一種低品位熱能再熱循環利用雙驅發電機發電系統的製作方法

2023-06-10 22:33:11

一種低品位熱能再熱循環利用雙驅發電機發電系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種低品位熱能再熱循環利用雙驅發電機發電系統，包括冷凝器，冷凝器通過管道連接儲液罐的入口、儲液罐的入口通過管道連接工質泵的入口，工質泵的出口通過管道連接蒸發器入口；蒸發器的出口通過管道分別連接膨脹機Ⅱ的入口和再熱器的出口，再熱器的出口還通過管道連接膨脹機Ⅰ的入口，膨脹機Ⅱ的出口通過管道連接再熱器的入口，膨脹機Ⅰ的出口通過管道連接冷凝器的入口，膨脹機Ⅰ和膨脹機Ⅱ通過轉動軸連接發電機，發電機位於膨脹機Ⅰ和膨脹機Ⅱ的中間，發電機通過導線連接併網型變流器，併網型變流器通過導線連接外部設備。本發明的有益效果是採用雙驅發電、運行可靠，經輸出功率高，熱能利用率高。
【專利說明】一種低品位熱能再熱循環利用雙驅發電機發電系統

【技術領域】
[0001]本發明屬於低溫餘熱有機朗肯循環發電【技術領域】，涉及一種低品位熱能再熱循環利用雙驅發電機發電系統。

【背景技術】
[0002]近現代工業文明的崛起和世界各國經濟的飛速發展，在新能源的開發利用過程中，風能、太陽能、生物質能、海洋能、地熱能等能源逐漸得到了利用，但是我國工業的快速發展建立在資源和能源的一次利用的基礎上，其能源的利用效率並不高，很多能源在一次利用後無法回收利用，且給環境造成了很大的汙染和破壞。以陶瓷、水泥、玻璃、鋼鐵等製造公司，排除大量廢熱、廢氣、廢煙等餘熱資源大約佔到工業總能耗量的20%。餘熱資源大體可以分為:高溫(溫度高於650°C)、中溫(溫度介於200°C-650°C之間)、低溫(溫度在230°C以下)。目前，中高溫餘熱已經得到利用，特別對低品位(溫度200°C以下)的熱能利用很少，基本都排放掉，且利用效率很低。
[0003]目前低品位一次循環的熱能發電機系統淨輸出功不高。單驅動發電系統中，由於發電機不只是受到徑向應力，還受到一個很大的單向軸向力，對發電機中的軸承的要求很高，可靠性低，不適合轉速很高的場合。


【發明內容】

[0004]本發明的目的在於提供一種低品位熱能再熱循環利用雙驅發電機發電系統，解決了現有低品位的熱能有機朗肯循環餘熱發電系統淨輸出功比較低、可靠性低和維護周期長的問題
[0005]本發明所採用的技術方案是包括冷凝器，冷凝器通過管道連接儲液罐的入口、儲液罐的入口通過管道連接工質泵的入口，工質泵的出口通過管道連接蒸發器入口 ；蒸發器的出口通過管道分別連接膨脹機II的入口和再熱器的出口，再熱器的出口還通過管道連接膨脹機I的入口，膨脹機II的出口通過管道連接再熱器的入口，膨脹機I的出口通過管道連接冷凝器的入口，膨脹機I和膨脹機II通過轉動軸連接發電機，發電機位於膨脹機I和膨脹機II的中間，發電機通過導線連接併網型變流器，併網型變流器通過導線連接外部設備。
[0006]進一步，所述併網型變流器通過導線連接的外部設備包括電網、工廠內部的微網或獨立負載。
[0007]進一步，所述發電機採用雙軸伸的結構型式，膨脹機I和膨脹機II分別緊固在發電機的前後軸伸端，軸伸處用對稱的雙平鍵傳遞能量。
[0008]進一步，所述膨脹機I和膨脹機II為徑向軸流式結構，葉片的偏移方向相反。
[0009]進一步，所述儲液罐具有液位可視窗口，能觀測工質儲存情況。
[0010]本發明的有益效果是採用雙驅發電、運行可靠，經輸出功率高，熱能利用率高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發明低品位熱能再熱循環利用雙驅發電機發電系統結構示意圖。
[0012]圖中，1.冷凝器，2.膨脹機I，3.併網型變流器，4.膨脹機II，5.發電機，6.再熱器，7.蒸發器，8.工質泵，9.儲液罐。

【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明進行詳細說明。
[0014]如圖1所示，本發明包括冷凝器1，冷凝器I通過管道連接儲液罐9的入口、儲液罐9的入口通過管道連接工質泵8的入口，工質泵8的出口通過管道連接蒸發器7入口；蒸發器7的出口通過管道分別連接膨脹機II 4的入口和再熱器6的出口，再熱器6的出口還通過管道連接膨脹機I 2的入口，膨脹機II 4的出口通過管道連接再熱器6的入口，膨脹機I 2的出口通過管道連接冷凝器I的入口，膨脹機I 2和膨脹機II 4通過轉動軸連接發電機5，發電機5位於膨脹機I 2和膨脹機II 4的中間，發電機5通過導線連接併網型變流器3，併網型變流器3通過導線連接外部設備。儲液罐9具有液位可視窗口，能觀測工質儲存情況。發電機5在膨脹機I 2和膨脹機II 4的驅動下旋轉進行能量轉換，發電機5產生的電能經併網型變流器3變換後對外輸出電能。變換後併入電網，或併入工廠內部的微網，或給獨立負載供電。就實現了低品位熱能轉換成可利用的電能。優選的，發電機採用雙軸伸的結構型式，膨脹機I 2和膨脹機II 4通過轉動軸連接發電機5，其軸連接方式為膨脹機I 2，膨脹機II 4緊固在發電機的前後軸伸端，軸伸處用對稱的雙平鍵傳遞能量。儲液罐9對系統的啟動具有緩衝和停機檢修時工質儲存作用。
[0015]發電機5、膨脹機I 2和膨脹機II 4的做功工質互相流通，在機座上分別設有與工質泵8連接的冷卻液進口和與冷凝器I連接的冷卻液出口，發電機5包括轉子部件和有繞組的定子部件，均由冷卻介質冷卻，冷卻介質或空氣，使得高速旋轉的轉子得到充分的冷卻，有效的降低轉子溫度。發電機5可臥式安裝，雙軸伸結構。
[0016]具體的，工廠的廢熱或地熱等低品味的熱源直接或轉換成熱水進入與蒸發器7後的低溫低壓的做功工質進行熱交換，液態低沸點工質在受熱後變成氣態，驅動膨脹機II 4帶動發電機5旋轉做功，再把已經對膨脹機II 4的做功的工質經過再熱器6再次進行加熱加壓，再次驅動膨脹機I 2帶動發電機5旋轉做功，實現熱能-機械能-電能的兩次循環利用能量和轉換，提高系統熱電轉換效率，即增加了總輸出功率；對膨脹機I 2做功完成的介質經管道回到冷凝器I冷凝後變成液態，液態介質在工質泵8的壓力下又回到蒸發器7和再熱器6中繼續循環。
[0017]本發明採用雙膨脹機驅動，膨脹機結構型式為徑向軸流式結構。且外形機械結構尺寸可相同，也可不同，但葉片的偏移方向相反。
[0018]本發明還具有的優點有:在兩臺膨脹機的驅動下旋轉，通過兩臺膨脹機相互抵消軸向推力，減小局部應力和軸承摩擦損耗，使得發電機具有很高的可靠性，增加發電機的使用壽命，提高整個系統效率。
[0019]以上所述僅是對本發明的較佳實施方式而已，並非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施方式所做的任何簡單修改，等同變化與修飾，均屬於本發明技術方案的範圍內。
【權利要求】
1.一種低品位熱能再熱循環利用雙驅發電機發電系統，其特徵在於:包括冷凝器(1)，冷凝器(I)通過管道連接儲液罐(9)的入口、儲液罐(9)的入口通過管道連接工質泵(8)的入口，工質泵⑶的出口通過管道連接蒸發器(7)入口 ；蒸發器(7)的出口通過管道分別連接膨脹機II (4)的入口和再熱器￠)的出口，再熱器￠)的出口還通過管道連接膨脹機I (2)的入口，膨脹機II⑷的出口通過管道連接再熱器(6)的入口，膨脹機I (2)的出口通過管道連接冷凝器(I)的入口，膨脹機I (2)和膨脹機II (4)通過轉動軸連接發電機(5)，發電機(5)位於膨脹機I (2)和膨脹機II⑷的中間，發電機(5)通過導線連接併網型變流器(3)，併網型變流器(3)通過導線連接外部設備。
2.按照權利要求1所述一種低品位熱能再熱循環利用雙驅發電機發電系統，其特徵在於:所述併網型變流器(3)通過導線連接的外部設備包括電網、工廠內部的微網或獨立負載。
3.按照權利要求1所述一種低品位熱能再熱循環利用雙驅發電機發電系統，其特徵在於:所述發電機採用雙軸伸的結構型式，膨脹機I (2)和膨脹機II (4)分別緊固在發電機的前後軸伸端，軸伸處用對稱的雙平鍵傳遞能量。
4.按照權利要求1所述一種低品位熱能再熱循環利用雙驅發電機發電系統，其特徵在於:所述膨脹機I (2)和膨脹機II (4)為徑向軸流式結構，葉片的偏移方向相反。
5.按照權利要求1所述一種低品位熱能再熱循環利用雙驅發電機發電系統，其特徵在於:所述儲液罐(9)具有液位可視窗口。
【文檔編號】F01K23/02GK104481613SQ201410697530
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月26日 優先權日:2014年11月26日
【發明者】黃守道, 王家堡, 郭超, 羅德榮, 王輝, 高劍, 黃晟, 廖武 申請人:湖南大學