连接于低压乏汽回热器9的出口及膨胀机3的出口，当膨胀机3出气口乏汽温度较低时，工质不经过高压乏汽回热器4，而直接进入冷凝器5内。
[0028]基于上述发电系统的发电方法如下:
[0029]热源通过高压蒸发器I的壳侧入口进入高压蒸发器I内，在本实施例中，热源为一切以显热形式存在的低温热源，如地热水、烟气等。进入高压蒸发器I后热源与高压蒸发器I管内的工质换热后，热源通过壳侧出口流出并分流进入高压预热器2和低压蒸发器7中，其中热源在高压预热器2中与其中的工质进行换热，热源放热后排出，同时低压蒸发器7内的热源在低压蒸发器7内加热其中的工质，然后热源流入低压预热器8中与其中的工质进行换热，热源换热后排出。通过流量计10及流量调节阀11来调节经过高压蒸发器I后分流进入高压预热器2和低压蒸发器7中的热源含量，降低了高压预热器2中的不可逆损失，使高压蒸发器I中的蒸发温度及低压预热器8中的热源温度升高，在原热源不变的基础上，提高了低压级预热器8热源品位。
[0030]该发电系统中存在工质，优选的，是有机工质，在循环系统中，工质由储液罐6被工质泵15抽出，分别进入高压预热器2和低压预热器8中，与其中的热源进行换热，从而使工质被加热，然后工质再进入高压蒸发器I和低压蒸发器7的管中，在高压蒸发器I中与热源换热进而被加热蒸发，形成高压蒸汽，该高压蒸汽进入膨胀机3中带动发电机14发电，同时低压蒸发器7中的工质也与热源换热后形成低压蒸汽，低压蒸汽通过补气口 31进入膨胀机3中，对膨胀机3提供能量做功，因此本发明的发电系统可以对不同温度的热源都进行利用，充分实现能源梯级利用，同时能够降低设备投资。高压蒸汽与低压蒸汽在膨胀机3内释放能量后由膨胀机3的排气口排出，此时若排气口乏汽温度较高，例如排气口排出的工质为气态，则工质进入高压乏汽回热器4中换热，再进入低压乏汽回热器9中换热，然后进入冷凝器5中冷却，最后流入储液罐6 ;若排气口乏汽温度较低，例如排气口排出的工质为液态，则工质直接进入冷凝器5内冷却后流入储液罐6。
[0031]乏汽温度也控制了储液罐6内工质流出时的路径。若乏汽温度较高时，第一控制阀12关闭，第二控制阀13打开，工质泵15将储液罐6内的工质提升进入低压乏汽回热器9中加热，然后通过阀门调节，工质部分进入低压预热器8中，另一部分进入高压乏汽回热器4中进一步加热后进入高压预热器2中。高压乏汽回热器4和低压乏汽回热器9的使用既充分回收了工质携带的热量，又提高了工质进入高压预热器2和低压预热器8时的温度，降低冷凝器5中不可逆损失，使整个系统中存在多级换热，充分利用能源。若乏汽温度较低时，第一控制阀12打开，第二控制阀13关闭，工质泵15将储液罐6内的工质抽出后直接进入高压预热器2和低压预热器8中。
[0032]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
【主权项】
1.一种梯级换热有机朗肯循环发电系统，其特征在于，包括:高压有机朗肯循环装置和低压有机朗肯循环装置，所述高压有机朗肯循环装置具有高压蒸发器，高压预热器，高压乏汽回热器，膨胀机及冷凝器；所述低压有机朗肯循环装置具有低压蒸发器，低压预热器及低压乏汽回热器；其中高压蒸发器的壳侧出口通过管道分别连接于所述高压预热器和所述低压蒸发器，其管侧出口通过管道与所述膨胀机相连，所述膨胀机连接于发电机，所述膨胀机设有补气口，所述低压预热器连接于所述低压蒸发器，所述低压蒸发器管侧出口与所述补气口连通，所述膨胀机的排气口连接于所述高压乏汽回热器，所述高压乏汽回热器的出口连接于所述低压乏汽回热器，所述低压乏汽回热器的壳侧出口连接于所述冷凝器，所述冷凝器的管侧出口与储液罐相连，所述储液罐出口侧连接多个工质泵。
2.根据权利要求1所述的梯级换热有机朗肯循环发电系统，其特征在于:所述高压蒸发器与所述高压预热器、所述低压蒸发器之间均设有流量计和流量调节阀。
3.根据权利要求1所述的梯级换热有机朗肯循环发电系统，其特征在于:所述冷凝器连接有冷却水进口，供冷却水进入以冷却工质。
4.根据权利要求1所述的梯级换热有机朗肯循环发电系统，其特征在于:所述储液罐与所述高压预热器及所述低压预热器通过管道连通，所述管道上设有第一控制阀。
5.根据权利要求1所述的梯级换热有机朗肯循环发电系统，其特征在于:所述储液罐与所述低压乏汽回热器连通，两者之间设有所述工质泵和第二控制阀。
6.根据权利要求5所述的梯级换热有机朗肯循环发电系统，其特征在于:所述低压乏汽回热器与所述低压预热器连通，所述高压乏汽回热器与所述高压预热器连通。
7.一种基于权利要求1所述的梯级换热有机朗肯循环发电系统的发电方法，其特征在于，包括:热源进入所述高压蒸发器后分流，分别进入所述高压预热器和所述低压蒸发器，所述低压蒸发器内的热源部分进入所述低压预热器内，经所述高压乏汽回热器流出的工质进入所述高压预热器内预热后进入所述高压蒸发器蒸发，蒸汽进入所述膨胀机内，带动所述发电机发电，同时同一工质进入所述低压预热器预热后进入所述低压蒸发器蒸发，蒸汽通过所述补气口进入所述膨胀机，从所述膨胀机出来的所述工质进入所述高压乏汽回热器和所述低压乏汽回热器后再进入所述冷凝器内冷却，冷却后的所述工质流入所述储液罐。
8.根据权利要求7所述的发电方法，其特征在于:所述工质于所述膨胀机内释放热能后，由所述排气口流出，若所述排气口的乏汽温度较高，所述工质进入所述高压乏汽回热器，若所述排气口的乏汽温度较低，则所述工质直接进入所述冷凝器。
9.根据权利要求8所述的发电方法，其特征在于:所述乏汽温度较高时，所述冷凝器流出的所述工质通过所述工质泵提升进入所述低压乏汽回热器内加热，然后分流，所述工质部分直接进入所述低压预热器，另一部分经过所述工质泵升压至高压状态再进入所述高压乏汽回热器内加热，进入所述高压预热器。
10.根据权利要求8所述的发电方法，其特征在于:所述乏汽温度较低时，所述工质泵将所述储液罐内的所述工质直接输送至所述高压预热器和所述低压预热器内。
【专利摘要】一种梯级换热有机朗肯循环发电系统及其发电方法，包括高压蒸发器，高压预热器，高压乏汽回热器，膨胀机及冷凝器，低压蒸发器，低压预热器及低压乏汽回热器，其中高压蒸发器的壳侧出口通过管道分别连接于高压预热器和低压蒸发器，其管侧出口通过管道与膨胀机相连，膨胀机连接于发电机，膨胀机设有补气口，低压预热器连接于低压蒸发器，低压蒸发器管侧出口与补气口连通，膨胀机的排气口连接于高压乏汽回热器，高压乏汽回热器的出口连接于低压乏汽回热器，低压乏汽回热器的壳侧出口连接于冷凝器，冷凝器的管侧出口与储液罐相连，储液罐出口侧连接多个工质泵，降低了高压预热器中的不可逆损失，提高了低压预热器的热源品位，充分利用能源。
【IPC分类】F01K23-10
【公开号】CN104832232
【申请号】CN201510243498
【发明人】杨新乐, 黄菲菲, 李惟慷, 董思含, 戴文智, 乔约翰, 任姝
【申请人】辽宁工程技术大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月13日