一种低温热能发电系统的制作方法

本技术涉及黄磷制备领域，尤其涉及一种低温热能发电系统。

背景技术：

1、目前工业企业100℃以下热源比比皆是，如对设备进行加热的加热夹套，加热夹套内的加热水，在不需要加热时一般都是直接排放掉或排入冷水蓄水池，这些热水中的热源基本全部浪费掉了，即使少量利用也就是进行降温后，作为厂区内的一些生活用水使用，相比于这类低温热源的总量是微不足道的，而且100℃的水温度太高，也不能直接作为生活用水使用，需要降温才能使用，其降温过程中依然存在能源的浪费。因此该类热源能源的浪费，是一些厂区的能源浪费的根本所在，若能利用低温热源发电，实现100℃以下热源的能源回收利用，将获得一笔不小的效益。因此，对45℃以上的低温液体或气体热能发电成为亟需攻克的技术空白。

2、因设备以及工艺各方面的限制，目前市面上还没有相应成熟的设备以及工艺，主要难点在于，1：对于45℃-100℃热源，温度不高，要想进行其他生产环节使用，很可能达不到生产所需的高温要求，大都需要进行再次加热处理，才能用于其他生产环节，因此对其缓存保温提出了较高要求，同时要求该企业的其他生产环节有那么大的低温热水需求量。2.由于该类低温热水的总体体量大，而企业在其他生产环节对低温热水的需求量小，导致温度低温热水根本用不完。3.若保温存储使用，则需要很多保温储罐，成本高，占地面积大，因为存储的低温热水不能马上利用或直接产生经济效益，只能等低温热水自然降温损失或排放掉，因此目前各厂都是将低温热水排入冷水蓄水池，等下次需要使用时，抽出来加热至100°以上再使用，形成低温热水的热能浪费。

技术实现思路

1、本实用新型的目的就在于提供一种解决了上述问题的低温热能发电系统。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种低温热能发电系统，包括热水进水管和冷水出水管，还包括蒸汽发生器、汽轮机、蒸汽冷凝分层设备和制冷设备，所述热水进水管和冷水出水管分别与蒸汽发生器的热源进出水口连通，所述汽轮机的蒸汽进气口通过蒸汽管道与蒸汽发生器的蒸汽出气口连通，所述汽轮机的蒸汽出气口通过蒸汽管道与蒸汽冷凝分层设备顶部的蒸汽进气口连通，所述蒸汽冷凝分层设备的下部设有冷凝水排水管，所述冷凝水排水管经制冷设备换热后与蒸汽冷凝分层设备顶部的蒸汽进气口连通，所述蒸汽冷凝分层设备的底部设有换热介质回流管，所述换热介质回流管与蒸汽发生器内部连通。

3、作为优选，所述蒸汽发生器采用火管锅炉，所述蒸汽发生器底部设有换热介质进水口，所述换热介质回流管与换热介质进水口连接，所述蒸汽发生器顶部设有换热介质补水管。

4、作为优选，还包括热水储槽和冷水储槽，所述热水储槽通过热水进水管与蒸汽发生器的热水进口连通，所述冷水储槽通过冷水出水管与蒸汽发生器的冷水出口连通。

5、作为优选，所述蒸汽冷凝分层设备主要由蒸汽冷凝塔和水液分层罐组成，所述蒸汽冷凝分层设备为封闭的腔体结构，所述蒸汽冷凝塔的下端为开口状，且与水液分层罐的顶部连通。

6、作为优选，所述水液分层罐的内设有上端未封闭的隔板，所述隔板将水液分层罐分隔为左侧的缓冲区和右侧的静置分层区，所述蒸汽冷凝塔位于缓冲区上方，所述冷凝水排水管位于水液分层罐静置分层区的中上部，所述换热介质回流管位于水液分层罐静置分层区的底部。

7、作为优选，所述蒸汽冷凝塔的顶部的蒸汽进气口处还设有喷淋头，所述冷凝水排水管与喷淋头连通。

8、作为优选，所述制冷设备采用溴化锂制冷设备，由溶剂蒸发器、溶剂吸收塔和混合液储罐组成，所述溶剂吸收塔的下端与混合液储罐的顶部连通，所述混合液储罐通过溶剂输送管与溶剂蒸发器内部连通，所述溶剂蒸发器顶部设有溶剂蒸汽回收管，溶剂蒸发器的底部设有溶剂富液回收管，所述溶剂蒸汽回收管、溶剂富液回收管分别与溶剂吸收塔的顶部连通，所述冷凝水排水管与溶剂蒸发器的换热水进出口连通。

9、作为优选，所述汽轮机的输出轴上连接有发电机，所述发电机的电压输出端上设有调压器。

10、与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

11、(1)本实用新型采用二硫化碳液体作为换热介质，能有效的对与低温热水进行换热并产生二硫化碳蒸发蒸汽，且通过汽化压强增加，以此推动汽轮机做功，使发电机发电直接产生经济效益。

12、(2)本实用新型的低温热能发电系统运行安全，通过回收低温热源中的热能，使原本排放掉的热能得到了充分有效的回收利用。实现了对低温热水的余热利用，低温热水降温的温差用于发电产生经济效益，降温后的低温热水可送去工业企业作为冷源使用，冷源升温后还能再次发电，循环使用产生经济效益，多余的低温热水无需降温处理可直接作为生活用水使用。

13、(3)本实用新型设计了蒸汽冷凝分层设备实现了二硫化碳的分离提取，以及封闭式的自循环，大大提高了设备的安全运行可靠性，降低了换热介质损耗。

14、(4)为更好的实现二硫化碳蒸汽与化碳液体的冷凝转化，采用低成本的溴化锂制冷设备进行喷淋温度的控制。

15、(5)本实用新型通过整体系统设备的结构设计，具有运行安全、运行成本低、零排放、经济增效好等优点。

技术特征：

1.一种低温热能发电系统，包括热水进水管和冷水出水管，其特征在于：还包括蒸汽发生器、汽轮机、蒸汽冷凝分层设备和制冷设备，所述热水进水管和冷水出水管分别与蒸汽发生器的热源进出水口连通，所述汽轮机的蒸汽进气口通过蒸汽管道与蒸汽发生器的蒸汽出气口连通，所述汽轮机的蒸汽出气口通过蒸汽管道与蒸汽冷凝分层设备顶部的蒸汽进气口连通，所述蒸汽冷凝分层设备的下部设有冷凝水排水管，所述冷凝水排水管经制冷设备换热后与蒸汽冷凝分层设备顶部的蒸汽进气口连通，所述蒸汽冷凝分层设备的底部设有换热介质回流管，所述换热介质回流管与蒸汽发生器内部连通。

2.根据权利要求1所述的一种低温热能发电系统，其特征在于：所述蒸汽发生器采用火管锅炉，所述蒸汽发生器底部设有换热介质进水口，所述换热介质回流管与换热介质进水口连接，所述蒸汽发生器顶部设有换热介质补水管。

3.根据权利要求2所述的一种低温热能发电系统，其特征在于：还包括热水储槽和冷水储槽，所述热水储槽通过热水进水管与蒸汽发生器的热水进口连通，所述冷水储槽通过冷水出水管与蒸汽发生器的冷水出口连通。

4.根据权利要求1所述的一种低温热能发电系统，其特征在于：所述蒸汽冷凝分层设备主要由蒸汽冷凝塔和水液分层罐组成，所述蒸汽冷凝分层设备为封闭的腔体结构，所述蒸汽冷凝塔的下端为开口状，且与水液分层罐的顶部连通。

5.根据权利要求4所述的一种低温热能发电系统，其特征在于：所述水液分层罐的内设有上端未封闭的隔板，所述隔板将水液分层罐分隔为左侧的缓冲区和右侧的静置分层区，所述蒸汽冷凝塔位于缓冲区上方，所述冷凝水排水管位于水液分层罐静置分层区的中上部，所述换热介质回流管位于水液分层罐静置分层区的底部。

6.根据权利要求4所述的一种低温热能发电系统，其特征在于：所述蒸汽冷凝塔的顶部的蒸汽进气口处还设有喷淋头，所述冷凝水排水管与喷淋头连通。

7.根据权利要求1所述的一种低温热能发电系统，其特征在于：所述制冷设备采用溴化锂制冷设备，由溶剂蒸发器、溶剂吸收塔和混合液储罐组成，所述溶剂吸收塔的下端与混合液储罐的顶部连通，所述混合液储罐通过溶剂输送管与溶剂蒸发器内部连通，所述溶剂蒸发器顶部设有溶剂蒸汽回收管，溶剂蒸发器的底部设有溶剂富液回收管，所述溶剂蒸汽回收管、溶剂富液回收管分别与溶剂吸收塔的顶部连通，所述冷凝水排水管与溶剂蒸发器的换热水进出口连通。

技术总结
本技术公开了一种低温热能发电系统，包括热水进水管和冷水出水管，还包括蒸汽发生器、汽轮机、蒸汽冷凝分层设备和制冷设备，所述汽轮机的蒸汽进气口通过蒸汽管道与蒸汽发生器连通，所述汽轮机的蒸汽出气口通过蒸汽管道与蒸汽冷凝分层设备连通，所述蒸汽冷凝分层设备的下部设有冷凝水排水管，所述蒸汽冷凝分层设备的底部设有换热介质回流管。与现有技术相比，本申请采用二硫化碳液体作为换热介质，能有效的对与低温热水进行换热，并产生二硫化碳蒸发蒸汽推动汽轮机做功发电产生经济效益，使原本排放掉的热能得到了充分有效的回收利用，降温后的低温热水送去工业企业作为冷源使用，冷源升温后还能再次发电，多余的低温热水可作为生活用水使用。

技术研发人员：邹万清
受保护的技术使用者：四川七化建化工工程有限公司
技术研发日：20230215
技术公布日：2024/1/12