[发明专利]一种气液混合回收的低品质余热发电系统及控制方法

权利要求书

1.一种气液混合回收的低品质余热发电系统，其特征在于：包括控制器、热源循环回路、工质循环回路和冷源循环回路，所述热源循环回路和工质循环回路通过蒸发器进行热量交换，所述工质循环回路和冷却液循环回路通过冷凝器进行热量交换；所述控制器控制所有循环回路的工作；

所述热源循环回路包括废气制热循环回路和废水制热循环回路，所述废气制热循环回路包括压力水箱、热水循环泵和烟气换热器，加压水在压力水箱的作用下被热水循环泵打入烟气换热器与热源尾气发生热交换，提高温度后作为高温热源进入蒸发器的高温热源管道，所述废水制热循环回路中热源废水作为低温热源直接进入蒸发器的低温热源管道；

工质在蒸发器内先与低温热源进行热交换，再与高温热源进行热交换，蒸发器的工质出口连接膨胀机的工质进口，膨胀机对外做功，带动发电机发电，从所述膨胀机流出的工质经过冷凝器进入工质泵，从所述工质泵流出的工质进入蒸发器工质进口。

2.如权利要求1所述的气液混合回收的低品质余热发电系统，其特征在于：还包括电动球阀，所述电动球阀设置于蒸发器与膨胀机之间的工质回路中，用于控制膨胀机进气。

3.如权利要求1所述的气液混合回收的低品质余热发电系统，其特征在于：还包括电动调节阀，所述电动调节阀所在的工质旁路使进入膨胀机的工质分流，所述电动调节阀的工质入口与电动球阀的工质入口并联，所述电动调节阀的工质出口与膨胀机的工质出口并联。

4.如权利要求1所述的气液混合回收的低品质余热发电系统，其特征在于：还包括润滑油循环回路，所述润滑油循环回路包括油箱、油泵、温度传感器、三通恒温阀、油冷器、油分配器、过滤器和油气分离器；

所述油箱的出油口与油泵的进油口相连，油泵的出油口与三通恒温阀的进油口相连，三通恒温阀的第一出油口与油分配器的进油口相连，三通恒温阀的第二出油口与油冷器的进油口相连，油冷器的出油口与油分配器的进油口相连，所述油分配器的出油口于膨胀机轴承、轴封和平衡活塞的进油口相连，所述膨胀机轴承、轴封和平衡活塞的出油口与油箱的进油口相连；

所述膨胀机的工质蒸汽出口经电磁阀与油箱内的加热管路相连；

温度传感器检测油温并传输给控制器，所述控制器根据温度传感的信号控制三通恒温阀和电磁阀的工作；

所述润滑油从油箱流出，经油泵升压到三通恒温阀，温度传感器检测油温，当温度正常，控制器控制三通恒温阀的第一出油口打开第二出油口关闭，润滑油进入油分配器；当温度过高，则控制器控制三通恒温阀的第一出油口关闭第二出油口打开，润滑油经油冷器冷却后进入油分配器，所述油分配器分配一定油量进入膨胀机轴承、轴封和平衡活塞，润滑后回到油箱；如果润滑油油温过低，则控制器控制电磁阀打开，从膨胀机出来的有机工质蒸汽经电磁阀进入油箱加热，经油气分离器回到工质循环回路，分离出来的油经单向阀回到油箱。

5.如权利要求1所述的气液混合回收的低品质余热发电系统，其特征在于：所述工质泵为变频工质泵。

6.一种权利要求1所述气液混合回收的低品质余热发电系统的控制方法，其特征在于：启动过程包括如下步骤：

S1，控制器启动余热发电系统，经过A秒启动循环水泵，经过B秒启动有机工质泵，经过C秒启动冷却水泵，经过D秒启动油泵，所述A、B、C、D均为正数；

S2，压力检测传感器检测膨胀机进口压力数值，温度传感器检测膨胀机进口温度数值，当压力值、温度值满足设定范围时，关闭电动调节阀，逐渐打开电动球阀，在打开电动球阀过程中始终保持工质压力值和温度值在设定范围内；

S3，膨胀机驱动发电机运行，当发电机指标达标后发电机并网发电；

S4，电流传感器检测发电机电流大小并传输给控制器，当发电过程中发电机电流变小则有机工质泵变频器频率减少，控制器增加进入蒸发器的工质量，并满足工质压力值、温度值在设定范围内；当不能调节时，发出报警；当电流为负时，发电机脱网；停机。

7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于：在打开电动球阀过程中始终保持压力值在[0.8MPa,0.84MPa]范围内，温度值>＝83℃。