热器ii；14、冷却泵i；15、散热器i；a、分叉点i；b、分叉点ii；c、分叉点iii。
具体实施方式
16.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。
17.此外，如果已知技术的详细描述对于示出本实用新型的特征是不必要的，则将其省略。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
18.实施例1
19.如图1，本实用新型提供一种热电联产的余热回收发电系统，系统包括热源1、阀
i2、阀ii3、阀iii4、螺杆膨胀机5、发电机6、冷凝器7、工质循环泵8、预热器9、蒸发器10、供热系统11、冷却泵ii12、散热器ii13、冷却泵i14、散热器i15，热源1为发动机，阀i2、阀ii3、阀iii4依次串联于热电联产发动机组的缸套热水循环管路中，阀i2的进口、阀iii4的一个出口分别与热电联产发动机组的缸套热水出口和进口相连，阀i2的另一支路出口与公共设施热水或蒸汽管路进口连接，公共设施热水或蒸汽管路的出口于分叉点ia与缸套热水循环管路相连，阀ii3的另一支路出口依次连接蒸发器10和预热器9，然后于分叉点iib与缸套热水循环管路相连，蒸发器10与螺杆膨胀机5、发电机6、冷凝器7、工质循环泵8和预热器9依次连接，阀iii4的另一支路出口与散热器ii13的进口相连，散热器ii13的出口与冷却泵ii12进口连接，冷却泵ii12的出口于分叉点iiic与缸套热水循环管路相连，冷凝器7冷却流体侧出口与散热器i15进口连接，散热器i15的出口与冷却泵i14进口相连，冷却泵i14出口与冷凝器7冷却流体侧进口连接，形成冷却流体回路。
20.进一步的，分叉点ia下游后的缸套热水与公共设施热水或蒸汽回路热水混合后经阀ii3的一个支路依次进入蒸发器10和预热器9，换热后于分叉点iib进入缸套热水循环回路，形成朗肯发电系统与缸套热水的热回收换热循环；预热器9、蒸发器10、螺杆膨胀机5、发电机6、冷凝器7和工质循环泵8形成缸套热水热回收orc工质发电循环；冷凝器7的另一出口与散热器i15的进口相连，散热器i15的出口与冷却泵i14的进口连接，冷却泵i14的出口与冷凝器7的另一进口连接，形成冷凝器冷却流体的排热循环。
21.热电联产发动机组的缸套热水循环管路的缸套热水出口与阀i2进口连接，阀i2的一个支路出口与公共设施热水或蒸汽回路进口连接，公共设施热水或蒸汽回路出口于分叉点ia接入缸套热水管路。
22.热电联产发动机组的缸套热水循环管路的阀ii3进口于分叉点分叉点ia的下游接入缸套热水管路，阀ii3的一个支路出口与蒸发器10进口连接，蒸发器10的出口与预热器9进口连接，预热器9的出口于分叉点iib接入缸套热水管路。
23.热电联产发动机组的缸套热水循环管路的阀iii4进口于分叉点iib的下游接入缸套热水管路，阀iii4的一个支路出口与散热器ii13的进口连接，散热器ii13的出口与冷却泵ii12的进口连接，冷却泵ii12的出口于分叉点iiic接入缸套热水回路。
24.具体的，工作原理如下：
25.热电联产发动机缸套热水出口与阀i2进口连接，阀i2一个支路出口与公共设施热水或蒸气管路连接进口，降温后的热水于分叉点ia接入缸套热水管路中，通过阀i2控制调节的第一支路完成热电联产的公共设施的供热循环；
26.阀ii3的进口位于分叉点ia的下游，阀ii3的一个支路出口与蒸发器10和预热器9连接，分叉点ia下游的缸套热水依次与蒸发器10和预热器9内的工质进行换热，缸套热水余热进一步回收利用；蒸发器10内的工质吸热后汽化，直至成为过热气体后进入螺杆膨胀机5做功，驱动发电机6发电；做功后的低温低压气体进入冷凝器7，被冷却凝结成液体后回到工质循环泵8中，低压低压的制冷剂工质在工质循环泵8被升压，然后进入预热器9中，形成循环；通过阀ii3控制调节的第二支路满足供热系统后的多余热量的热回收再利用，膨胀发电所产生的电能并入到电网中。
27.冷凝器7的另一出口与散热器i15和冷却泵i14依次连接，后连接回到冷凝器7的另一进口，形成冷却流体的冷却散热循环。缸套热水经第二支路回收利用后的冷凝器7中的热
经散热器7排放到环境中。
28.阀iii4的进口位于分叉点iib的下游，阀iii4的一个支路出口与散热器ii13和冷却泵ii12依次连接，经冷却后水回到发动机缸套热水进口，形成缸套热水废热排放循环。
29.本实用新型将热电联产与成熟的orc有机朗肯循环发电集成，对热电联产发动机缸套热水进一步回收利用，提高热电联产效率和灵活性，可利用发动机的余热进行低品位热源发电，提高发动机效率，节能环保，满足电网服务要求。
30.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。