[发明专利]多电机有机朗肯循环发电机组及其发电方法

摘要

本发明提供一种多电机有机朗肯循环发电机组及其发电方法，多电机有机朗肯循环发电机组包括膨胀发电机(1)、蒸发器(2)、工质泵(3)和冷凝器(4)；其中，所述膨胀发电机(1)包括n个发电机、减速器(7)和膨胀机(8)；n个所述发电机均通过所述减速器(7)与所述膨胀机(8)连接。n个所述发电机可独立控制是否启用。优点为通过多电机的应用，可以增强发电系统对热源负荷波动的适应性，系统运行更加稳定。还可以提高发电机的运行效率，从而增加系统全年发电量。还可以更合理地选择匹配的发电机，为发电机的选择与匹配提供了优化空间。

主权项

一种基于多电机有机朗肯循环发电机组的双电机有机朗肯循环发电方法，其特征在于，多电机有机朗肯循环发电机组包括：膨胀发电机(1)、蒸发器(2)、工质泵(3)和冷凝器(4)；其中，所述蒸发器(2)的水侧进口与余热供给管道连通，所述蒸发器(2)的水侧出口与余热回水管道连通；所述蒸发器(2)的工质侧排蒸汽口与所述膨胀发电机(1)的进蒸汽口连通；所述膨胀发电机(1)的排蒸汽口与所述冷凝器(4)的工质侧进蒸汽口连通；所述冷凝器(4)的工质侧排液口通过所述工质泵(3)循环连接到所述蒸发器(2)的工质侧进液口；其中，所述膨胀发电机(1)包括n个发电机、减速器(7)和膨胀机(8)；n个所述发电机均通过所述减速器(7)与所述膨胀机(8)连接；其中，n为自然数，并且，n≥2；双电机有机朗肯循环发电方法包括以下步骤：步骤1，安装膨胀发电机(1)、蒸发器(2)、工质泵(3)和冷凝器(4)；其中，所述蒸发器(2)的水侧进口与余热供给管道连通，所述蒸发器(2)的水侧出口与余热回水管道连通；所述蒸发器(2)的工质侧排蒸汽口与所述膨胀发电机(1)的进蒸汽口连通；所述膨胀发电机(1)的排蒸汽口与所述冷凝器(4)的工质侧进蒸汽口连通；所述冷凝器(4)的工质侧排液口通过所述工质泵(3)循环连接到所述蒸发器(2)的工质侧进液口；其中，对于所述膨胀发电机(1)，包括n个发电机、减速器(7)和膨胀机(8)；n个所述发电机均通过所述减速器(7)与所述膨胀机(8)连接；其中，n为自然数，并且，n≥2；步骤2，控制器与n个发电机相连，并存储每个发电机的装机容量；步骤3，在进行有机朗肯循环发电的过程中，从生产工艺排出的余热介质，在蒸发器(2)中将有机工质蒸发为具有一定压力和温度的蒸汽；蒸汽进入膨胀发电机(1)进行膨胀做功，从而带动发电机发电；从膨胀发电机(1)排出的蒸汽进入冷凝器(4)中，被冷却介质冷凝为液态，最后借助工质泵(3)重新回到蒸发器(2)，如此不断循环，实现对余热的动力回收利用；其中，蒸汽进入膨胀发电机(1)进行膨胀做功，从而带动发电机发电，具体为：控制器实时检测当前余热介质负荷值，同时以n个发电机的装机容量作为输入，基于预存储的控制算法进行运算，得到与当前余热介质负荷相匹配的最佳发电机组合；其中，该最佳发电机组合为所述n个发电机中的一个或两个以上的任意组合；该最佳发电机组合在当前余热介质负荷下，工作在高效工况区；然后，控制器对n个发电机的启停状态进行控制，仅启动所述最佳发电机组合所对应的发电机，停用其他发电机；蒸汽进入膨胀机(8)，驱动膨胀机(8)的涡轮高速转动，涡轮通过减速器(7)同时驱动最佳发电机组合所对应的发电机运行，向外输出电力；其中，当n为2个时，将2个发电机分别记为第1发电机(5)和第2发电机(6)，并且，设第1发电机(5)的装机容量大于第2发电机(6)的装机容量；所述控制算法为：当系统负荷较大时，使有机朗肯循环发电系统的发电量大于第1发电机(5)的装机容量时，此时同时启动第1发电机(5)和第2发电机(6)，使第1发电机(5)和第2发电机(6)同时运行；当系统负荷减小，使有机朗肯循环发电系统的发电量小于第1发电机(5)的装机容量，但大于第2发电机(6)的装机容量时，仅启动第1发电机(5)，使第1发电机(5)正常运行，同时关闭第2发电机(6)；当系统负荷进一步减小，使有机朗肯循环发电系统的发电量小于第2发电机(6)的装机容量时，关闭第1发电机(5)，仅启动第2发电机(6)，使第2发电机(6)正常运行。