[发明专利]一种集高效蒸发与冷凝技术的高效率低温余热发电系统

说明书

本发明公开了一种集高效蒸发与冷凝技术的高效率低温余热发电系统，热源储罐与蒸发器通过热源输送管道构成热源循环回路；蒸发器、透平、冷凝器、抽水泵通过工质液输送管道构成工质液循环回路；透平与发电机机械传动连接；蒸发器包括蒸发器壳体、工质液换热管和热源换热管，过滤器和吸污装置；冷凝器包括冷凝器壳体、冷凝管、布液板、收液板、进液管和回液管；冷凝管外部具有加速液化体，内部具有阻流片。本发明提供的一种集高效蒸发与冷凝技术的高效率低温余热发电系统，不仅能够在换热过程中过滤掉热源所含的固体杂质，避免对蒸发器的内部构件造成损害，而且能够将气态工质液彻底、快速的冷却为液态工质液，从而使发电后的流体呈液态饱和态，冷凝效果好、效率高，大大提高发电效率。

技术领域

本发明属于低温余热发电技术领域，尤其涉及一种集高效蒸发与冷凝技术的高效率低温余热发电系统。

背景技术

余热按照热值来分可以分为高品质热源和低品质热源，其中，低品质热源种类较多，占余热总量的60％以上，包括工业生产中产生的热水、高温化工液体、钢铁高炉炉渣水、燃气轮机的缸套冷却水等等，这些热源由于热值较低，不能用于直接发电和工业生产，绝大部分被废弃，带来极大的资源浪费。所以如何将这些低品质热源转化为可利用的能源，成为各国研发机构和各大企业研究的重点。

在低温余热发电系统中，需要应用蒸发器进行换热作业，由于热源含有固体杂质，如果不对其进行处理，则这些杂质进入低温余热发电系统中则会造成蒸发器内部结构损坏，影响换热效率。

在低温余热发电系统中，需要应用冷凝器对气态工质液(也称为流体)进行冷却液化，而现有的冷凝器由于结构设计的缺陷，气态工质液在冷凝管中导流速度过快，很容易在未被完全液化状态下从冷凝管喷出，给余热发电系统带来麻烦。

基于上述理由，本发明设计了一种集高效蒸发与冷凝技术的高效率低温余热发电系统，不仅能够在换热过程中过滤掉热源所含的固体杂质，避免对蒸发器的内部构件造成损害，而且能够将气态工质液彻底、快速的冷却为液态工质液，从而使发电后的流体呈液态饱和态，冷凝效果好、效率高，大大提高发电效率。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种集高效蒸发与冷凝技术的高效率低温余热发电系统，不仅能够在换热过程中过滤掉热源所含的固体杂质，避免对蒸发器的内部构件造成损害，而且能够将气态工质液彻底、快速的冷却为液态工质液，从而使发电后的流体呈液态饱和态，冷凝效果好、效率高，大大提高发电效率。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种集高效蒸发与冷凝技术的高效率低温余热发电系统，包括热源储罐、蒸发器、冷凝器、抽水泵、透平、发电机、热源输送管道和工质液输送管道；所述热源储罐与蒸发器通过热源输送管道构成热源循环回路；所述蒸发器、透平、冷凝器、抽水泵通过工质液输送管道构成工质液循环回路；所述透平与发电机机械传动连接；

所述蒸发器包括蒸发器壳体、工质液换热管和热源换热管，所述工质液换热管和热源换热管均贯穿蒸发器壳体设置；所述工质液换热管上沿其热源导流方向依次设置有多个用于过滤出热源中的固体杂质的过滤器，且每个所述过滤器均配套设置有将其内过滤出的固体杂质吸出的吸污装置；

所述冷凝器包括冷凝器壳体，所述冷凝器壳体具有上、下分布的冷凝室和冷却液室；所述冷凝器还包括冷凝管、布液板、收液板、进液管和回液管；所述冷凝管的管身位于冷凝室内，其管身外部具有加速液化体，其管身内部具有阻流片；所述冷凝管的两管端均位于冷凝室外，所述冷凝管的气态工质液进口以及液态工质液出口均设置有对接头；所述布液板位于冷凝室内顶部，其底部安装有若干喷淋头，且布液板通过进液管与冷却液室连通；所述收液板位于冷凝室内底部，其上表面密布进液孔，且收液板通过回液管与冷却液室连通；