[发明专利]无泵式恒定功率输出的有机朗肯循环发电方法和装置

摘要

本发明公开了一种无泵式恒定功率输出的有机朗肯循环发电方法和装置，利用有机工质在两个交替工作的蒸发器内密闭加热到工作压力时进入膨胀机做功，带动发电机发电。当第一蒸发器内的液态有机工质向膨胀机定压汽化输出蒸汽达到接近蒸干状态所对应的最低液位，且压力仍保持在蒸发器的恒定压力时，膨胀机切换至第二蒸发器工作。第一蒸发器内的残余蒸汽在压差作用下进入储液罐与冷凝后的过冷有机工质混合并快速凝结，使第一蒸发器内压力瞬间降至储液罐的压力，同时，储液罐内的液态有机工质在重力作用下，回流至第一蒸发器内，直至达到最高设定液位。本发明提高了有机朗肯循环系统的发电效率和发电功率，以及系统运行的稳定性。

主权项

1.一种无泵式恒定功率输出的有机朗肯循环发电方法，其特征在于，该方法包括两个蒸发器内工质的密闭升温升压汽化过程、有机工质做功工程和蒸发器降压充液过程，具体工作过程包括以下步骤：(1)第一蒸发器内有机工质的密闭升温升压汽化过程：液态有机工质在密闭的第一蒸发器内被中低温热源加热蒸发，获得满足膨胀机进口压力要求的饱和有机工质蒸汽；(2)第一蒸发器做功循环过程：当第一蒸发器内的有机工质达到设定工作压力时，第一蒸发器做功出口的电磁阀打开，有机工质蒸汽进入膨胀机内膨胀做功带动发电机发电，做功后的乏汽进入冷凝器内冷凝；冷凝后的有机工质冷凝液进入储液罐内储存，当第一蒸发器内的有机工质逐渐蒸发消耗，液位下降到设定最低液位，且压力仍保持在蒸发器的恒定压力时，蒸发器做功出口的电磁阀和冷凝器出口的电磁阀自动关闭；(3)第二蒸发器内有机工质的密闭升温升压汽化过程：当第一蒸发器做功时，液态有机工质在密闭的第二蒸发器内被中低温热源加热蒸发，获得满足膨胀机进口压力要求的饱和有机工质蒸汽；(4)第一蒸发器降压充液过程：第一蒸发器做功完毕后，该蒸发器加热热源管道上的电磁阀自动关闭，与之对应的降压管路上的电磁阀联动打开，蒸发器内残余的有机工质蒸汽进入储液罐与储液罐内的过冷有机工质进行混合，使第一蒸发器内的压力降低；待第一蒸发器内的压力降至与储液罐内的压力相等时，降压管路上的电磁阀自动关闭，第一蒸发器工质进口的电磁阀联动打开，储液罐内的有机工质液体在重力的作用下，流入第一蒸发器；当第一蒸发器充液达到设定最高液位时，第一蒸发器工质进口的电磁阀联动关闭，冷凝器出口的电磁阀打开，冷凝器内的冷凝液进入储液罐；同时打开加热热源管道上的电磁阀，第一蒸发器内的有机工质被加热升压等待下一次循环；(5)第二蒸发器做功循环过程：当第一蒸发器开始进行降压、装液的过程时，第二蒸发器内的工质已经被加热到设定工作压力，当第一蒸发器做功出口的电磁阀关闭时，第二蒸发器做功出口的电磁阀打开，有机工质蒸汽进入膨胀机内膨胀做功带动发电机发电，接替第一蒸发器工作；(6)第二蒸发器降压充液过程：第二蒸发器降压、充液的过程与第一蒸发器相同；第二蒸发器做功出口电磁阀和冷凝器出口电磁阀关闭，第二蒸发器加热热源管道上的电磁阀关闭，与之对应的降压管路上的电磁阀联动打开，待第二蒸发器内的压力降至与储液罐内的压力相等时，降压管路上的电磁阀自动关闭，第二蒸发器工质进口的电磁阀联动打开，储液罐内的有机工质液体在重力的作用下流入第二蒸发器；当第二蒸发器充液达到设定最高液位时，第二蒸发器工质进口的电磁阀关闭，冷凝器出口的电磁阀打开，冷凝器内的冷凝液进入储液罐；同时打开加热热源管道上的电磁阀，第二蒸发器内的有机工质被加热升压等待下一次循环；(7)当第二蒸发器开始降压充液时，第一蒸发器内的工质已经被加热到设定工作压力，接替第二蒸发器进行工作；第一蒸发器和第二蒸发器轮流输出压力恒定的有机工质蒸汽，推动膨胀机做功，保证膨胀机输出的膨胀功连续而且恒定。