一种蒸发式冷凝器及采用其的有机朗肯循环发电系统的制作方法
【专利摘要】一种蒸发式冷凝器，包括主箱体、引风机、挡水板、布水器、冷凝盘管和填料装置；所述主箱体内从上到下依次设有所述引风机、所述挡水板、所述布水器、所述冷凝盘管、所述填料装置和所述导流板；所述布水器对应所述主箱体位置上设有进水口；所述填料装置对应位置的所述主箱体的下端设有进风口。一种采用蒸发式冷凝器的有机朗肯循环发电系统，包括热源装置、供水系统和N组含有所述蒸发式冷凝器的发电机组；所述供水系统与N组所述发电机组连接；N组所述发电机组与所述热源装置通过主路管道连接；其中N为自然数。本实用新型发明了蒸发式冷凝器，优化了系统能效；极大的简化了水处理的控制过程，提高了系统运行效率及系统工作的可靠性和稳定性。
【专利说明】一种蒸发式冷凝器及采用其的有机朗肯循环发电系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及低温发电【技术领域】，尤其是涉及蒸发式冷凝器及采用其的有机朗肯循环发电系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中，由于有机朗肯循环发电系统简单、发电效率相对较高等特点，已经成为目前回收低温余热用于发电的热点技术。有机朗肯循环发电机组在国外的应用已经有了一定的规模，多见于地热及工业废热的回收；冷凝器是有机朗肯循环发电系统的主要部件之一，其性能直接影响着系统的发电效率。
[0003]冷凝器是有机朗肯循环发电系统的主要部件之一，其性能直接影响着系统的发电效率。冷凝方法大致有三种，分别为风冷式、水冷式、蒸发式冷凝。目前的有机朗肯循环发电机组，冷凝器大多采用传统的壳管式换热器，换热形式为水冷式。冷却水在冷凝器中吸收工质的热量使其冷凝，然后通过冷却塔最终将热量散至大气环境。相对于壳管式换热器，蒸发式冷凝的主要优点是能耗低，冷凝温度低，不需要额外配置冷却塔，但由于有机朗肯循环发电机组通常要求常年连续运行，可靠性要求较高，故此蒸发式冷凝未在有机朗肯循环发电系统中得到有效的应用。
[0004]由于蒸发式冷凝器都不可避免地存在着结垢和腐蚀的缺点。由于循环水量少，结垢和腐蚀现象比水冷式更为严重。结垢将大大降低蒸发式冷凝器的性能，因此需要进行严格的水处理以及定期的清洗由于重要，故此急需研发一种新型的蒸发式冷凝器及其在有机朗肯循环中得到有效的应用的发电系统。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于设计一种蒸发式冷凝器及采用其的有机朗肯循环发电系统，解决上述问题。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0007]—种蒸发式冷凝器，包括主箱体、引风机、挡水板、布水器、冷凝盘管和填料装置；所述主箱体内从上到下依次设有所述引风机、阻挡水滴通过所述引风机的所述挡水板、弓丨入水分的所述布水器、接收所述布水器喷淋水分的所述冷凝盘管、接收所述冷凝盘管滴落水分的所述填料装置和引导水分流向的所述导流板；所述布水器对应所述主箱体位置上设有进水口 ；所述填料装置对应位置的所述主箱体的下端设有进风口。
[0008]优选的，所述主箱体底部还设有导流板，所述导流板流向的末端对应的所述主箱体位置上设有导流孔。
[0009]一种采用蒸发式冷凝器的有机朗肯循环发电系统，包括热源装置、供水系统和N组含有所述蒸发式冷凝器的发电机组；所述供水系统与N组所述发电机组连接#组所述发电机组与所述热源装置通过主路管道连接；其中N为自然数。
[0010]优选的，当N大于等于2时，N组所述发电机组之间通过支路管道并联连接到所述主路管道上。
[0011]优选的，所述支路管道上设有支路阀门。
[0012]优选的，所述主路管道上设有主路阀门。
[0013]优选的，所述供水系统包括水泵、水箱、水处理控制装置、加药装置和排污装置；N组所述发电机组包括N组布水器和N组主箱体；N组所述布水器通过上水管道与所述水箱连接；所述上水管道上设有所述水泵；所述水箱与N组所述主箱体通过回水管道连接；所述水箱与所述加药装置连接；所述水箱底部设有排污装置；所述水箱上设有控制所述加药装置和排污装置的所述水处理控制装置。
[0014]优选的，所述上水管道上均设有喷淋阀门。
[0015]优选的，当N大于等于2时，N组所述布水器并联后连接到所述上水管道上；N组所述主箱体并联后连接到所述回水管道上。
[0016]优选的，所述水箱上设有自动补水装置。
[0017]本实用新型的有益效果可以总结如下:
[0018]1、本实用新型发明了蒸发式冷凝器，实现了系统的稳定运行，优化了系统能效；
[0019]2、本实用新型采用多台包括蒸发式冷凝器的发电系统，极大的简化了水处理的控制过程，提高了系统运行效率及系统工作的可靠性和稳定性；
[0020]3、本实用新型采用蒸发式冷凝器，无需额外设置冷却塔，节约资源，降低了资源成本。
[0021]4、本实用新型采用多台包括蒸发式冷凝器的发电系统，可用使用其中一台于执行冷凝器的清洗并作为备用机，有效的解决了蒸发式冷凝器的清洗问题，保障了基荷供电问题。
[0022]5、本实用新型发明的蒸发式冷凝器，在气温较低的环境下可停止喷淋，实现蒸发式冷凝器的有机朗肯循环发电系统全年运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的蒸发式冷凝器结构示意图；(编号待确定上述技术后修改图号)
[0024]101-引风机，102-挡水板，103-布水器，104-冷凝盘管，105-主箱体，106-填料装置，107-进风口，108-导流孔，109-导流板。
[0025]图2为本实用新型的蒸发式冷凝器与供水系统连接结构示意图；
[0026]201-水箱，202-自动补水装置，203-水泵，204-排污装置，205-水处理控制装置，206-加药装置。
[0027]图3为本实用新型采用蒸发式冷凝器的有机朗肯循环发电系统的结构示意图；
[0028]301-第I发电机组，302-第2发电机组，303-第N发电机组，304-第N+1发电机组，305-热源装置，306-主路阀门，307-支路阀门，308-喷淋阀门。
【具体实施方式】
[0029]为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0030]对于蒸发式冷凝器，水处理以及蒸发式冷凝冷凝器的清洗至关重要，如图1所示，一种蒸发式冷凝器，包括主箱体105、引风机101、挡水板102、布水器103、冷凝盘管104和填料装置106 ;所述主箱体105内从上到下依次设有所述引风机101、所述挡水板102、所述布水器103、所述冷凝盘管104、所述填料装置106和所述导流板109 ;所述布水器103对应所述主箱体105位置上设有进水口 ；所述填料装置106对应位置的所述主箱体105的下端设有进风口 107 ;所述主箱体105底部还设有导流板109，所述导流板109流向的末端对应的所述主箱体105位置上设有导流孔108。
[0031]中高温季节时，该装置以蒸发式冷却方式工作，如图2所示为本实用新型的蒸发式冷凝器与供水系统连接结构，所述供水系统包括水泵203、水箱201、水处理控制装置205、加药装置206和排污装置204 ;水泵203将水箱201内的水通过上水管道送到高处的布水器103，布水器103将水喷淋于冷凝盘管104的表面，形成水膜。水膜受冷凝盘管104内的工质加热，一部分水膜蒸发，另一部分水膜温度升高并滴落至填料装置106，主箱体105为上下贯通状态，其两壁位置设有间隙，便于水滴流入底部；与向上的含有水蒸气的空气换热降温后流入主箱体105底部，沿导流板109通过导流孔108通过回水管道流入水箱201。
[0032]空气则由进风口 107吸入，向上经过填料装置106，将填料装置106中的水分进行蒸发，形成热交换，使之主箱体105中的湿度增加，水分继续向上经过冷凝盘管104，与水膜换热并带走蒸发的水分，水分向上经过挡水板102，挡水板102携带的液滴被拦截，水蒸气则随着空气最终由引风机101排出至大气环境。在水处理控制装置205的控制下，加药装置206执行化学药剂的加入，排污装置204执行定期的排污，以确保水质，以抑制微生物生长，并减缓冷凝器的结垢和腐蚀。水分蒸发和排污将导致水分散失。自动补水装置202可保证水箱201内的水位恒定。
[0033]低温季节时，该装置以空气冷却方式工作。其中，水泵203停机，水箱201内的水排空，挡水板102和填料被移除。空气由进风口 107吸入，向上经过冷凝盘管104。空气与冷凝盘管104直接接触，带走管内工质的热量。温度升高后的空气由引风机101排出至大气环境。该装置结合了蒸发式冷凝器与空冷器的特点，可针对季节的不同，实现全年运行。由于采用了水箱201设计，多台机组运行时可采用公共水箱201，共用一套水处理系统，简化了水处理工艺。
[0034]如图3所示，一种采用蒸发式冷凝器的有机朗肯循环发电系统，包括热源装置305、供水系统和N+1组含有所述蒸发式冷凝器的发电机组；N+1组所述发电机组包括并联连接的第I发电机组301、第2发电机组302、第N发电机组303和第N+1发电机组304，第I发电机组301、第2发电机组302、第N发电机组303和第N+1发电机组304通过支路管道并联连接到主路管道上，主路管道与供热装置连接；支路管道上设有支路阀门307 ;主路管道上设有主路阀门306 ;上所述供水系统包括水泵203、水箱201、水处理控制装置205、加药装置206和排污装置204 ；N+1组所述发电机组包括N+1组布水器103和N+1组主箱体105 ;其中N+1为大于等于I的自然数，N组所述布水器103并联后连接到所述上水管道上；N组所述主箱体105并联后连接到所述回水管道上；N+1组所述布水器103通过上水管道与所述水箱201连接；所述上水管道上设有所述水泵203 ;所述水箱201与N+1组所述主箱体105通过回水管道连接；所述水箱201与所述加药装置206连接；所述水箱201底部设有排污装置204 ;所述水箱201上设有控制所述加药装置206和排污装置204的所述水处理控制装置205。N+1组所述发电机组与所述热源装置305通过主路管道连接；所述上水管道上均设有喷淋阀门308 ;所述水箱201上设有自动补水装置202。
[0035]共用水箱201的N+1组并联运行发电机组，其N+1组发电机组采用N用I备模式。中高温季节正常运行时，其中N组发电机组运行发电时，相应N组发电机组对应的喷淋阀门308开启；1组发电机组备用并进行蒸发式冷凝器清洗，I组发电机组相应的喷淋阀门308关闭。机组间的启停机顺序及时间由外部控制装置进行调节。通过结合蒸发式冷凝与空冷式冷凝，不仅可以实现机组全年运行，还能够优化系统能效。通过多组发电机组共用一个冷却的水箱201，极大简化水处理控制过程，提高其可靠性。
[0036]以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本实用新型，但本领域技术人员应该明白，本实用新型并不局限于以上所述实施例，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种蒸发式冷凝器，其特征在于:包括主箱体、引风机、挡水板、布水器、冷凝盘管和填料装置；所述主箱体内从上到下依次设有所述引风机、阻挡水滴通过所述引风机的所述挡水板、引入水分的所述布水器、接收所述布水器喷淋水分的所述冷凝盘管、接收所述冷凝盘管滴落水分的所述填料装置和弓I导水分流向的所述导流板；所述布水器对应所述主箱体位置上设有进水口 ；所述填料装置对应位置的所述主箱体的下端设有进风口。
2.根据权利要求1所述的蒸发式冷凝器，其特征在于:所述主箱体底部还设有导流板，所述导流板流向的末端对应的所述主箱体位置上设有导流孔。
3.一种采用权利要求1或权利要求2所述的蒸发式冷凝器的有机朗肯循环发电系统，其特征在于:包括热源装置、供水系统和N组含有所述蒸发式冷凝器的发电机组；所述供水系统与N组所述发电机组连接#组所述发电机组与所述热源装置通过主路管道连接；其中N为自然数。
4.根据权利要求3所述的采用蒸发式冷凝器的有机朗肯循环发电系统，其特征在于:当N大于等于2时，N组所述发电机组之间通过支路管道并联连接到所述主路管道上。
5.根据权利要求4所述的采用蒸发式冷凝器的有机朗肯循环发电系统，其特征在于:所述支路管道上设有支路阀门。
6.根据权利要求3所述的采用蒸发式冷凝器的有机朗肯循环发电系统，其特征在于:所述主路管道上设有主路阀门。
7.根据权利要求3所述的采用蒸发式冷凝器的有机朗肯循环发电系统，其特征在于:所述供水系统包括水泵、水箱、水处理控制装置、加药装置和排污装置#组所述发电机组包括N组布水器和N组主箱体#组所述布水器通过上水管道与所述水箱连接；所述上水管道上设有所述水泵；所述水箱与N组所述主箱体通过回水管道连接；所述水箱与所述加药装置连接；所述水箱底部设有排污装置；所述水箱上设有控制所述加药装置和排污装置的所述水处理控制装置。
8.根据权利要求7所述的采用蒸发式冷凝器的有机朗肯循环发电系统，其特征在于:所述上水管道上均设有喷淋阀门。
9.根据权利要求7所述的采用蒸发式冷凝器的有机朗肯循环发电系统，其特征在于:当N大于等于2时，N组所述布水器并联后连接到所述上水管道上；N组所述主箱体并联后连接到所述回水管道上。
10.根据权利要求7所述的采用蒸发式冷凝器的有机朗肯循环发电系统，其特征在于:所述水箱上设有自动补水装置。
【文档编号】F01D15/10GK203534263SQ201320684885
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】尚振杰, 况国华, 张冬海, 杨崇岳 申请人:北京华航盛世能源技术有限公司