[实用新型]一种利用有机郎肯循环的余热发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及发电系统领域，更具体的涉及一种利用有机郎肯循环的余热发电系统。

背景技术

随着人口数量不断增长，以及经济的快速发展，能源不足这一问题逐渐成为经济快速发展的阻碍。因此，合理利用并节约现有的资源是我国将来确保经济可持续发展的关键所在。中国的能源消费量与日俱增，我国已成为世界上仅次于美国的能源消费大国，其中工业能源消费量占总消费量的70％以上。2008年，中国政府于哥本哈根会议前夕提出节能减排目标：到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40％—45％；非化石能源消费占一次能源消费的比重达15％左右。我国是以煤炭为基本能源的国家，煤炭消耗占能源消耗总量65％以上，而非化石能源占一次能源消费的比重仅约8％。2011年我国一次能源消费总量为34.8亿吨标准煤，CO₂排放总量约70多亿吨，连续四年居世界首位，而且，2011年单位GDP能耗同比仅下降2.01％，距全年完成3％—3.5％的任务相距甚远。

我国工业余热资源总量高达8亿吨标煤，占我国总能耗约30％，实现余热有效利用对我国工业节能具有重要意义。其中烟气余热量占工业余热资源总量的50％以上，分布于冶金、化工、建材、机械、电力等各个节能潜力大的行业，如果能对这些余热进行有效利用，将大大节省能源。

根据余热载体的温度不同,通常将余热资源划分为三种：高温余热(500℃以上)、中温余热(200℃-500℃之间)和低温余热(200℃以下)。目前，我国回收利用的余热主要来自高温烟气的高温显热和生产过程中排放的可燃性气体。然而，对于低温余热(即200℃以下的余热)基本上还没有能够进行回收利用。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。

公开号为CN203201684U的中国专利公开了一种内燃发电机组余热梯级回收利用系统，它涉及一种内燃发电机组余热回收利用系统，以解决现有内燃发电机组烟气余热直接采用有机朗肯循环系统回收利用，存在内燃发电机组烟气温度仍偏高，能量利用效率较低，发电效率较低的问题，它包括水蒸汽朗肯循环子系统和有机朗肯循环子系统；所述水蒸汽朗肯循环子系统包括余热锅炉、蒸汽透平、第一发电机、第一电动调节阀和输送泵；所述有机朗肯循环子系统包括有机工质蒸发器、有机工质预热器、有机透平、回热器、有机工质冷凝器、有机工质泵、第一气动开关阀和第二发电机；余热锅炉的过热蒸汽出口与蒸汽透平的做功循环工质入口端连通。

公开号为CN102230401A的中国专利公开了一种有机朗肯循环低温发电工质置换系统及其置换方法，包括真空泵、增压泵、工质储存罐，以及储液罐，所述真空泵的输出端通过第一阀门连接在增压泵的输入端，所述增压泵的输出端通过第四阀门连接在循环系统的蒸气发生器上，所述增压泵通过第三阀门连接在工质储存罐上，所述工质储存罐的另一端通过第二阀门连接在储液罐上，同时储液罐还分别与真空泵和循环系统的冷凝器相连。当有机工质低温发电系统需要工质注入时，该发电工质利用真空泵从循环系统中抽空气，使系统产生真空度，借助压差将工质注入到储液罐中，实现工质的注入，当低温发电系统停机需要将工质回收时，再借助增压泵将储液罐中的工质回注到工质储存罐中，实现工质的回收。

除了上述两个专利，现有技术中已经公开了的利用有机郎肯循环进行余热回收的技术方案还有很多，比如：公开号为CN203347863U、CN102691555A、CN202420251U、CN203271836U的中国专利。

但上述已经公开了的技术方案中有的仅公开了对高温余热进行回收的装置和/或控制方法，有的仅公开了对中低温余热进行回收的装置及控制方法，还没有任何技术方案能够实现在对高温余热进行回收的同时，还能够对低温余热进行回收。

因此，市场上亟需一种既能够对高温余热进行回收，同时又能够对低温余热进行回收的余热发电系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提出一种利用有机郎肯循环的余热发电系统，以解决现有技术中余热发电系统存在的投资成本大、热效率不足以及余热回收发电系统仅能够对高温余热进行回收或仅能够对中低温余热进行回收，导致的对余热回收利用率不高的问题。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：