[实用新型]气体热能综合利用系统

说明书

本实用新型公开了气体热能综合利用系统，涉及气体热能综合利用技术领域。本实用新型包括：余热锅炉系统以及余热回收系统；余热锅炉系统包括余热锅炉、汽轮机、第一发电机、第一换热器、锅炉给水泵；余热回收系统包括第一换热器、膨胀机、第二发电机、冷凝器、工质罐以及工质泵。本实用新型通过将余热锅炉系统以及余热回收系统通过第一换热器连通，将余热锅炉系统产生的热蒸汽用于将余热回收系统中的R123液体工质加热成R123蒸汽，并通过膨胀机膨胀做功带动第二发电机发电；同时第一换热器中R123液体吸收锅炉蒸汽的热量将锅炉蒸汽再次形成水用于下次循环；实现了能量的循环利用，提高热能循环构成中的利用率。

技术领域

本实用新型属于气体热能综合利用技术领域，特别是涉及一种气体热能综合利用系统。

背景技术

是能量可以逆转为功的最大数量，它是该能量中具有的可用能，可以用来分析、评价热力系统。目前国内热力系统的设计已普遍采用的计算来评价热力系统。

在开口的热力系统中，稳定流动气体工质的可以表示为：

E_X＝(h-h₀)-t₀(s-s₀)；

其中：h为气体工质所在状态下的比焓kJ/kg；h₀为工质在环境状态下的比焓kJ/kg；s为气体工质所在状态下的比熵kJ/(kg·K)；s₀为工质在环境状态下的比熵kJ/(kg·K)；t₀为环境温度K。

在郎肯循环余热锅炉中(请参阅图2所示)，水在锅炉或者余热锅炉G2中被加热产生高温高压的水蒸气(工艺流程点2-2)进入汽轮机Q2膨胀做功，带动发电机F2发电。膨胀后较低温度的蒸汽(工艺流程点2-3)进入冷凝器L2 经温度为t₀、压力为p₀的水冷却后变成水(工艺流程点2-4)，之后由锅炉给水泵B2升压后(工艺流程点2-5)返回余热锅炉G2开始下一轮循环。

郎肯循环中，通过汽轮机Q2利用的可按下式计算：

e_X＝e_X22-e_X23；

E_X＝(h₂₂-h₂₃)-t₀(s₂₂-s₂₃)；

其中：h₂₂为工艺流程点2-2处气体工质所在状态下的比焓kJ/kg；h₂₃为工艺流程点2-3处工质在环境状态下的比焓kJ/kg；s₂₂为工艺流程点2-2处气体工质所在状态下的比熵kJ/(kg·K)；s₂₃为工艺流程点2-3处工质在环境状态下的比熵kJ/(kg·K)；t₀为环境温度K。

卡琳娜循环(请参阅图3所示)是郎肯循环的改进，将循环工质由水改为氨-水混合物。循环工质(氨-水混合物)在余热锅炉G3中被加热产生高温高压的蒸汽(工艺流程点3-2)，进入汽轮机Q3膨胀做功，带动发电机F3发电。膨胀后的低压氨-水混合物蒸汽(工艺流程点3-3)作为热流进入回热器H31 后(工艺流程点3-4)，再进入回热器H32，从回热器H32出来的氨-水混合物(工艺流程点3-5)呈气液混合态，再进入冷凝器L3经水冷却后完全冷凝(工艺流程点3-6)。经锅炉给水泵B3升压后(工艺流程点3-7)，作为冷流进入回热器 H32。从回热器H32出来的氨-水混合物呈液体状态(工艺流程点3-8，3-9，3-11) 分成两路，一路进入余热锅炉G4中的低温锅炉管，另一路进入回热器H31。从锅炉低温加热管出来的氨-水混合物呈液态(工艺流程点3-12)与回热器H31 出来的氨-水混合物呈液态(工艺流程点3-12)都进入混合器DH3，混合后流出(工艺流程点3-1)，再进入余热锅炉G3中的高温锅炉管，开始下一轮循环；