螺桿膨脹動力機發(fā)電機組的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種螺桿膨脹動力機發(fā)電機組，包括循環(huán)管路、發(fā)電機、螺桿膨脹動力機、蒸汽發(fā)生器和冷凝器；所述循環(huán)管路為一封閉管路，其上設置有所述螺桿膨脹動力機、所述蒸汽發(fā)生器和所述冷凝器；所述循環(huán)管路上還設置有快速換熱器，所述快速換熱器位于所述螺桿膨脹動力機與所述蒸汽發(fā)生器之間；所述螺桿膨脹動力機與所述發(fā)電機相連，以驅動所述發(fā)電機。本實用新型的螺桿膨脹動力機發(fā)電機組，利用低品位的熱能進行發(fā)電，不僅能夠利用各種低于95℃的廢棄流體介質，進行熱能收集用于發(fā)電，還可以吸收間隙性的高溫高熱流體能量，進一步提高發(fā)電效率，且發(fā)電過程的穩(wěn)定性好，易于控制。
【專利說明】螺桿膨脹動力機發(fā)電機組

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)電設備設計技術，具體涉及一種螺桿膨脹動力機發(fā)電機組，屬于工業(yè)熱能回收利用【技術領域】。

【背景技術】
[0002]在石油、化工、煉鋼等重工業(yè)行業(yè)，因為工藝過程中伴隨著大量的蒸汽，也產生大量的廢熱液，這些廢棄排放的熱源被白白浪費，同樣在冶金和鋼鐵企業(yè)，僅回收鋼鐵企業(yè)的沖渣廢熱水(80-90°C ) 一項，就可以為每個企業(yè)帶來相當于2麗到5麗的電能。
[0003]對于世界最大鋼鐵產量的我國來說，其社會效益和經濟效益是不可估量的。另外，鋼鐵企業(yè)的廢棄蒸汽也很多，遠遠多于沖渣廢熱水廢棄的能量，因而回收能源的空間總量將是非常巨大的。再如，對冬天供暖的熱電廠，一般用高品位蒸汽來加熱低品位的供暖熱水，造成極大的能源的浪費；若將加熱蒸汽先通過螺桿膨脹動力機發(fā)電(或者拖動負載)，然后再加熱供暖熱水，可以大幅度降低廠用電量，發(fā)電成本僅為原電廠成本的1/3-1/5。螺桿膨脹動力機作為低品質熱源利用系統(tǒng)可以將其轉化為機械能，但現(xiàn)有的螺桿膨脹動力機尚未得到充分的利用。
實用新型內容
[0004]本實用新型實施例提供一種可利用低品位熱能進行發(fā)電、且發(fā)電效率高的螺桿膨脹動力機發(fā)電機組。
[0005]本實用新型的一種螺桿膨脹動力機發(fā)電機組，包括循環(huán)管路、發(fā)電機、螺桿膨脹動力機、蒸汽發(fā)生器和冷凝器；
[0006]所述循環(huán)管路為一封閉管路，其上設置有所述螺桿膨脹動力機、所述蒸汽發(fā)生器和所述冷凝器；所述循環(huán)管路上還設置有快速換熱器，所述快速換熱器位于所述螺桿膨脹動力機與所述蒸汽發(fā)生器之間；所述螺桿膨脹動力機與所述發(fā)電機相連，以驅動所述發(fā)電機。
[0007]如上所述的螺桿膨脹動力機發(fā)電機組，其中，所述快速換熱器上連接有用于給所述循環(huán)管路提供熱量的高溫流體管路。
[0008]如上所述的螺桿膨脹動力機發(fā)電機組，其中，所述蒸汽發(fā)生器為一熱交換裝置，該熱交換裝置上連接有熱廢流體介質輸送管路，以將熱廢流體介質輸送管路內的熱量交換至所述循環(huán)管路內。
[0009]如上所述的螺桿膨脹動力機發(fā)電機組，其中，所述循環(huán)管路包括輸出管和回流管，所述輸出管為所述蒸汽發(fā)生器出口與所述螺桿膨脹動力機入口之間的循環(huán)管路；所述回流管為所述螺桿膨脹動力機出口與所述蒸汽發(fā)生器入口之間的循環(huán)管路；所述輸出管上設置用于調節(jié)所述螺桿膨脹動力機入口壓力的調壓閥組。
[0010]如上所述的螺桿膨脹動力機發(fā)電機組，其中，所述冷凝器設置于所述回流管上，所述冷凝器上設置有用于對所述回流管內熱量進行冷凝的冷凝水管路。
[0011]如上所述的螺桿膨脹動力機發(fā)電機組，其中，所述回流管上還設置有回液泵，所述回液泵位于所述蒸汽發(fā)生器與所述冷凝器之間。
[0012]本實用新型實施例的螺桿膨脹動力機發(fā)電機組采用工業(yè)低品位熱能作為螺桿膨脹動力機的驅動力，為提高效率，該螺桿膨脹動力機采用低溫蒸發(fā)介質作為驅動螺桿膨脹動力機的設備，該低溫蒸發(fā)介質通過封閉的循環(huán)管路實現(xiàn)循環(huán)，其通過一蒸汽發(fā)生器與含熱廢流體介質輸送管路實現(xiàn)熱交換，得到交換熱能。該低溫蒸發(fā)介質形成蒸汽并驅動螺桿膨脹動力機，螺桿膨脹動力機驅動發(fā)電機實現(xiàn)發(fā)電，經過熱能消耗的低溫蒸發(fā)介質經過一冷凝器后再次轉化為液態(tài)再次進入蒸汽發(fā)生器完成又一次的熱交換和做功。同時，為進一步提高效率，在螺桿膨脹動力機的進口處還設置有快速換熱器，以將生產過程中間歇產生的高溫高壓流體及時散發(fā)熱量到循環(huán)管路中。
[0013]本實用新型的有益效果在于，該螺桿膨脹動力機發(fā)電機組設計合理，能夠利用低品位的熱能進行發(fā)電，其能夠利用各種低于95°C的廢棄流體介質，進行熱能收集用于發(fā)電，發(fā)電過程的穩(wěn)定性好，易于控制，效率高。同時，還可以將生產過程中的過熱流體及時吸收轉化，最大限度的提高了能量的回收利用率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1是本實用新型實施例螺桿膨脹動力機發(fā)電機組的結構原理圖。

【具體實施方式】
[0016]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0017]如圖1所示，本實用新型實施例的螺桿膨脹動力機發(fā)電機組，包括循環(huán)管路、發(fā)電機2、螺桿膨脹動力機1、蒸汽發(fā)生器3和冷凝器4 ;
[0018]本實施例中的循環(huán)管路為一封閉管路，其上設置有螺桿膨脹動力機1、蒸汽發(fā)生器3和冷凝器4 ;即，螺桿膨脹動力機1、蒸汽發(fā)生器3和冷凝器4串聯(lián)在整個閉環(huán)的封閉管路中。該循環(huán)管路上還設置有快速換熱器5，快速換熱器5位于螺桿膨脹動力機I與蒸汽發(fā)生器3之間；螺桿膨脹動力機I與發(fā)電機2相連，以驅動發(fā)電機2。
[0019]本實用新型實施例的螺桿膨脹動力機發(fā)電機組采用工業(yè)低品位熱能作為螺桿膨脹動力機的驅動力，為提高效率，該螺桿膨脹動力機采用低溫蒸發(fā)介質作為驅動螺桿膨脹動力機I的來源，該低溫蒸發(fā)介質通過封閉的循環(huán)管路實現(xiàn)循環(huán)，其通過一蒸汽發(fā)生器3與含熱廢流體介質輸送管路實現(xiàn)熱交換，得到交換熱能。該低溫蒸發(fā)介質形成蒸汽并驅動螺桿膨脹動力機1，螺桿膨脹動力機I驅動發(fā)電機2實現(xiàn)發(fā)電，經過熱能消耗的低溫蒸發(fā)介質經過一冷凝器后4再次轉化為液態(tài)通過回液泵34進入蒸汽發(fā)生器完成再次的熱交換和做功。同時，為進一步提高效率，在螺桿膨脹動力機I的進口處還設置有快速換熱器5，以將生產過程中間歇產生的高溫高壓流體及時散發(fā)熱量到循環(huán)管路中。在此需要說明的是，快速換熱器5不僅僅采用間歇式產生的高溫高壓流體對循環(huán)管路進行加熱，而且可以直接連接在工業(yè)設備的高溫高壓管路的減壓閥前端，以將更多的額外熱量實時進行回收。
[0020]在上述實施例的基礎上，更為具體的，快速換熱器5上連接有高溫流體管路50，高溫流體管路50用于給循環(huán)管路提供熱量。高溫流體管路50 —般位于高溫高壓管路的減壓閥前端，以減少高溫流體流經減壓閥的能量損耗且提高能量回收效率。
[0021]蒸汽發(fā)生器3 —般為一熱交換裝置，該熱交換裝置上連接有熱廢流體介質輸送管路30，以將熱廢流體介質輸送管路30內的熱量交換至上述循環(huán)管路內。蒸汽發(fā)生器3利用含熱廢流體介質輸送管路內的熱量對循環(huán)管路進行加熱，使之產生蒸汽，以驅動螺桿膨脹動力機I。冷凝器4設置于回流管12上，冷凝器4上設置有冷凝水管路40，冷凝水管路40用于對回流管12內熱量進行冷凝降溫。
[0022]在上述實施例的基礎上，其中，回流管12上還設置有回液泵34，回液泵34位于蒸汽發(fā)生器3與冷凝器4之間。經過螺桿膨脹動力機I熱能消耗的低溫蒸發(fā)介質經過一冷凝器4后會再次轉化為液態(tài)，再次通過回液泵34進入蒸汽發(fā)生器3完成再次的熱交換和做功。
[0023]在上述實施例的基礎上，進一步的，上述循環(huán)管路包括輸出管11和回流管12，輸出管11為蒸汽發(fā)生器3出口與螺桿膨脹動力機I入口之間的循環(huán)管路，用于給螺桿膨脹動力機I輸入蒸汽；回流管12為螺桿膨脹動力機I出口與蒸汽發(fā)生器3入口之間的循環(huán)管路，用于將螺桿膨脹動力機I排出的氣液混合物進行回流；輸出管12上設置用于調節(jié)螺桿膨脹動力機I入口壓力的調壓閥組6。調壓閥組6的設置是為了提高低溫蒸發(fā)介質的壓力穩(wěn)定性。調壓閥組6 —般包括一個旁通管，以及一個并聯(lián)在該旁通管上的調壓閥；調壓閥組6可以通過壓力調節(jié)閥對管路的壓力進行調節(jié)，使低溫蒸發(fā)介質的蒸汽處于壓力穩(wěn)定狀態(tài)，這有效地提高了整個設備運行的穩(wěn)定性。
[0024]本實用新型的有益效果在于，該螺桿膨脹動力機發(fā)電機組設計合理，能夠利用低品位的熱能進行發(fā)電，其能夠利用各種低于95°C的廢棄流體介質，進行熱能收集用于發(fā)電，發(fā)電過程的穩(wěn)定性好，易于控制，效率高。同時，還可以將生產過程中的過熱流體及時吸收轉化，最大限度的提高了能量的回收利用率。
[0025]以上所述的【具體實施方式】，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的【具體實施方式】而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種螺桿膨脹動力機發(fā)電機組，其特征在于，包括循環(huán)管路、發(fā)電機、螺桿膨脹動力機、蒸汽發(fā)生器和冷凝器； 所述循環(huán)管路為一封閉管路，其上設置有所述螺桿膨脹動力機、所述蒸汽發(fā)生器和所述冷凝器；所述循環(huán)管路上還設置有快速換熱器，所述快速換熱器位于所述螺桿膨脹動力機與所述蒸汽發(fā)生器之間；所述螺桿膨脹動力機與所述發(fā)電機相連，以驅動所述發(fā)電機。
2.根據(jù)權利要求1所述的螺桿膨脹動力機發(fā)電機組，其特征在于，所述快速換熱器上連接有用于給所述循環(huán)管路提供熱量的高溫流體管路。
3.根據(jù)權利要求1所述的螺桿膨脹動力機發(fā)電機組，其特征在于，所述蒸汽發(fā)生器為一熱交換裝置，該熱交換裝置上連接有熱廢流體介質輸送管路，以將熱廢流體介質輸送管路內的熱量交換至所述循環(huán)管路內。
4.根據(jù)權利要求1-3任一所述的螺桿膨脹動力機發(fā)電機組，其特征在于，所述循環(huán)管路包括輸出管和回流管，所述輸出管為所述蒸汽發(fā)生器出口與所述螺桿膨脹動力機入口之間的循環(huán)管路；所述回流管為所述螺桿膨脹動力機出口與所述蒸汽發(fā)生器入口之間的循環(huán)管路；所述輸出管上設置用于調節(jié)所述螺桿膨脹動力機入口壓力的調壓閥組。
5.根據(jù)權利要求4所述的螺桿膨脹動力機發(fā)電機組，其特征在于，所述冷凝器設置于所述回流管上，所述冷凝器上設置有用于對所述回流管內熱量進行冷凝的冷凝水管路。
6.根據(jù)權利要求5所述的螺桿膨脹動力機發(fā)電機組，其特征在于，所述回流管上還設置有回液泵，所述回液泵位于所述蒸汽發(fā)生器與所述冷凝器之間。
【文檔編號】F01K27/02GK204212821SQ201420645386
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權日:2014年10月30日
【發(fā)明者】陸韻石 申請人:陸韻石