0串联并构成闭合回路。本发明将吸热部5设于余热锅炉后方的烟道11内吸收烟气余热，然后通过放热部6来加热管道内的有机工质，使有机工质升温进入汽包10内产生饱和有机工质蒸汽，然后去膨胀动力机I做功发电。本发明将吸热部设置于烟道尾部，可以最大限度地利用烟气余热，降低排烟损失从而提高烟气余热利用效率，另一方面，利用烟气余热对进入余热锅炉的工质进行预热，不仅提高了朗肯循环效率，且有效避免了酸露腐蚀问题。而由于吸热部可以有效控制其最低壁面温度在酸露点温度以上，从而避免了常规回热器所引起的酸露腐蚀问题。
[0039]本发明中的有机工质可以为R245fa、R123、R600或其他有机工质，上述膨胀动力机可以为螺杆膨胀动力机。上述冷凝段30的冷凝方式为水冷凝或风冷凝，其包括冷凝器3以及冷凝系统。上述升压段40包括增压泵4，从膨胀动力机I排出的低温乏汽经增压泵加压后通向上述吸热段吸热。上述吸热部、放热部、上升管和下降管内设有传热介质，所述传热介质为水或其他介质。
[0040]如图2所示，本发明的利用发动机排气废热的有机朗肯循环发电系统的第二实施例，其与上述第一实施例的不同之处在于:上述吸热段还包括设于烟道11内并位于吸热部5前方的省煤器12，上述有机工质的管道经放热部6后与省煤器12相连，再与所述汽包10相连。此实施例中，有机工质通过放热部6后进入省煤器12进一步预热，再通过管道进入汽包。
[0041 ] 本发明的工作原理为:上述吸热部5安装在烟道11中，吸收烟气余热，进一步使排烟温度降低，受热产生的水蒸汽或其他传热介质蒸汽，随上升管7上升至放热部6，在放热部6内加热从升压段40 (即增压泵)流出的低温高压过冷(饱和)有机工质，而上述水蒸汽得到冷凝从而成为液态水，受重力影响随下降管8重新返回吸热部5。而经过预热的有机工质进入汽包10，上述汽包10通过循环管与蒸发器9相连，汽包10内装设有汽水分离器，有机工质经过下降循环管进入蒸发器9加热形成有机工质汽体，通过上升循环管回到汽包10，然后从汽包10的出口排出通过管道进入膨胀动力机I膨胀做功，带动发电装置2发电，做完功的有机工质乏汽进入冷凝段30，在冷凝段30的冷凝器内被冷凝，将有机工质乏汽从汽态冷凝至液态，液态的有机工质经升压段40加压后重新进入上述放热部开始下一个循环。
[0042]为提高有机工质的温度，更好地在汽包10内产生饱和有机工质蒸汽，在吸热部的前方烟道内设置省煤器，使有机工质经过上述放热部6、省煤器12双重吸热后再进入汽包8。
[0043]以上实施例中的发动机也可以是燃煤燃油锅炉和加热炉等。
[0044]综上所述，本发明利用发动机排气废热的有机朗肯循环发电系统，其采用吸热部来最大限度的利用烟气余热，降低排烟损失从而提高锅炉效率，另一方面，利用烟气余热对进入余热锅炉的工质进行预热，不仅提高了朗肯循环效率，且有效避免了酸露腐蚀问题。而由于吸热部可以有效控制其最低壁面温度在酸露点温度以上，从而避免了常规回热器所引起的酸露腐蚀问题。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0045]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种利用发动机排气废热的有机朗肯循环发电系统，包括发动机(13)、膨胀做功段(20),冷凝段(30)、升压段(40)以及吸热段(50)，有机工质通过管道在膨胀做功段(20)、冷凝段(30)、升压段(40)以及吸热段(50)间循环，所述膨胀做功段(20)包括膨胀动力机(I)以及与膨胀动力机(I)相连的发电装置(2)，其特征在于，所述吸热段(50)包括汽包(10)、吸热部(5)、放热部(6)、上升管(7)、下降管(8)和蒸发器(9)，所述放热部(6)和吸热部(5)通过上升管(7)和下降管(8)相连，所述吸热部(5)、蒸发器(9)均设于发动机排气烟道(11)内，所述汽包(10)与蒸发器(9)相连，所述膨胀动力机(I)、冷凝段(30)、升压段(40)、放热部(6)和汽包(10)串联并构成闭合回路。
2.根据权利要求1所述的利用发动机排气废热的有机朗肯循环发电系统，其特征在于:所述吸热段还包括设于发动机排气烟道(11)内并位于所述吸热部(5)前方的省煤器(12)，所述有机工质的管道经所述放热部(6)后与所述省煤器(12)相连，再与所述汽包(10)相连。
3.根据权利要求1所述的利用发动机排气废热的有机朗肯循环发电系统，其特征在于:所述冷凝段(30)的冷凝方式为水冷凝或风冷凝。
4.根据权利要求1所述的利用发动机排气废热的有机朗肯循环发电系统，其特征在于:所述吸热部、放热部、上升管和下降管内设有传热介质，所述传热介质为水。
【专利摘要】本发明提供一种利用发动机排气废热的有机朗肯循环发电系统，其包括发动机、膨胀做功段、冷凝段、升压段以及吸热段，有机工质通过管道在膨胀做功段、冷凝段、升压段以及吸热段间循环，所述膨胀做功段包括膨胀动力机及与膨胀动力机相连的发电装置，所述吸热段包括汽包、吸热部、放热部、上升管、下降管和蒸发器，所述放热部和吸热部通过上升管和下降管相连，所述吸热部、蒸发器均设于发动机排气烟道内，所述汽包与蒸发器相连，所述管道将所述膨胀动力机、冷凝段、升压段、放热部和汽包串联并构成闭合回路。本发明降低了排烟损失，从而提高烟气余热利用效率，不仅提高了朗肯循环效率，且有效避免了酸露腐蚀问题。
【IPC分类】F01K25-08, F01N5-02, F01C13-00
【公开号】CN104712402
【申请号】CN201310685181
【发明人】钱学略, 王江翠, 刘兵, 刘茂玲
【申请人】霍特安热能技术（江苏）有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月12日