连接混合器10的第二输入端，所述混合器10的输出端通过管路连接用于与外部冷源J进行热交换的冷凝器11的工质输入端，所述冷凝器11的工质输出端通过管路和设置在管路上的基本氨溶液工质泵12连接第二换热器13的工质输入端，所述第二换热器13的基本氨溶液工质输出端通过管路连接所述蒸发器I的基本氨溶液工质输入端，所述第二换热器13内用于与所述的基本氨溶液工质进行热交换的热交换管的输入端通过管路连接所述三通阀5的与流入端口 a相连通的第一流出端口 b，所述热交换管的输出端通过管路连接所述混合器10的第二输入端。
[0028]在本实用新型中，所述三通阀5的第一流出端口 b和第二流出端口 c的开度大小为能够调整，从而能够灵活地按需调节闪蒸循环发电量，提高整个系统的循环热效率和能源利用率。所述蒸发器I和第一换热器7的热源S是工业烟气、废水余热、太阳能和高温地热水余热中的一种。所述冷凝器11的冷源采用冷却水系统。
[0029]本实用新型的卡琳娜循环和闪蒸循环相结合的新型热电联供系统的工作原理:所述蒸发器I吸收工业废气或废水余热，也可以是太阳能或地热能以及生物质能，将基本氨溶液加热后，送到气液分离器2 ;在所述气液分离器2中，富氨蒸汽和贫氨溶液分离:富氨蒸汽进入膨胀机3并带动与膨胀机3相连的第一发电机4发电；贫氨溶液进入三通阀5再一次被利用；所述三通阀5的a-b支路用于引出一部分高温贫氨溶液在第二换热器13中对进入蒸发器I的基本氨溶液进行预热，提高了基本氨溶液的温度，也提高了整个系统的循环热效率和能源利用率；而所述三通阀5的a-c支路用于引出另一部分贫氨溶液在贫氨溶液工质泵6中进行升压，然后通入第一换热器7进行升温，第一换热器7的热源可以和蒸发器I热源相同或不同；在所述第一换热器7中，高压的贫氨溶液被加热至闪蒸临界状态点，这样可以提高工质所含能量，增大闪蒸发电量；将处理后的高温高压贫氨溶液通入螺杆膨胀动力机8做功并带动与之相连的第二发电机9进行发电；所述螺杆膨胀动力机8的排汽和经过所述第二换热器13降温后的贫氨溶液混合，并与所述膨胀机3的排汽在混合器10中混合形成基本氨溶液；所述混合器10排出的基本氨溶液进入冷凝器11进行冷却，被加热的冷却水可以给用户提供热水，从而进一步利用余热资源；所述冷凝器11排出来的基本氨溶液依次经过基本溶液工质泵12升压和第二换热器13升温后进入蒸发器I完成整个系统循环。
【主权项】
1.一种卡琳娜循环和闪蒸循环相结合的新型热电联供系统，包括有吸收外部热源(S)对工质进行加热的蒸发器(I)，所述蒸发器(I)的工质输出端通过管路连接气液分离器(2)的工质输入端，所述气液分离器(2)的气态工质输出端通过管路连接膨胀机(3)的工质输入端，其特征在于，所述气液分离器(2)的液态工质输出端通过管路连接三通阀(5)的流入端口(a)，所述膨胀机(3)的驱动端连接第一发电机(4)，所述膨胀机(3)的工质输出端连接混合器(10)的第一输入端，所述三通阀(5)的与流入端口(a)相连通的第二流出端口(c)通过管路和设置在管路上的工质泵(6)连接吸收外部热源(S)对工质进行加热的第一换热器(7)的工质输入端，所述第一换热器(7)的工质输出端通过管路连接螺杆膨胀动力机(8)的工质输入端，所述螺杆膨胀动力机(8)的驱动端连接第二发电机(9)，所述螺杆膨胀动力机(8)的工质输出端通过管路连接混合器(10)的第二输入端，所述混合器(10)的输出端通过管路连接用于与外部冷源(J)进行热交换的冷凝器(11)的工质输入端，所述冷凝器(11)的工质输出端通过管路和设置在管路上的基本工质泵(12)连接第二换热器(13)的工质输入端，所述第二换热器(13)的工质输出端通过管路连接所述蒸发器(I)的工质输入端，所述第二换热器(13)内用于与所述的工质进行热交换的热交换管的输入端通过管路连接所述三通阀(5)的与流入端口(a)相连通的第一流出端口(b)，所述热交换管的输出端通过管路连接所述混合器(10)的第二输入端。
2.根据权利要求1所述的卡琳娜循环和闪蒸循环相结合的新型热电联供系统，其特征在于，所述三通阀(5)的第一流出端口(b)和第二流出端口(c)的开度大小为能够调整。
3.根据权利要求1所述的卡琳娜循环和闪蒸循环相结合的新型热电联供系统，其特征在于，所述蒸发器(I)和第一换热器(7)的热源(S)是工业烟气、废水余热、太阳能和高温地热水余热中的一种。
4.根据权利要求1所述的卡琳娜循环和闪蒸循环相结合的新型热电联供系统，其特征在于，所述冷凝器(11)的冷源采用冷却水系统。
【专利摘要】本实用新型提供了一种卡琳娜循环和闪蒸循环相结合的新型热电联供系统，以氨水混合物为工质，包括有卡琳娜循环和闪蒸发电两个子循环。气液分离器的富氨蒸汽进入氨膨胀机发电，贫氨溶液则通过三通阀进入闪蒸循环子系统，经过工质泵升压和换热器加热后驱动螺杆膨胀动力机发电。可调开度三通阀的设置，便于调节闪蒸发电量和预热的氨水基本工质温度，增加了系统的灵活性。相对于传统的卡琳娜循环技术，本实用新型能够充分利用中低温余热，在卡琳娜循环基础上，添加了一套闪蒸循环发电装置，增大了发电量，提高了余热利用率。在供电的基础上进行供暖，实现了热电联供，节约了能源，能够在一定基础上改善中国能源危机，有一定的现实意义。
【IPC分类】F01K25-06
【公开号】CN204552850
【申请号】CN201520224435
【发明人】叶建东, 李惟毅, 赵岩, 李子申, 章永洁, 贾向东
【申请人】北京市可持续发展促进会, 天津大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月14日