帶有抽氣回熱的卡琳娜和有機郎肯熱電聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種卡琳娜和有機郎肯熱電聯(lián)合循環(huán)。特別是涉及一種帶有抽氣回熱的卡琳娜和有機郎肯熱電聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]有機郎肯循環(huán)(Organic Rankine Cycle，ORC)的工質(zhì)為干性有機物，與水相比，飽和氣相線更加陡直，不需要考慮膨脹末端的蒸汽干度，在汽輪機中膨脹做功時，不會產(chǎn)生大量的液滴，可以減輕對相關部件的損害。在中低溫余熱利用領域，有機郎肯循環(huán)有其獨特的優(yōu)勢。
[0003]卡琳娜(Kalina)循環(huán)是在有機郎肯循環(huán)基礎上進一步優(yōu)化，其采用的工質(zhì)為氨水混合工質(zhì)。Kalina循環(huán)的不同之處，在于該循環(huán)利用改變混合工質(zhì)成分濃度的方法，使循環(huán)在整體上與熱源和冷源有較好的匹配關系。Kalina循環(huán)在工質(zhì)的吸熱和放熱過程中，減少了熱傳遞過程中的不可逆性，提高了循環(huán)熱效率。
[0004]利用卡琳娜和有機郎肯熱電聯(lián)合循環(huán)技術，可以很好地實現(xiàn)供電，供熱聯(lián)合循環(huán)，緩解能源危機，提高能源利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種能夠最大限度的利用中低溫余熱，節(jié)約能源，緩解能源危機的帶有抽氣回熱的卡琳娜和有機郎肯熱電聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)。
[0006]本實用新型所采用的技術方案是:一種帶有抽氣回熱的卡琳娜和有機郎肯熱電聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，包括有機郎肯循環(huán)單元和與有機郎肯循環(huán)單元相連的卡琳娜循環(huán)單元，所述有機郎肯循環(huán)單元中用于作功的膨脹機中設置有抽氣回熱結構，所述抽氣回熱結構的有機工質(zhì)輸出端構成所述卡琳娜循環(huán)單元的熱源，通過管路連接所述卡琳娜循環(huán)單元中的用于對氨水基本工質(zhì)進行加熱的第二蒸發(fā)器。
[0007]所述的有機郎肯循環(huán)單元包括有連接外部熱源用于對有機工質(zhì)進行加熱的第一蒸發(fā)器，所述第一蒸發(fā)器的有機工質(zhì)輸出端通過管路連接設置有抽氣回熱結構的膨脹機的有機工質(zhì)輸入端，所述膨脹機的驅(qū)動輸出端連接第一發(fā)電機，所述膨脹機的有機工質(zhì)輸出端通過管路連接有機工質(zhì)混合室的一個輸入端，所述有機工質(zhì)混合室的輸出端通過管路連接第一冷凝器的有機工質(zhì)輸入端，所述第一冷凝器的輸出端通過管路連接有機工質(zhì)泵的輸入端，所述有機工質(zhì)泵的輸出端通過管路連接所述第一蒸發(fā)器的有機工質(zhì)輸入端，所述設置在膨脹機中的抽氣回熱結構的有機工質(zhì)輸出端通過管路連接所述卡琳娜循環(huán)單元的用于對氨水基本工質(zhì)進行加熱的第二蒸發(fā)器的熱循環(huán)管的輸入端，所述第二蒸發(fā)器的熱循環(huán)管的輸出端通過管路以及設置在所述管路上的第一節(jié)流閥連接所述有機工質(zhì)混合室的另一個輸入端，所述第一冷凝器的用于熱交換的冷循環(huán)管連接外部冷源。
[0008]所述的卡琳娜循環(huán)單元包括有將設置在有機郎肯循環(huán)單元的膨脹機中的抽氣回熱結構所輸出的有機工質(zhì)作為熱源對氨水基本工質(zhì)進行加熱的第二蒸發(fā)器，所述第二蒸發(fā)器的氨水基本工質(zhì)輸出端通過管路連接氣液分離器的輸入端，所述氣液分離器的富氨蒸汽輸出端通過管路連接氨膨脹機，所述氣液分離器的貧氨溶液輸出端通過管路連接換熱器內(nèi)的熱交換循環(huán)管的輸入端，所述氨膨脹機的驅(qū)動輸出端連接第二發(fā)電機，所述氨膨脹機的排氣端通過管路連接吸收室的一個輸入端，吸收室的輸出端通過管路連接第二冷凝器的基本氨溶液輸入端，所述第二冷凝器的基本氨溶液輸出端通過管路和設置在管路上的氨水工質(zhì)泵連接換熱器的基本氨溶液輸入端，所述換熱器的貧氨溶液輸出端通過管路連接第二蒸發(fā)器的氨水基本工質(zhì)輸入端，所述換熱器內(nèi)的熱交換循環(huán)管的輸出端通過管路和設置在管路上的第二節(jié)流閥連接所述吸收室的另一個輸入端，所述第二冷凝器用于熱交換的冷循環(huán)管連接外部冷源。
[0009]本實用新型的帶有抽氣回熱的卡琳娜和有機郎肯熱電聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，具有如下有益效果:
[0010](I)系統(tǒng)驅(qū)動熱源可以是工業(yè)廢氣廢水余熱，節(jié)約了能源，提高了經(jīng)濟效益；也可以是太陽能，地熱能或生物質(zhì)能等可再生能源，從而在一定程度上緩解化石能源危機。
[0011](2)安裝抽氣回熱裝置，提高了卡琳娜循環(huán)部分發(fā)電量，使整個系統(tǒng)的余熱利用率得到了提高。
[0012](3)換熱器的設置，充分吸收了貧氨溶液的熱量，預熱進入第二蒸發(fā)器的基本氨溶液，使卡琳娜循環(huán)部分的循環(huán)熱效率得到了提高。
[0013](4)第一冷凝器和第二冷凝器的設置，還能給用戶提供熱水，實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，可以節(jié)約部分能源。
[0014](5)卡琳娜循環(huán)和有機郎肯循環(huán)熱電聯(lián)合循環(huán)，避免了單一系統(tǒng)余熱利用不充分的弊端，減小了整個系統(tǒng)的不可逆性，減小了熱損失，進一步提高了能源利用率。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的整體結構示意圖。
[0016]圖中
[0017]1:第一蒸發(fā)器2:膨脹機
[0018]3:第一發(fā)電機4:第二蒸發(fā)器
[0019]5:第一節(jié)流閥6:有機工質(zhì)混合室
[0020]7:第一冷凝器8:有機工質(zhì)泵
[0021]9:氣液分離器10:氨膨脹機
[0022]11:第二發(fā)電機12:換熱器
[0023]13:第二節(jié)流閥14:吸收室
[0024]15:第二冷凝器16:氨水工質(zhì)泵
【具體實施方式】
[0025]下面結合實施例和附圖對本實用新型的帶有抽氣回熱的卡琳娜和有機郎肯熱電聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)做出詳細說明。
[0026]本實用新型的帶有抽氣回熱的卡琳娜和有機郎肯熱電聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，包括有機郎肯循環(huán)單元和與有機郎肯循環(huán)單元相連的卡琳娜循環(huán)單元，所述有機郎肯循環(huán)單元中用于作功的膨脹機中設置有抽氣回熱結構，所述抽氣回熱結構的有機工質(zhì)輸出端構成所述卡琳娜循環(huán)單元的熱源，通過管路連接所述卡琳娜循環(huán)單元中的用于對氨水基本工質(zhì)進行加熱的第二蒸發(fā)器。
[0027]本實用新型的帶有抽氣回熱的卡琳娜和有機郎肯熱電聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，卡琳娜循環(huán)和有機郎肯循環(huán)結合起來，并添加抽氣回熱裝置，盡管有機郎肯循環(huán)部分發(fā)電量減少，但卡琳娜循環(huán)部分發(fā)電量得到了提高，總的來說使整個系統(tǒng)的發(fā)電量和循環(huán)熱效率得到了提高，是有效利用中低溫余熱的一種新型方式。
[0028]如圖1所示，所述的有機郎肯循環(huán)單元包括有連接外部熱源S用于對有機工質(zhì)進行加熱的第一蒸發(fā)器1，所述第一蒸發(fā)器I的有機工質(zhì)輸出端通過管路連接設置有抽氣回熱結構的膨脹機2的有機工質(zhì)輸入端，所述膨脹機2的驅(qū)動輸出端連接第一發(fā)電機3，所述膨脹機2的有機工質(zhì)輸出端通過管路連接有機工質(zhì)混合室6的一個輸入端，所述有機工質(zhì)混合室6的輸出端通過管路連接第一冷凝器7的有機工質(zhì)輸入端，所述第一冷凝器7的輸出端通過管路連接有機工質(zhì)泵8的輸入端，所述有機工質(zhì)泵8的輸出端通過管路連接所述第一蒸發(fā)器I的有機工質(zhì)輸入端，所述設置在膨脹機2中的抽氣回熱結構的有機工質(zhì)輸出端通過管路連接所述卡琳娜循環(huán)單元的用于對氨水基本工質(zhì)進行加熱的第二蒸發(fā)器4的熱循環(huán)管的輸入端，所述第二蒸發(fā)器4的熱循環(huán)管的輸出端通過管路以及設置在所述管路上的第一節(jié)流閥5連接所述有機工質(zhì)混合室6的另一個輸入端，所述第一冷凝器7的用于熱交換的冷循環(huán)管連接外部冷源J。
[0029]所述的抽氣回熱結