一种以锅炉废热为热源的有机朗肯循环发电系统的制作方法

本发明属于有机朗肯循环发电技术领域，具体是一种以锅炉废热为热源的有机朗肯循环发电系统。

背景技术：

大型锅炉的废热再利用枝术。中低品位热源数量多、范围广,若采用有机朗肯循环技术回收利用该部分能量用以发电,不但能缓解能源危机,还可减轻因为余热所引起的环境污染,从而实现节能减排。有机朗肯循环系统主要由蒸发器、透平、工质泵、冷凝器四大部件组成，整个系统主要原理：分别以大型锅炉废热中高温烟气、锅炉排污水为热源，分别提供给两个有机朗肯循环系统，以锅炉排污水为热源的有机朗肯循环发电系统又提供以高温烟气为热源的的有机朗肯循环发电系统中制冷机中的动力，降低冷凝器中的循环冷却水的初温，使排气温度降低，以此提高整个有机朗肯循环的效率，使热源利用更加充分。

技术实现要素：

本发明为了最大限度地提高朗肯循环热效率，进一步减小污染物的排放，并且利用r134a（四氟乙烷）作为循环工质和制冷剂，提供了一种新的有机朗肯循环发电系统。

本发明的技术方案是：整个系统分成2个两个有机朗肯循环发电系统：系统1是以锅炉排污水为热源的朗肯循环系统，系统2是以高温烟气为热源的朗肯循环系统，其中系统1为系统2的制冷机提供动力；当中的有机工质r134a既作为循坏工质有作为制冷剂。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明通过将整个系统分为两个子系统1和2，系统1为降低系统2中的冷凝器3的冷却水的温度提供动力，实现了有机朗肯循环发电效率比普通的有机朗肯循环高；同时，锅炉的高温烟气和排污水分别同时为两个子系统提供热源，既减少了污染又得到有效利用；r134a工质既作为制冷剂又作为循环工质，既减少成本同时还环保；r134a是一种低沸点的工质，适应的范围比较广。

附图说明

图1整体系统图，图2系统1图，图3系统2图。

具体实施方式

一种以锅炉废热为热源的有机朗肯循环发电的工作原理如下：

1、系统1（有机朗肯循环系统）：

主要流程：

1)高温流体吸收锅炉排污水余热后，进入蒸发器2加热有机工质，有机工质被加热为高压蒸汽；

2)高压蒸汽进入透平2膨胀做工，带动发电机2发电；发电机为制冷机提供动力，同时制冷剂提供制冷剂降低冷却塔中输送给循环冷却水泵的冷却水；

3)膨胀后的低压蒸汽进入冷凝器2，被冷却成为低温低压工质流体；

4)低温低压工质流体被工质泵2升压之后再次送到蒸发器2，完成循环。

2、系统2

主要流程：

1)高温流体吸收锅炉烟气余热后，进入蒸发器1加热有机工质，有机工质被加热为高压蒸汽；

2)高压蒸汽进入透平1膨胀做工，带动发电机1发电；

3)膨胀后的低压蒸汽进入冷凝器1，被制冷机制冷冷却塔的冷却水，进入循环冷却水泵，冷却成为低温低压工质流体；

4)低温低压工质流体被工质泵1升压之后再次送到蒸发器1，完成循环。

3、提高循环热效率的原理

根据据卡诺循环热效率有两种方法，一种是提高平均吸热温度；另一种是降低排气温度，本发明采用的原理就是降低排气温度的方法。通过降低冷却水的初温，从而加强与有机工质的换热，是排气温度降低。入下式所示：

蒸汽的初温t1及初压力p1不变，而降低排气温度t2，如右图所示，放热温度要降低，t'2<t2，而平均加热温度变化很小，因此导致朗肯循环的热效率提高。

技术特征：

技术总结
一种以锅炉废热为热源的有机朗肯循环发电系统，它是一种有机朗肯循环发电装置。本发明解决了目前锅炉燃废热不能充分利用、浪费，污染物的排放等问题。同时，利用有机工质循环，节约能源并且无污染，具备广阔的应用前景。所述一种以锅炉废热为热源的有机朗肯循环发电系统分为两个子系统，系统1可以以最佳效率发电，系统2即利用了锅炉排污水的废热同时又把动力输送给了系统1中的制冷机，不浪费。又因为制冷机使冷却水的初温降低，加强与排气的换热，从而提高了系统1的热效率，所以使整个系统的效率的到提高。

技术研发人员：陈巨辉;许滔;李九如
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：2019.03.11
技术公布日：2019.05.24