专利名称：工业余热发电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电技术，特别是一种循环水冷却系统中受冷介质的余热发电技术。
背景技术：
目前循环水冷却塔系统中，循环水流在经过受冷器时都会从受冷介质吸收大量的热量，比如火力发电厂的循环水冷却系统在冷却凝结汽时就要带走50%以上的热量。水流中的热量不仅没有得到利用，反而还使水流在与空气的热交换过程中造成大量的水资源被蒸发损失，在工业设计过程中，为了减少水资源被蒸发损失，循环水系统的流量设计必须满足在吸收并带走热量的同时还要保证循环水回水温度不至很高，所以一般都需要配备较大功率的循环水泵和较大型冷却塔来满足大流量的要求，从而造成整个系统的耗电量和投资大幅增加。火电机组在一个循环周期(蒸汽由600° C左右的初始温度做功至40° C左右的终端温度)内，蒸汽都必须经过多次再热循环才能达到50%左右的热效率，需要设计一种热效率较好的设备，用于解决蒸汽的热循环问题。
实用新型内容本实用新型的发明目的在于针对上述存在的问题，提供一种结构简单，操作方便，节能降耗，高效可靠的工业余热发电系统，该工业余热发电系统能够对循环水冷却系统中受热介质的余热进行充分再利用，减少了循环水的蒸发，降低了循环水冷却塔系统中的设备费用，节约了成本。本实用新型采用的技术方案如下本实用新型的工业余热发电系统，括循环管道，所述余热发电系统包括换热器、汽轮发电机和浓氨水储罐，所述换热器设置于循环管道上，所述换热器的氨气出口与汽轮发电机连通，所述汽轮发电机的氨气排放口与浓氨水储罐连通，所述浓氨水储罐与换热器的进□连通。由于采用了上述结构，循环水冷却塔系统中的热循环管道上设置换热器，使得热循环水通过换热器内的循环管道，使得循环管道内的热水向换热器内散发热量，从而使得循环管道内的热水变成冷水，起到换热的效果；浓氨水储罐与换热器的进口连通，该浓氨水传输至换热器中，并在换热器中受到热循环管道内的热量加热分解而分解成氨气和水，且分解后的氨气压力增大；换热器的出口与汽轮发电机连通，使得被分解后的氨气进入到汽轮发电机中，驱动汽轮发电机转动并发电；汽轮发电机的排气口与浓氨水储罐连通，使得驱动汽轮发电机转动后的氨气，从气体变为液体，流入到浓氨水储罐中储存，使得整个余热发电系统为一个循环的系统，不仅有效地对循环水中的热能进行有效的回收利用，而且还保持循环管道内的水在冷却塔与空气进行热交换时不被蒸发损失，无需配备较大功率的循环水泵和较大型冷却塔，降低了循环水冷却塔系统中的设备成本，适合推广。[0008]本实用新型的工业余热发电系统，所述换热器与浓氨水储罐之间还通过第二离心泵连通。由于采用了上述结构，换热器与浓氨水储罐之间还通过第二离心泵连通，使得氨水在换热器中受热分解，产生氨气，气体部分驱动汽轮发电机发电，液体部分被第二离心泵抽回浓氨水储罐中，便于重复利用。本实用新型的工业余热发电系统，所述浓氨水储罐上设置有喷射泵，所述汽轮发电机的氨气排放口和第二离心泵均与喷射泵连通。由于采用了上述结构，稀氨水经第二离心泵的管道输送至喷射泵凝结吸收来自汽轮发电机排气管的氨气，同时在汽轮机系统内形成真空；喷射泵将凝结吸收后的氨水输送到浓氨水储罐中，用于储存并重复利用。本实用新型的工业余热发电系统，所述浓氨水储罐通过第一离心泵与换热器的进 □连通。由于采用了上述结构，便于将浓氨水储罐中的氨水，输送到换热器内发生热转化反应。本实用新型的工业余热发电系统，所述换热器与汽轮发电机之间连接有压缩机。由于采用了上述结构，氨气从换热器经压缩机压缩成为高压氨蒸汽后，再带动汽轮发电机组发电，能够加大氨气的压力，能够为汽轮发电机组提供更大的动力，增加发电量。本实用新型的工业余热发电系统，所述循环管道穿过换热器内部。由于采用了上述结构，所述循环管道穿过换热器内部，使得循环管道内的热水，其温度能够全部被释放，更利于氨水受热分解，且所述循环管道在换热器内部可呈盘旋状等多种结构，便于释放热量。本实用新型的工业余热发电系统，所述换热器内部主要分为加热室和气液分离室，所述循环管道与加热室连通，所述加热室内设置有氨水管道，所述氨水管道连通浓氨水储罐与气液分离室，所述第二离心泵通过稀氨水储罐连通到气液分离室，所述气液分离室的氨气出口连通到汽轮发电机。由于采用了上述结构，换热器内部主要分为加热室和气液分离室，其中加热室主要用于连通热循环管道，使得循环管道中的热水充满整个加热室，并从加热室出口流出；气液分离室用于将氨水气液分离后，气体部分从气液分离室的出口流入到汽轮发电机中，驱动汽轮发电机转动发电，液体部分流入到稀氨水储罐中，并通过第二离心泵最终流入到浓氨水储罐内，便于重复利用；所述加热室内设置有氨气管道，且氨气管道连通浓氨水储罐与气液分离室，使得浓氨水从浓氨水储罐通过第一离心泵管道输送至加热室，受到加热室内热循环水的加热而分解，被加热后的氨水在气液分离室内被分解为氨气和水，气体用于驱动发电，液体用于回收再利用。本实用新型的工业余热发电系统，所述气液分离室的氨气出口通过压缩机连通到汽轮发电机。由于采用了上述结构，氨气从换热器经压缩机压缩成为高压氨蒸汽后，再带动汽轮发电机组发电，能够加大氨气的压力，能够为汽轮发电机组提供更大的动力，增加发电量。
4[0022]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是1.本实用新型的工业余热发电系统，由于采用氨水作为介质，使管道或换热器内的氨水容易受热分解，产生氨气，从而带动汽轮发电机，产生电能；2.本实用新型的工业余热发电系统，无需再添加热能，就可以达到发电的效果，且能够充分地利用循环水中的余热，起到节约能源的优点；3.本实用新型的工业余热发电系统，使用的热能来自于循环水冷却塔系统的循环水流，所以水流在到达冷却塔喷头之前其中的部分热能已经被转化为了电能，水流的温度已经被大大降低，因此，水流在冷却塔与空气进行热交换时被蒸发的水资源会大大减少，起到节约用水的目的；4.本实用新型的工业余热发电系统，由于采用的是循环水的方式加热，因此，在工业设计过程中将允许循环水回水温度适当提高，从而可以减小循环水流量及循环水泵功率，甚至还可以缩小冷却塔的设计及建设规模，在节约系统能源消耗的同时还可以减少整个工程的投资；5.本实用新型的工业余热发电系统，与原火电发电系统相串联，组成了一个新型的梯级发电结构，蒸汽无需多次再热循环即能较好的热效率；6.本实用新型的工业余热发电系统，结构简单，操作方便，基本技术成熟可靠，适合推广。
图1是本实用新型的工业余热发电系统的实施例1的结构示意图；图2是本实用新型的工业余热发电系统的实施例2的结构示意图。图中标记1-换热器、2-第一离心泵、3-第二离心泵、4-浓氨水储罐、5-喷射泵、 6-汽轮发电机、7-稀氨水储罐、8-压缩机。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作详细的说明。为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型的工业余热发电系统，主要取用的介质是氨气，下面以氨气为例，对本实用新型进行介绍，当然也可以采用其它加热气化低沸点的介质。实施例1如图1所示，本实用新型的工业余热发电系统，包括循环管道，所述余热发电系统包括换热器1、汽轮发电机6和浓氨水储罐4，所述换热器1设置于循环管道上，所述换热器1内部主要分为加热室和气液分离室，所述气液分离室的出口与压缩机8连接，压缩机8与汽轮发电机6连通，压缩机8用于将氨气压缩为高压氨蒸汽，为汽轮发电机6提供更大的动力，所述汽轮发电机6的出口与喷射泵5连通，所述喷射泵5设置于浓氨水储罐4 上，所述浓氨水储罐4与第一离心泵2连通，所述第一离心泵2与加热室内的氨水管道连通，所述氨水管道设置于加热室内，并连通气液分离室，所述气液分离室上还通过管路与稀氨水储罐7连通，所述稀氨水储罐7与第二离心泵3连通，所述第二离心泵3最终连接到喷射泵5上，喷射泵5将气液分离室内的稀氨水以及汽轮发电机6排气管中的氨气聚集于浓氨水储罐4中用于重复利用。本实用新型的工业余热发电系统，其工艺流程为浓氨水储罐4内的浓氨水经第一离心泵2从管道输送至换热器1的加热室中，浓氨水被来自循环水进口的热水加热，加热后的氨水再穿过隔离板，进入气液分离室进行气液分离，气体部分被真空吸入汽轮发电机6 中，液体部分流入稀氨水储罐7 (稀氨水储罐)中，对汽轮发电机6做功后的氨气，经汽轮发电机6排气管输送至喷射泵5，稀氨水储罐7中稀氨水经过第二离心泵3输送至喷射泵5， 稀氨水与氨气通过喷射泵5最终一起回收至浓氨水储罐1 (浓氨水储罐)中，形成闭合循环回路。实施例2如图2所示，本实用新型的工业余热发电系统，包括循环管道，所述循环管道穿过换热器1内部，所述换热器1的出口连接到压缩机8上，压缩机8与汽轮发电机6 连通，所述压缩机8用于将氨气压缩为高压氨蒸汽，为汽轮发电机6提供更大的动力，所述汽轮发电机6的出口与喷射泵5连通，所述喷射泵5设置于浓氨水储罐4上，并与浓氨水储罐4连通，所述浓氨水储罐4通过第一离心泵2与换热器1的进口连通；所述换热器1与浓氨水储罐4之间还通过第二离心泵3连通，且第二离心泵3连通换热器1与喷射泵5，所述喷射泵5设置于浓氨水储罐4上，所述喷射泵5将换热器1的液态氨水以及汽轮发电机中排出的氨气收集，并最终汇集于浓氨水储罐4内。本实用新型的工业余热发电系统，其工艺流程为浓氨水储罐4中储罐的浓氨水经第一离心泵2的管道，输送至换热器1顶部自上而下喷洒至循环管道道上被加热，加热后氨水自然分解成为氨气和水，氨气被真空吸入汽轮发电机6驱动发电，水留在换热器1内与未被气化氨形成稀氨水；对汽轮发电机6做功后的氨气，经汽轮发电机6排气管输送至喷射泵5中，换热器1底部的稀氨水从第二离心泵3的管道输送到喷射泵5中，并通过喷射泵5 一起回收至浓氨水储罐4中储罐，即对浓氨水的储罐，形成闭合循环回路。根据实施例2的结构原理，可以将换热器内的热源介质从循环热水更换为气态热源介质，如火电厂凝结汽排气等气态介质，如果采用气态介质，则换热器内管道中输送介质的方向与输送循环水时的方向相反，即输送循环水时的进口为输送气态介质时的出口，输送循环水时的出口为输送气态介质时的进口，以满足气态介质能够从换热器的上部输入， 从换热器的下部输出，从而将换热器内的氨水加热分解为氨气，以达到汽轮发电机6发电。 若采用气态介质作为热源，此时的换热器起到的是凝结器的作用。本实用新型的工业余热发电系统，无需再添加热能，就可以达到发电的效果，且能够充分地利用循环水中的余热，起到节约能源的优点；使用的热能来自于循环水冷却塔系统的循环水流，所以水流在到达冷却塔喷头之前其中的部分热能已经被转化为了电能，水流的温度已经被大大降低，因此，水流在冷却塔与空气进行热交换时被蒸发的水资源会大大减少，起到节约用水的目的；由于采用的是循环水的方式加热，因此，在工业设计过程中将允许循环水回水温度适当提高，从而可以减小循环水流量及循环水泵功率，甚至还可以缩小冷却塔的设计及建设规模，在节约系统能源消耗的同时还可以减少整个工程的投资。由于本方案采用的是余热方式加热分解氨水，在氨水被分解的同时，原介质也将同时被冷却，所以在某些特定的冷却系统中可以直接用氨水代替冷却水，比如火电、核电机组的凝结汽冷却就可以用“工业余热发电系统”替代传统的循环水冷却塔。[0042] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.工业余热发电系统，包括循环管道，其特征在于所述余热发电系统包括换热器 (1 )、汽轮发电机(6 )和浓氨水储罐(4 )，所述换热器(1)设置于循环管道上，所述换热器(1) 的氨气出口与汽轮发电机(6 )连通，所述汽轮发电机(6 )的氨气排放口与浓氨水储罐(4 )连通，所述浓氨水储罐(4 )与换热器(1)的进口连通。
2.如权利要求1所述的工业余热发电系统，其特征在于所述换热器(1)与浓氨水储罐 (4)之间还通过第二离心泵(3)连通。
3.如权利要求2所述的工业余热发电系统，其特征在于所述浓氨水储罐(4)上设置有喷射泵(5)，所述汽轮发电机(6)的氨气排放口和第二离心泵(3)均与喷射泵(5)连通。
4.如权利要求1或2或3所述的工业余热发电系统，其特征在于所述浓氨水储罐(4) 通过第一离心泵(2 )与换热器(1)的进口连通。
5.如权利要求1或2或3所述的工业余热发电系统，其特征在于所述换热器(1)与汽轮发电机(6)之间连接有压缩机(8)。
6.如权利要求4所述的工业余热发电系统，其特征在于所述循环管道穿过换热器(1) 内部。
7.如权利要求2或3所述的工业余热发电系统，其特征在于所述换热器(1)内部主要分为加热室和气液分离室，所述循环管道与加热室连通，所述加热室内设置有氨水管道， 所述氨水管道连通浓氨水储罐(4 )与气液分离室，所述第二离心泵(3 )通过稀氨水储罐(7 ) 连通到气液分离室，所述气液分离室的氨气出口连通到汽轮发电机(6)。
8.如权利要求7所述的工业余热发电系统，其特征在于所述气液分离室的氨气出口通过压缩机(8 )连通到汽轮发电机(6 )。
专利摘要本实用新型公开了一种工业余热发电系统，属于发电技术领域。本实用新型的工业余热发电系统，包括循环管道，所述余热发电系统包括换热器、汽轮发电机和浓氨水储罐，所述换热器设置于循环管道上，所述换热器的氨气出口与汽轮发电机连通，所述汽轮发电机的氨气排放口与浓氨水储罐连通，所述浓氨水储罐与换热器的进口连通。本实用新型的工业余热发电系统，无需再添加热能，就可以达到发电的效果，且能够充分地利用循环水中的余热，起到节能节水的优点。
文档编号F28C1/00GK202055878SQ20112011157
公开日2011年11月30日 申请日期2011年4月15日 优先权日2010年12月31日
发明者杨学军 申请人:杨学军