一种高效的氨水发电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种氨水发电系统。特别是涉及一种高效的氨水发电系统。
【背景技术】
[0002]在能源形势异常严重的今天，中低温能源越来越受到重视，研宄中是指温度低于350°C的低品位能源，而太阳能、地热能、生物质能等新型能源以及锅炉排烟、冲渣水等工业余热均属于中低温能源范畴。而卡琳娜循环作为一种适用于中低温热源的发电技术也被广泛研宄。
[0003]卡琳娜循环是一种以氨水混合物作为介质的动力循环，由于氨水变温蒸发特点，可以使得其气化过程与热源的放热过程更好地匹配，降低换热过程中不可逆损失，提高热源利用率，并且氨水在较低的温度下就可以气化，同时，由于氨水属于自然工质，其对环境破坏程度较小，因此在中低温余热利用方面有很好的应用前景。
[0004]而就传统卡琳娜循环而言，其热效率较低，如果将分离器出来的高温富水溶液用于对膨胀机出口乏汽的再加热升温，然后高温蒸汽在进入下一级膨胀机膨胀做功，这样就能在充分利用系统自身热量的情况下，提高其做功能力，使系统效率得到提高。
【发明内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种在原卡琳娜循环的基础上提高其做功能力、热能利用率的高效的氨水发电系统。
[0006]本实用新型所采用的技术方案是:一种高效的氨水发电系统，包括有一级膨胀机3和连接在所述一级膨胀机3驱动输出端的一级发电机4以及用于驱动发电系统中工质的工质泵12，所述的工质泵12的工质出口端通过管路连接回热器10的冷工质入口端，所述回热器10的冷工质出口端通过管路连接与热源13相连的一级蒸发器I的工质入口端，所述一级蒸发器I的工质出口端通过管路连接气液分离器2的工质入口端，所述气液分离器2的气相输出端口通过管路连接所述一级膨胀机3的入口端，所述气液分离器2的液相输出端口通过管路连接二级蒸发器5的热工质入口端，所述一级膨胀机3的出口端通过管路连接所述二级蒸发器5的冷工质入口端，所述二级蒸发器5的冷工质出口端通过管路连接二级膨胀机7的入口端，所述二级膨胀机7的出口端通过管路连接混合器9的入口端，所述二级蒸发器5的热工质出口通过管路连接混合器9的入口端，所述接混合器9的出口端通过管路连接回热器10的热工质入口端，所述回热器10的热工质出口端通过管路连接与冷源14相连的冷凝器11的工质入口端，所述冷凝器11的工质出口端通过管路连接所述工质泵12的工质入口端，所述二级膨胀机7的驱动输出端连接二级发电机8。
[0007]在连接所述的二级蒸发器5的热工质出口端与混合器9的入口端的管路上设置有用于控制流量的节流阀6。
[0008]所述的工质为氨水。
[0009]所述的一级蒸发器I的热源13采用太阳能，或地热能，或烟气余热，或工业余热冲渣水。
[0010]所述的冷凝器11的冷源采用冷却水系统。
[0011]本实用新型的一种高效的氨水发电系统，具有如下有益效果:
[0012](I)系统设置二级蒸发器和二级膨胀机，能充分吸收系统本身的高温富水溶液热量，并将其在二级膨胀机中转化为有用功，即在不增加外部换热的情况下，增大了系统的膨胀做功能力，提高了系统效率。
[0013](2)第二蒸发器的设置，提高了膨胀机乏汽干度，有利于膨胀机的运行。
[0014](3)系统设置回热器，工质通过回热加热，充分利用了二级膨胀机乏汽和富水溶液余热，提高了循环效率。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的整体结构示意图。
[0016]图中
[0017]I: 一级蒸发器2:气液分离器
[0018]3:一级膨胀机4:一级发电机
[0019]5:二级蒸发器6:节流阀
[0020]7: 二级膨胀机8: 二级发电机
[0021]9:混合器10:回热器
[0022]11:冷凝器12:工质泵
[0023]13:热源14:冷源
【具体实施方式】
[0024]下面结合实施例和附图对本实用新型的一种高效的氨水发电系统做出详细说明。
[0025]如图1所示，本实用新型的一种高效的氨水发电系统，包括有一级蒸发器1、气液分离器2、一级膨胀机3和连接在所述一级膨胀机3驱动输出端的一级发电机4以及用于驱动发电系统中工质的工质泵12，还包括二级蒸发器5，二级膨胀机7和连接在所述二级膨胀机7驱动输出端的二级发电机8。所述的工质泵12的工质出口端通过管路连接回热器10的冷工质入口端，所述回热器10的冷工质出口端通过管路连接与热源13相连的一级蒸发器I的工质入口端，所述的一级蒸发器I的热源13采用太阳能，或地热能，或烟气余热，或工业余热冲渣水。所述一级蒸发器I的工质出口端通过管路连接气液分离器2的工质入口端，所述气液分离器2的气相输出端口通过管路连接所述一级膨胀机3的入口端，所述气液分离器2的液相输出端口通过管路连接二级蒸发器5的热工质入口端，所述一级膨胀机3的出口端通过管路连接所述二级蒸发器5的冷工质入口端，所述二级蒸发器5的冷工质出口端通过管路连接二级膨胀机7的入口端，所述二级膨胀机7的出口端通过管路连接混合器9的入口端，所述二级蒸发器5的热工质出口通过管路连接混合器9的入口端，在连接所述的二级蒸发器5的热工质出口端与混合器9的入口端的管路上设置有用于控制流量的节流阀6。所述接混合器9的出口端通过管路连接回热器10的热工质入口端，所述回热器10的热工质出口端通过管路连接与冷源14相连的冷凝器11的工质入口端，所述的冷凝器11的冷源采用冷却水系统。所述冷凝器11的工质出口端通过管路连接所述工质泵12的工质入口端，所述二级膨胀机7的驱动输出端连接二级发电机8。
[0026]所述发电系统采用的工质为氨水。氨水经气液分离器2的两个出口后，气相出口进入一级膨胀机3的是高浓度的富氨蒸汽，液相出口进入二级蒸发器5的是低浓度的富水溶液，富氨蒸汽和富水溶液在混合器9中混合为基本氨水工质。
[0027]本实用新型的一种高效的氨水发电系统，在所述二级蒸发器中一级膨胀器出口乏汽充分吸收系统自身热量(气液分离器液相出口高温富水溶液热量)，使一级膨胀机乏汽温度升高，进一步进入二级膨胀机膨胀做功，使系统自身做功能力得到提高，提高系统效率。
[0028]本实用新型的一种高效的氨水发电系统的工作过如下:
[0029]如图1所示，中低温热源经过一级蒸发器I对基本氨水工质进行加热，加热后的工质进入气液分离器2分离为两路流体(高浓度的富氨蒸汽和低浓度的富水溶液)。
[0030]富氨蒸汽在一级膨胀机3中膨胀做功带动一级发电机4发电，其乏汽进入二级蒸发器5经高温富水溶液加热后，富氨蒸汽又进入二级膨胀机7进行膨胀做功带动二级发电机8发电，富水溶液经二级蒸发器5降温后经节流阀6节流降压，与二级膨胀机7的乏汽在混合器9中混合又形成基本氨水工质。
[0031]在混合器7中形成的基本氨水工质进入回热器10对经过工质泵12的低温基本溶液进行预热，预热后的基本溶液进入一级蒸发器I进一步被加热。
[0032]循环冷却水进入冷凝器11，将经过回热器10的混合器9出口的基本氨水工质冷凝至饱和液，然后进入工质泵12从而完成整个循环。
【主权项】
1.一种高效的氨水发电系统，包括有一级膨胀机(3)和连接在所述一级膨胀机(3)驱动输出端的一级发电机⑷以及用于驱动发电系统中工质的工质泵(12)，其特征在于，所述的工质泵(12)的工质出口端通过管路连接回热器(10)的冷工质入口端，所述回热器(10)的冷工质出口端通过管路连接与热源(13)相连的一级蒸发器(I)的工质入口端，所述一级蒸发器(I)的工质出口端通过管路连接气液分离器(2)的工质入口端，所述气液分离器(2)的气相输出端口通过管路连接所述一级膨胀机(3)的入口端，所述气液分离器(2)的液相输出端口通过管路连接二级蒸发器(5)的热工质入口端，所述一级膨胀机(3)的出口端通过管路连接所述二级蒸发器(5)的冷工质入口端，所述二级蒸发器(5)的冷工质出口端通过管路连接二级膨胀机(7)的入口端，所述二级膨胀机(7)的出口端通过管路连接混合器(9)的入口端，所述二级蒸发器(5)的热工质出口通过管路连接混合器(9)的入口端，所述接混合器(9)的出口端通过管路连接回热器(10)的热工质入口端，所述回热器(10)的热工质出口端通过管路连接与冷源(14)相连的冷凝器(11)的工质入口端，所述冷凝器(11)的工质出口端通过管路连接所述工质泵(12)的工质入口端，所述二级膨胀机(7)的驱动输出端连接二级发电机(8)。
2.根据权利要求1所述的一种高效的氨水发电系统，其特征在于，在连接所述的二级蒸发器(5)的热工质出口端与混合器(9)的入口端的管路上设置有用于控制流量的节流阀(6)。
3.根据权利要求1所述的一种高效的氨水发电系统，其特征在于，所述的工质为氨水。
4.根据权利要求1所述的一种高效的氨水发电系统，其特征在于，所述的一级蒸发器(I)的热源(13)采用太阳能，或地热能，或烟气余热，或工业余热冲渣水。
5.根据权利要求1所述的一种高效的氨水发电系统，其特征在于，所述的冷凝器(11)的冷源采用冷却水系统。
【专利摘要】一种高效的氨水发电系统，工质泵12的出口连接回热器10的入口，回热器10的出口连接一级蒸发器1的入口，一级蒸发器1的出口连接气液分离器2的入口，气液分离器2的气相输出口连接一级膨胀机3的入口驱动一级发电机4，气液分离器2的液相出口连接二级蒸发器5的入口，一级膨胀机3的出口连接二级蒸发器5的入口，二级蒸发器5的出口连接二级膨胀机7的入口，二级膨胀机7的出口连接混合器9的入口，二级蒸发器5的出口连接混合器9的入口，接混合器9的出口连接回热器10的入口，回热器10的出口连接冷凝器11的入口，冷凝器11的出口连接工质泵12的入口，二级膨胀机7的驱动输出端连接二级发电机8。本实用新型，提高了循环效率和系统做功效率。
【IPC分类】F01K25-10, F01K3-18, F01K7-02
【公开号】CN204267117
【申请号】CN201420739021
【发明人】李惟毅, 李子申, 孟金英, 赵岩, 贾向东
【申请人】天津大学
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2014年11月28日