[发明专利]利用发动机排气废热的有机朗肯循环发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机朗肯循环发电系统，特别是涉及一种利用发动机排气废热的有机朗肯循环发电系统。

背景技术

朗肯循环发电是目前应用的比较成熟的一种回收中低温余热发电系统，而将其应用在回收发动机排气废热却鲜有报道，即使有，也未提及如何有效的防止酸露腐蚀。传统的朗肯循环分为两种。

第一种为水蒸汽朗肯循环，采用汽轮机作为膨胀发电设备，它的不足之处在于：

1、余热资源利用范围较窄，只能利用高于300℃以上的余热资源。

2、冷凝压力低于大气压，容易导致不凝性气体的渗入。

3、水系统需增加额外的除镁、钙、氧设备。

4、为了避免汽轮机的叶轮腐蚀，余热锅炉需设置过热段，增加了换热器的面积从而增加了运行费用。

第二种为有机工质朗肯循环，采用螺杆膨胀动力机作为膨胀发电设备，从螺杆膨胀动力机排出的低温乏汽经有机工质循环泵加压后直接通向余热锅炉。该循环的不足之处在于，由于进入余热锅炉的有机工质温度较低，易产生酸露腐蚀；且朗肯循环效率较低。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种利用发动机排气废热的有机朗肯循环发电系统，用于解决现有技术中有机朗肯循环发电系统利用烟气余热时易使烟道内的设备产生酸露腐蚀的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种利用发动机排气废热的有机朗肯循环发电系统，其包括发动机、膨胀做功段、冷凝段、升压段以及吸热段，有机工质通过管道在膨胀做功段、冷凝段、升压段以及吸热段间循环，所述膨胀做功段包括膨胀动力机及与膨胀动力机相连的发电装置，所述吸热段包括汽包、吸热部、放热部、上升管、下降管和蒸发器，所述放热部和吸热部通过上升管和下降管相连，所述吸热部、蒸发器均设于发动机排气烟道内，所述汽包与蒸发器相连，所述膨胀动力机、冷凝段、升压段、放热部和汽包串联并构成闭合回路。

优选的，所述吸热段还包括设于发动机排气烟道内并位于所述吸热部前方的省煤器，所述有机工质的管道经所述放热部后与所述省煤器相连，再与所述汽包相连。

优选的，所述冷凝段冷凝方式为水冷凝或风冷凝。

优选的，所述吸热部、放热部、上升管和下降管内设有传热介质，所述传热介质为冷凝水。

如上所述，本发明的利用发动机排气废热的有机朗肯循环发电系统，具有以下有益效果：本发明将吸热部设于发动机排气烟道内最大限度地吸收烟气余热，然后通过放热部来加热管道内的有机工质，使有机工质升温进入汽包内，在汽包内的液态有机工质进入蒸发器后再加热，产生的饱和蒸汽随循环管进入汽包中，汽包中的饱和蒸汽进入膨胀动力机做功，本发明采用吸热部来吸收烟气余热，其可以最大限度地利用烟气余热，降低排烟损失从而提高烟气余热利用效率，另一方面，利用烟气余热对进入余热锅炉的工质进行预热，不仅提高了朗肯循环效率，且有效避免了酸露腐蚀问题。而由于吸热部可以有效控制其最低壁面温度在酸露点温度以上，从而避免了常规回热器所引起的酸露腐蚀问题。

附图说明

图1显示为本发明的利用发动机排气废热的有机朗肯循环发电系统的第一实施例示意图。

图2显示为本发明的利用发动机排气废热的有机朗肯循环发电系统的第二实施例示意图。

图3显示为本发明的余热回收装置的结构示意图。

元件标号说明

1     膨胀动力机

2     发电装置

3     冷凝器

4     增压泵

5     吸热部

6     放热部

7     上升管

8     下降管

9     蒸发器

10    汽包

11    烟道

12    省煤器

13    发动机

20    膨胀做功段

30    冷凝段

40    升压段

50    吸热段

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。