[发明专利]中小压差蒸汽节能发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种中小压差蒸汽节能发电系统。

背景技术

随着热电联产步伐的推进，很多企业的生产工艺用热都改为由热电厂蒸汽供应。然而，电厂一般供应的蒸汽压力为10Bar，而企业一般都通过减压阀把蒸汽减压到3-6Bar使用，通过减压阀降低压力的同时，也浪费了大量的热能。这部分能量的损失长期以来都被众多企业所忽视。用来发电是最佳选择，但目前没有现成的设备可以适用于这种小温差、小流量、小压差的状况。

目前余温余压发电的技术主要有以下三种：①螺杆膨胀机：但只适合于大流量、大压力下的工况使用；②有机朗肯循环(ORC)发电：目前在内研究的机构众多，但大多没有应用于实际，要么暂时还停留在实验室阶段，要么针对的都是国家大型实验项目；③背压发电：由于压力过小，背压发电也不合适。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种中小压差蒸汽节能发电系统，该系统主要利用有机朗肯循环(ORC)，针对当前的小温差、小流量、小压差的应用状况，将大型的ORC发电系统小型化，并应用于实际工业企业，避免大量热能的浪费，为企业提高能源使用率。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种中小压差蒸汽节能发电系统，包括蒸汽管路、有机工质管路、冷却水或空气管路、蒸发器、冷凝器、透平膨胀机、稀土永磁发电机、泵、减压阀、第一三通阀、第二三通阀、第一阀门和第二阀门，汽体通过蒸汽管路连接到所述第一三通阀的进汽口，该第一三通阀的两个出汽口又分别通过蒸汽管路连接所述第一阀门和第二阀门；所述第一阀门又依次通过蒸汽管路连接所述减压阀和第二三通阀的进汽口；所述第二阀门通过蒸汽管路连接蒸发器的蒸汽进口，所述蒸发器的出汽口通过蒸汽管路再连接第二三通阀的另一个进汽口；所述第二三通阀的出汽口连接到用汽设备；所述蒸发器的工质管路出口连接所述透平膨胀机，该透平膨胀机的工质管路出口连接所述冷凝器的工质管路进口，该冷凝器的工质管路出口连接泵，泵再连接所述蒸发器的工质管路进口；所述冷却水或空气管路贯穿所述冷凝器。该系统主要利用有机工质的蒸发变成气态后做功发电。低压液态有机工质经过泵增压后进入蒸发器，在蒸发器内吸收蒸汽的热量转变为高温高压的有机工质蒸汽之后，有机工质蒸汽在透平膨胀机内做功从而带动发电机发电，低压的有机工质蒸汽从透平膨胀机中出来后进入冷凝器，向低温热源放热并冷凝为液态，如此往复循环。

作为本发明的优选方案，所述有机工质为R245fa。

本发明的有益效果是：结构简单，使用方便，减少能源浪费，提高能源使用率。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

结合附图，作以下说明：

1——蒸汽管路         2——有机工质管路

3——冷却水或空气管路 4——蒸发器

5——冷凝器           6——透平膨胀机

7——稀土永磁发电机   8——泵

9——减压阀           10——第一三通阀

11——第二三通阀      12——第一阀门

13——第二阀门        14——用汽设备

具体实施方式

结合附图，对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

一种中小压差蒸汽节能发电系统，包括蒸汽管路1、有机工质管路2、冷却水或空气管路3、蒸发器4、冷凝器5、透平膨胀机6、稀土永磁发电机7、泵8、减压阀9、第一三通阀10、第二三通阀11、第一阀门12和第二阀门13，汽体通过蒸汽管路连接到第一三通阀10的进汽口，该第一三通阀的两个出汽口又分别通过蒸汽管路连接第一阀门12和第二阀门13；第一阀门12又依次通过蒸汽管路连接减压阀9和第二三通阀11的进汽口；第二阀门13通过蒸汽管路连接蒸发器4的蒸汽进口，蒸发器4的出汽口通过蒸汽管路再连接第二三通阀11的另一个进汽口；第二三通阀的出汽口连接到用汽设备14；蒸发器4的工质管路出口连接透平膨胀机6，该透平膨胀机6的工质管路出口连接冷凝器5的工质管路进口，该冷凝器5的工质管路出口连接泵8，泵再连接蒸发器4的工质管路进口；冷却水或空气管路贯穿所述冷凝器。该系统主要利用有机工质的蒸发变成气态后做功发电。低压液态有机工质经过泵增压后进入蒸发器，在蒸发器内吸收蒸汽的热量转变为高温高压的有机工质蒸汽之后，有机工质蒸汽在透平膨胀机内做功从而带动发电机发电，低压的有机工质蒸汽从透平膨胀机中出来后进入冷凝器，向低温热源放热并冷凝为液态，如此往复循环。

优选的，上述有机工质为R245fa。