[实用新型]中高温热源闪蒸-有机朗肯循环的热水联合发电测试系统

摘要

本实用新型公开了一种中高温热源闪蒸-有机朗肯循环的热水联合发电测试系统，该系统由热源子系统、冷源子系统、闪蒸循环发电子系统以及有机朗肯循环发电子系统构成。本实用新型的优点是：可以灵活地实现热水闪蒸循环发电系统、热水有机朗肯循环发电系统和两种循环的联合发电系统的切换测试；可以实现180℃以下、80kW以下小型中高温热源的有机朗肯循环发电系统的性能测试；可以实现不同循环的发电系统冷源和热源的共用，有效地降低了实验成本和占地面积。

主权项

一种中高温热源闪蒸‑有机朗肯循环的热水联合发电测试系统，包括热源子系统、冷源子系统、闪蒸循环发电子系统和有机朗肯循环发电子系统，其特征在于：所述的热源子系统包括热水锅炉、第一热水泵、闪蒸器、蒸发器、预热器、第一、第二截止阀以及热水流量、温度、压力测量装置；所述热水锅炉产生的高温高压热水通过第一截止阀进入闪蒸器或者通过第二截止阀进入蒸发器和预热器，热水经过放热降温后经过第一热水泵重新泵入所述的热水锅炉加热，构成热源水路的循环；所述的冷源子系统包括冷却塔、冷却泵、凝汽器、冷凝器以及冷却水流量、温度测试装置；所述冷却塔的回水经过与空气换热降温后由冷却泵供入对应的凝汽器和冷凝器；所述的闪蒸发电子系统包括闪蒸器、第一膨胀机、第一发电机、凝汽器、真空泵、蒸发器、预热器、第一、第三、第八截止阀以及温度、压力、流量测试装置；其独立运行的控制流程为：所述热水锅炉产生的高温高压热水通过第一截止阀进入闪蒸器并在闪蒸器内部产生饱和蒸汽，饱和蒸汽经过第三截止阀进入第一膨胀机膨胀做功并带动第一发电机发电，膨胀做功后的乏汽通过第八截止阀进入凝汽器，被来自冷却塔的冷却水冷却降温为液态水并依靠其本身重力通过管道供入冷却塔，所述的闪蒸器和凝汽器依靠与其连接的真空泵维持和调控闪蒸压力和冷凝压力，经过闪蒸后的热水依次经过蒸发器和预热器由第一热水泵泵入热水锅炉重新吸热；所述的有机朗肯循环发电子系统包括预热器、蒸发器、第二膨胀机、第二发电机、第二截止阀、第四截止阀、第七截止阀、第九截止阀、冷凝器、工质泵、工质罐以及温度、压力和流量测试装置；其独立运行时的控制流程为：所述热水锅炉产生的高温高压热水通过第二截止阀依次进入蒸发器和预热器作为热源加热来自工质泵的液体有机工质，液态有机工质吸热后变为高温高压下的有机蒸汽，有机蒸汽通过第四截止阀进入第二膨胀机做功并带动第二发电机发电，膨胀后的低压状态有机蒸汽通过第九截止阀进入冷凝器被冷却水冷却成低压状态下的饱和液体，饱和液体进入工质罐缓冲储存，达到一定液位后被工质经第七截止阀重新泵入预热器和蒸发器实现有机工质的循环；所述的闪蒸‑有机朗肯联合发电系统同时包括上述闪蒸循环发电系统和有机朗肯循环发电系统；当联合发电系统运行时，其控制流程为：第二截止阀关 闭，第一截止阀开启，且其余的截止阀全部开启；所述的热水锅炉产生的高温高压热水首先通过第一截止阀进入闪蒸循环发电系统的闪蒸器，经过节流降压降温后产生的蒸汽通过第三截止阀进入第一膨胀机并带动第一发电机发电，剩余的液态水通过第二热水泵供入有机朗肯循环发电系统，并依次进入有机朗肯循环的蒸发器和预热器作为热源加热所述蒸发器和预热器内部的液体有机工质，产生的高压有机蒸汽通过第四截止阀进入第二膨胀机做功并带动第二发电机发电；经过蒸发器和预热器吸热后的热水通过第一热水泵泵入所述的热水锅炉重新被加热和用于再次循环，由冷却塔产生的冷却水供入闪蒸循环发电系统的凝汽器并同时通过第十、第十一截止阀进入有机朗肯循环发电子系统的冷凝器。