本实用新型是一种能实现热能高效利用的郎肯循环发电系统，其特征在于:该系统是带有逆卡诺循环子系统的郎肯循环发电系统，主要由蒸汽发生器1、膨胀动力机2、发电机3、冷凝器4、工作介质泵5、回热器6、工作介质11和工作介质管道共同构成；蒸汽发生器I与工作介质泵5之间安装有回热器6，郎肯循环中的工作介质11的流道连接如下:蒸汽发生器I连接膨胀动力机2，膨胀动力机2连接冷凝器4，冷凝器4连接工作介质泵5，工作介质泵5连接回热器6，回热器6连接蒸汽发生器I ;逆卡诺循环子系统由回热器6、膨胀阀8、压缩机9、储液罐10、冷凝器4、回热介质12和回热介质管道共同构成，逆卡诺循环子系统的作用是通过回热介质12将目前应用的郎肯循环发电系统中，被冷凝器4的冷却介质带走、并且排放掉的大量的、从系统外吸收的热能，重新输送回给郎肯循环的工作介质。
[0031]逆卡诺循环子系统中回热介质12的流道连接关系如下:回热器6连接储液罐10、储液罐10连接膨胀阀8、膨胀阀8连接冷凝器4、冷凝器4连接压缩机9、压缩机9连接回热器6ο
[0032]如图2中所示，系统外热源通过载热介质13经过蒸汽发生器I中的载热介质流道，给蒸汽发生器I中的工作介质11加热。
[0033]根据具体工况，郎肯循环中的预热器可以安装，也可以不安装。
[0034]如图3中所示，在蒸汽发生器I与回热器6之间还可以设置预热器7。
[0035]此时，系统外热源通过载热介质13先后经过蒸汽发生器I和预热器7中的载热介质流道，给蒸汽发生器I和预热器7中的工作介质11加热。
[0036]系统中的工作介质11和回热介质12可以是无机介质，也可以是低沸点有机介质。
[0037]膨胀动力机2连接发电机3，可作为发电系统使用，膨胀动力机2不连接发电机3时可做为动力系统使用。
[0038]冷凝器4和回热器6均采用双流道换热器，一条为工作介质流道，另一条为回热介质流道。
[0039]本实用新型还可以通过调整压缩机9的出力以及载热介质13的温度、流速来调整控制发电机的运行工况。
[0040]本实用新型的工作过程如下:
[0041]不设置预热器时，系统外热源通过载热介质13经过蒸汽发生器I中的载热介质流道，给蒸汽发生器I中的工作介质11加热，工作介质11受热蒸发形成饱和蒸汽后进入胀动力机2做功进而带动发电机发电，做功后的工作介质11在冷凝器4中被吸收、冷却、冷凝，再先后被工作介质泵5泵送到回热器6和蒸汽发生器I进入一次循环。
[0042]设置预热器时，系统外热源通过载热介质13先经过蒸汽发生器I再经过预热器7中的载热介质流道，给蒸汽发生器I和预热器7中的工作介质11加热，工作介质11受热蒸发形成饱和蒸汽后进入(胀动力机2做功进而带动发电机发电，做功后的工作介质11在冷凝器4中被吸收、冷却、冷凝，再先后被工作介质泵5泵送到回热器6、预热器7和蒸汽发生器I进入一次循环。
[0043]逆卡诺循环(即热泵)子系统的作用是通过回热介质12，一方面作为冷却剂在冷凝器中蒸发，吸收冷凝器4中工作介质11的热量，并对其进行冷却和冷凝，另一方面吸收热量后蒸发的回热介质12经过压缩机9压缩后变成高温、高压介质流被送到回热器6中，去加热回热器6中的工作介质11。这样就可以将目前郎肯循环发电系统、特别是低温有机郎肯循环及其发电系统中被冷凝器的冷却介质带走、并且排放掉了的大量的、从系统外吸收的热能，重新又输送回给工作介质进行下一次循环。
【主权项】
1.一种能实现热能高效利用的郎肯循环发电系统，其特征在于:该系统是带有逆卡诺循环子系统的郎肯循环发电系统，主要由蒸汽发生器(I)、膨胀动力机(2)、发电机(3)、冷凝器(4)、工作介质泵(5)、回热器(6)、工作介质(11)和工作介质管道共同构成；蒸汽发生器(I)与工作介质泵(5)之间安装有回热器(6)，蒸汽发生器(I)连接膨胀动力机(2)，膨胀动力机(2)连接冷凝器(4)，冷凝器(4)连接工作介质泵(5)，工作介质泵(5)连接回热器(6)，回热器(6)连接蒸汽发生器(I);逆卡诺循环子系统由回热器(6)、膨胀阀(8)、压缩机(9)、储液罐(10)、冷凝器(4)、回热介质(12)和回热介质管道共同构成。
2.根据权利要求1所述的能实现热能高效利用的郎肯循环发电系统，其特征在于:逆卡诺循环子系统中回热介质(12)的流道连接是:回热器(6)连接储液罐(10)、储液罐(10)连接膨胀阀(8 )、膨胀阀(8 )连接冷凝器(4 )、冷凝器(4 )连接压缩机(9 )、压缩机(9 )连接回热器(6)。
3.根据权利要求1或2所述的能实现热能高效利用的郎肯循环发电系统，其特征在于:系统外热源通过载热介质(13)经过蒸汽发生器(I)中的载热介质流道，给蒸汽发生器(I)中的工作介质(11)加热。
4.根据权利要求1或2所述的能实现热能高效利用的郎肯循环发电系统，其特征在于:蒸汽发生器(I)与回热器(6)之间设有预热器(7)。
5.根据权利要求4所述的能实现热能高效利用的郎肯循环发电系统，其特征在于:系统外热源通过载热介质(13)先后经过蒸汽发生器(I)和预热器(7)中的载热介质流道，给蒸汽发生器(I)和预热器(7 )中的工作介质(11)加热。
6.根据权利要求1或2所述的能实现热能高效利用的郎肯循环发电系统，其特征在于:工作介质(11)和回热介质(12)是无机介质或低沸点有机介质。
7.根据权利要求1或2所述的能实现热能高效利用的郎肯循环发电系统，其特征在于:膨胀动力机(2)连接发电机(3)。
8.根据权利要求1或2所述的能实现热能高效利用的郎肯循环发电系统，其特征在于:冷凝器(4)和回热器(6)均采用双流道换热器，一条为工作介质流道，另一条为回热介质流道。
【专利摘要】本实用新型属于能源应用领域，主要涉及一种能实现热能高效利用的郎肯循环发电系统。该系统是一种带有逆卡诺循环子系统的郎肯循环发电系统，即在郎肯循环的工作介质泵与蒸汽发生器之间加装有回热器，并将其通过回热介质及管道与回热器、压缩机、膨胀阀、冷凝器一起构成一个逆卡诺循环系统，其功能是通过回热介质将目前郎肯循环中被冷凝器的冷却介质带走、并且排放掉的、大量的系统吸收的热能，重新输送回给郎肯循环的工作介质，进而极大地提高热电转换率。
【IPC分类】F01K25-10, F01K25-08
【公开号】CN204371436
【申请号】CN201420826988
【发明人】廖滨
【申请人】辽宁中联能源科技有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月24日