[发明专利]基于温差发电与有机朗肯循环的输油站锅炉烟气余热回收系统

说明书

本发明公开了一种基于温差发电与有机朗肯循环的输油站锅炉烟气余热回收系统，包括高低品位有机朗肯循环系统、有机朗肯循环系统、原油输运系统和温差发电及控制系统。高低品位有机朗肯循环系统分别对锅炉尾气进行前后两次分梯级能量回收。有机朗肯循环系统负责为整个系统提供热量，其中一部分热量用来加热原油；另一部分用来发电，剩下锅炉烟气中的热量被有机朗肯循环回收。整个系统不仅保证输油站对原油的加热增压工作，还对锅炉烟气进行了两次回收利用，将回收的热能转化为输油泵所耗的机械能。在节约输油站能耗的同时，还减少了锅炉烟气在环境中的热量排放。

技术领域

本发明涉及一种中低品位余热回收利用发电技术，尤其涉及一种基于温差发电与有机朗肯循环的输油站锅炉烟气余热回收系统。

背景技术

输油泵和输油站锅炉是原油长输管道系统的主要耗能设备，且输油站锅炉是仅次于输油泵的耗能设备。目前，加热炉的节能空间很大。

温差发电技术的研究始于20世纪40年代，并在20世纪60年代达到了顶峰，结果包括实现了对航天器进行长期供电，是一种已被证明可靠、低维护且能够在极端环境中长时间工作的电力技术。

然而，由于热电转换效率和成本限制，热电技术很少用于民用和工业，主要应用于航空航天和军事武器等尖端技术。随着半导体工艺和材料技术的发展，未来生产的热电材料可能具有更高的转换效率。温差发电技术是全固态能量的转换方法，体积小，便于安装，具有较长的使用寿命并且无泄漏，从而使维护成本几乎为零。日本则是废热利用的世界领先者，尤其是陶瓷热电材料方面。以上因素使得温差发电技术在民用领域的研究是目前的一个热点方向。

对于各种中低品位余热能的回收，有机朗肯循环的有机工质具有沸点低、蒸发潜热小、的特点，且可以针对不同温度的低品位余热能，应采用不同沸点的有机工质，实现能量的梯级利用。所以与传统的以水作为工质的朗肯循环系统相比，有机朗肯循环在余热回收利用方面更具优势。

如果能将有机朗肯循环系统、温差发电和原油输运系统耦合在一起，利用有机朗肯循环对输油站锅炉烟气余热进行合理的回收利用，将会对节能减排有十分重要的意义。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供了一种基于温差发电与有机朗肯循环的输油站锅炉烟气余热回收系统，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的基于温差发电与有机朗肯循环的输油站锅炉烟气余热回收系统，包括高低品位有机朗肯循环系统、朗肯循环系统、原油输运系统和温差发电及控制系统；

所述的高低品位有机朗肯循环系统由高品位有机朗肯循环系统和低品位有机朗肯循环系统两个组成，其中：

高品位有机朗肯循环系统包括高温蒸发器9、分液器一23、透平机一22、高温凝汽器二12、集液器一11和增压泵一10；

低品位有机朗肯循环系统包括低温蒸发器1、分液器二2、透平机二3、低温凝汽器一5、集液器二7和增压泵二8。

与现有技术相比，本发明所提供的基于温差发电与有机朗肯循环的输油站锅炉烟气余热回收系统，不仅保证输油站对原油的加热增压工作，还对锅炉烟气进行了两次回收利用，将回收的热能转化为输油泵所耗的机械能。在节约输油站能耗的同时，还减少了锅炉烟气在环境中的热量排放。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于温差发电与有机朗肯循环的输油站锅炉烟气余热回收系统结构示意图；

图中：