一种10kWORC余热利用系统的制作方法

本实用新型属于热能领域，尤其涉及热能回收。

背景技术：

相对于煤、石油、天然气等高品位能源而言，低品位余热在相同单位内包含的能量很低，利用难度大。但从能源利用的格局来看，低品位余热将作为产能和用能的关键环节，对节能减排的战略起到重要作用。目前低品位热的回收主要集中在大容量的热回收方式，而在在小容量热回收上还缺乏有效手段。

技术实现要素：

本实用新型是为了解决低品位热的回收缺乏小容量热回收方式的问题，现提供一种10kworc余热利用系统。

一种10kworc余热利用系统，包括：热水系统和orc发电系统，热水系统包括：余热换热器1和电加热锅炉2，orc发电系统包括：蒸发器3、透平4、发电机5和冷凝器6，

余热换热器1的冷水入口与蒸发器3的冷水出口连通，余热换热器1的热水入口与电加热锅炉2的进水口连通，电加热锅炉2的出水口与蒸发器3的热水入口连通，

冷凝器6的冷却有机工质出口与蒸发器3的有机工质入口连通，蒸发器3的蒸汽出口与透平4的蒸汽入口连通，透平4的转轴与发电机5的转轴相连，透平4的蒸汽出口与冷凝器6的蒸汽入口连通。

进一步的，上述冷凝器6的冷却有机工质通过循环泵7泵入蒸发器3中。

进一步的，上述冷凝器6还设有冷水入口和升温水出口，冷水入口用于与冷却塔的冷水出口连通，升温水出口用于与冷却塔的升温水入口连通。

进一步的，上述余热换热器1与电加热锅炉2之间的通路、电加热锅炉2与蒸发器3之间的通路、余热换热器1与蒸发器3之间的通路、蒸发器3与透平4之间的通路、蒸发器3与冷凝器6之间的通路和透平4与冷凝器6之间的通路上均设有阀门。

进一步的，上述一种10kworc余热利用系统还包括两个温度传感器，一个温度传感器位于余热换热器1与电加热锅炉2之间的通路上，用于采集余热换热器1加热后热水的温度，另一个温度传感器位于电加热锅炉2与蒸发器3之间的通路上，用于采集电加热锅炉2加热后热水的温度。

进一步的，上述一种10kworc余热利用系统还包括压力传感器，压力传感器位于透平4内部，用于采集透平4内部蒸汽的压力。

本实用新型所述的一种10kworc余热利用系统，是一种低品位热回收系统，能够满足具有低容量低品位热的单位和区域进行余热回收的要求，提升小容量低位品余热的品质，通过orc(organicrankinecycle，源有机朗肯循环系统)发电系统实现余热利用的目的，以实现节能减排。

附图说明

图1为一种10kworc余热利用系统的结构示意图。

具体实施方式

参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种10kworc余热利用系统，包括：热水系统和orc发电系统，热水系统包括：余热换热器1和电加热锅炉2，orc发电系统包括：蒸发器3、透平4、发电机5、冷凝器6、两个温度传感器和压力传感器。

余热换热器1的冷水入口与蒸发器3的冷水出口连通，余热换热器1的热水入口与电加热锅炉2的进水口连通，电加热锅炉2的出水口与蒸发器3的热水入口连通。

冷凝器6的冷却有机工质出口与蒸发器3的有机工质入口连通，蒸发器3的蒸汽出口与透平4的蒸汽入口连通，透平4的转轴与发电机5的转轴相连，透平4的蒸汽出口与冷凝器6的蒸汽入口连通。

实际应用时，余热源通过余热进口管8进入余热换热器1，余热源与来自蒸发器3的冷水进行换热，经换热降温后的余热源再由余热出口管9排出至余热换热器1外。换热后的热水进入电加热锅炉2继续提升温度品质，之后提升温度品质的热水进入到蒸发器3与冷却有机工质进行换热，换热后的冷水再返回到余热加热器1中进行热水系统的下一个循环。

冷却有机工质通过循环泵7泵入蒸发器3中，蒸发器3利用冷却有机工质与提升品质的热水换热，使得有机工质产生蒸汽，蒸汽进入透平4从而推动透平转动，使得透平4能够带动发电机5转动，最终实现发电的目的。之后，带动透平4转动后的蒸汽进入到冷凝器6中。冷凝器6还设有冷水入口和升温水出口，冷凝器6的冷水入口与冷却塔的冷水出口连通，冷凝器6的升温水出口与冷却塔的升温水入口连通。进入到冷凝器6中的蒸汽通过冷水冷却成液态冷却有机工质，再通过循环泵7泵入蒸发器3中，从而进行orc发电系统的下一个循环。

一个温度传感器位于余热换热器1与电加热锅炉2之间的通路上，用于采集余热换热器1加热后热水的温度，另一个温度传感器位于电加热锅炉2与蒸发器3之间的通路上，用于采集电加热锅炉2加热后热水的温度。温度传感器的应用能够实时监控加热前后的水温差，进而调整电加热锅炉2的加热功率。

压力传感器位于透平4内部，用于实时采集透平4内部蒸汽的压力，防止压力过大对透平4造成损伤。

进一步的，在实际操作时，为了能够有更好的灵活性，余热换热器1与电加热锅炉2之间的通路、电加热锅炉2与蒸发器3之间的通路、余热换热器1与蒸发器3之间的通路、蒸发器3与透平4之间的通路、蒸发器3与冷凝器6之间的通路和透平4与冷凝器6之间的通路上均设有阀门。

技术特征：

1.一种10kworc余热利用系统，其特征在于，包括：热水系统和orc发电系统，

热水系统包括：余热换热器(1)和电加热锅炉(2)，

orc发电系统包括：蒸发器(3)、透平(4)、发电机(5)和冷凝器(6)，

余热换热器(1)的冷水入口与蒸发器(3)的冷水出口连通，余热换热器(1)的热水入口与电加热锅炉(2)的进水口连通，电加热锅炉(2)的出水口与蒸发器(3)的热水入口连通，

冷凝器(6)的冷却有机工质出口与蒸发器(3)的有机工质入口连通，蒸发器(3)的蒸汽出口与透平(4)的蒸汽入口连通，透平(4)的转轴与发电机(5)的转轴相连，透平(4)的蒸汽出口与冷凝器(6)的蒸汽入口连通。

2.根据权利要求1所述的一种10kworc余热利用系统，其特征在于，冷凝器(6)的冷却有机工质通过循环泵(7)泵入蒸发器(3)中。

3.根据权利要求1所述的一种10kworc余热利用系统，其特征在于，冷凝器(6)还设有冷水入口和升温水出口，

冷水入口用于与冷却塔的冷水出口连通，升温水出口用于与冷却塔的升温水入口连通。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种10kworc余热利用系统，其特征在于，

余热换热器(1)与电加热锅炉(2)之间的通路、电加热锅炉(2)与蒸发器(3)之间的通路、余热换热器(1)与蒸发器(3)之间的通路、蒸发器(3)与透平(4)之间的通路、蒸发器(3)与冷凝器(6)之间的通路和透平(4)与冷凝器(6)之间的通路上均设有阀门。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种10kworc余热利用系统，其特征在于，还包括两个温度传感器，

一个温度传感器位于余热换热器(1)与电加热锅炉(2)之间的通路上，用于采集余热换热器(1)加热后热水的温度，

另一个温度传感器位于电加热锅炉(2)与蒸发器(3)之间的通路上，用于采集电加热锅炉(2)加热后热水的温度。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种10kworc余热利用系统，其特征在于，还包括压力传感器，压力传感器位于透平(4)内部，用于采集透平(4)内部蒸汽的压力。

技术总结
一种10kW ORC余热利用系统，涉及热能回收领域。本实用新型是为了解决低品位热的回收缺乏小容量热回收方式的问题。本实用新型余热换热器的冷水入口与蒸发器的冷水出口连通，余热换热器的热水入口与电加热锅炉的进水口连通，电加热锅炉的出水口与蒸发器的热水入口连通，冷凝器的冷却有机工质出口与蒸发器的有机工质入口连通，蒸发器的蒸汽出口与透平的蒸汽入口连通，透平的转轴与发电机的转轴相连，透平的蒸汽出口与冷凝器的蒸汽入口连通。

技术研发人员：钟福春;刘克为;王铎;赵云云;田永兰
受保护的技术使用者：哈尔滨汽轮机厂辅机工程有限公司
技术研发日：2020.12.24
技术公布日：2021.08.03