一種中低溫熱源發電系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于中低溫熱源發電技術領域，具體涉及一種中低溫熱源發電系統。
【背景技術】
[0002]在鋼鐵、化工、有色等工業領域，在生產過程中會產生中低溫余熱，中低溫余熱具有分布散、品位低等特點而難以回收利用。以鋼鐵廠為例，2014年我國鋼鐵工業的余熱回收利用率僅有25.8%，其中，中溫余熱利用率為30.2%，低溫余熱利用率僅有1%，中低溫余熱資源占鋼鐵廠未被利用余熱資源的71%左右，可見，鋼鐵企業有大量的中低溫余熱可以回收。而鋼鐵廠可回收利用的中低溫余熱資源主要有:燒結環冷機低溫段煙氣、焦爐煙道氣、高爐熱風爐煙氣、高爐沖渣水、乳鋼加熱爐煙氣、飽和蒸汽等，若將鋼鐵廠未被利用的中低溫余熱中約有30%加以回收利用，則可將鋼鐵廠生產成本降低約4%，對鋼鐵廠節能增效具有重要意義。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是提供中一種熱效率高且結構簡單、布置緊湊的中低溫熱源發電系統，充分利用生產中產生的中低溫余熱，達到節能增效的目的。
[0004]本實用新型的技術方案是提供了一種中低溫熱源發電系統，包括蒸發器、工質分配器、蒸汽集中器、膨脹機和發電機;所述蒸發器包括蒸發器殼體，以及在蒸發器殼體內由上至下依次設置的蒸發器儲液器、蒸發器毛細芯和蒸發器受熱壁面，蒸發器毛細芯和蒸發器受熱壁面之間設有蒸汽通道，所述蒸發器受熱壁面下方裝配熱源流體通道;所述工質分配器與蒸發器儲液器進液口連接，蒸汽集中器的進口與蒸發器的蒸汽通道連通，蒸汽集中器的出口連接膨脹機，所述發電機與膨脹機相連接。
[0005]進一步地，上述蒸汽通道為鋸齒結構。
[0006]進一步地，上述膨脹機出口連接冷凝器進口，該冷凝器外接冷卻水。
[0007]進一步地，上述蒸發器儲液器出液口連接稀釋溶液集中器，該稀釋溶液集中器通過管路連接冷凝器進口。
[0008]進一步地，上述稀釋溶液集中器與冷凝器之間的管路上設置有節流閥。
[0009]進一步地，上述節流閥為電磁閥。
[0010]進一步地，上述冷凝器出口通過循環栗連接工質分配器。
[0011 ]進一步地，上述循環栗為變頻栗。
[0012]進一步地，上述工質分配器上設有多個進液口。
[0013]進一步地，上述熱源流體通道的進液口與工質分配器設置在蒸發器殼體的左右不同側。
[0014]本實用新型的有益效果:
[0015](I)本實用新型提供的這種中低溫熱源發電系統結構簡單、布置緊湊，充分利用生產過程中產生的中低溫熱源進行發電，且熱效率高，實現了節能增效的目的。
[0016](2)本實用新型提供的這種中低溫熱源發電系統通過冷凝器回收工質的稀溶液和膨脹機的乏汽，混合后循環利用，節約資源，節省成本。
[0017](3)本實用新型提供的這種中低溫熱源發電系統在工業余熱利用及地熱、太陽能等領域都有廣闊的應用前景。
[0018]以下將結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型中低溫熱源發電系統的結構示意圖。
[0020]圖2是圖1中A向的結構示意圖。
[0021]圖3是圖1中B向的結構示意圖。
[0022]附圖標記說明:1、蒸發器受熱壁面;2、蒸發器毛細芯；3、蒸發器儲液器;4、蒸發器殼體;5、工質分配器;6、稀溶液集中器;7、蒸汽集中器;8、節流閥;9、膨脹機;10、冷凝器;11、循環栗;12、發電機。
【具體實施方式】
[0023]實施例1:
[0024]為了能充分利用生產過程中產生的中低溫余熱，以達到節能增效的目的，本實施例提供了一種如圖1、圖2和圖3所示的中低溫熱源發電系統，包括蒸發器、工質分配器5、蒸汽集中器7、膨脹機9和發電機12;所述蒸發器包括蒸發器殼體4，以及在蒸發器殼體4內由上至下依次設置的蒸發器儲液器3、蒸發器毛細芯2和蒸發器受熱壁面I，蒸發器毛細芯2和蒸發器受熱壁面I之間設有蒸汽通道，所述蒸發器受熱壁面I下方裝配熱源流體通道;所述工質分配器5與蒸發器儲液器3進液口連接，蒸汽集中器7的進口與蒸發器的蒸汽通道連通，蒸汽集中器7的出口連接膨脹機9，所述發電機12與膨脹機9相連接。
[0025]其中，根據生產實際需求，該發電系統可選用不同的工質，本實用新型以采用濃氨水作為發電系統工質為例，其具體工作過程如下:
[0026]將工質分配器5的進液口外接濃氨水輸送系統，濃度為70%左右的濃氨水通過工質分配器5進入蒸發器儲液器3，蒸發器毛細芯2通過毛細力使蒸發器儲液器3中的濃氨水充滿整個蒸發器毛細芯2。中低溫熱源在蒸發器受熱壁面I下方的熱源流體通道中流動，中低溫熱源通過蒸發器受熱壁面I將熱量傳到蒸發器毛細芯2，而由于濃氨水中的氨沸點低于水沸點，因此，蒸發器毛細芯2中濃氨水的氨組份先相變成氨蒸汽，同時，氨和水是極易相溶的物質，蒸發器儲液器3中的濃氨水將通過擴散快速補充到蒸發器毛細芯2內，以保持蒸發器毛細芯2中氨水的濃度，當蒸發器內達到穩定狀態時，蒸發器將穩定產出濃度為95%左右的富氨蒸汽。富氨蒸汽通過蒸汽集中器7收集后送往膨脹機9做功并帶動發電機12對外發電。
[0027]其中，濃氨水工質和熱源流體可以從蒸發器殼體4的同側進入該蒸發器;也可從兩側分別進入，優選濃氨水工質和熱源流體從蒸發器殼體4兩側分別進入，即熱源流體通道的進液口與工質分配器5設置在蒸發器殼體4的左右不同側，這樣可以保證富氨蒸汽有更加穩定的過熱度。
[0028]其中，上述的工質分配器5上設有多個進液口，濃氨水可以通過多根管路進入蒸發器儲液器3。
[0029]為了使蒸發器中的富氨蒸汽加熱更加均勻且有效，保證富氨蒸汽有穩定的過熱度，本實施例中蒸發器毛細芯2和蒸發器受熱壁面I之間的蒸汽通道為鋸齒結構，鋸齒狀結構會對富氨蒸汽氣流產生一定的擾動作用，使氣流受熱更加均勻；同時，鋸齒狀結構增加了換熱面積，從而使氣流溫度更高。
[0030]本實施例提供的這種中低溫熱源發電系統結構簡單、布置緊湊，充分利用生產過程中產生的中低溫熱源進行發電，且熱效率高，實現了節能增效的目的。
[0031]實施例2:
[0032]在實施例1的基礎上，本實施例提供的中低溫熱源發電系統還包括膨脹機9出口連接冷凝器10進口，該冷凝器10外接冷卻水;蒸發器儲液器3出液口連接稀釋溶液集中器6，該稀釋溶液集中器6通過管路連接冷凝器10進口。蒸發器儲液器3內剩下的濃度約為50%左右的稀氨水送往稀溶液集中器6中收集，然后與膨脹機9出來的乏汽混合，混合后在冷凝器10中冷凝為液態，混合后的氨水濃度約為70%左右，將冷凝器10出口通過循環栗11連接至工質分配器5，冷凝后得到的濃氨水通過循環栗11再次輸送至工質分配器5中循環使用。
[0033]而為了能控制稀氨水流入冷凝器10的流量，所述稀釋溶液集中器6與冷凝器10之間的管路上設置有節流閥8，節流閥8優選電磁閥，電磁閥能夠實時控制稀氨水的流量以及電磁閥前后壓差。
[0034]循環栗11選用變頻栗，實時控制流入工質分配器5的濃氨水流量。
[0035]本實施例提供的這種通過冷凝器回收工質的稀溶液和膨脹機的乏汽，混合后循環利用，節約資源，節省成本。
[0036]綜上所述，本實用新型提供的這種中低溫熱源發電系統結構簡單、布置緊湊，充分利用生產過程中產生的中低溫熱源進行發電，且熱效率高，實現了節能增效的目的；該中低溫熱源發電系統在工業余熱利用及地熱、太陽能等領域都具有廣闊的應用前景。
[0037]以上例舉僅僅是對本實用新型的舉例說明，并不構成對本實用新型的保護范圍的限制，凡是與本實用新型相同或相似的設計均屬于本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種中低溫熱源發電系統，其特征在于:包括蒸發器、工質分配器(5)、蒸汽集中器(7)、膨脹機(9)和發電機(12);所述蒸發器包括蒸發器殼體(4)，以及在蒸發器殼體(4)內由上至下依次設置的蒸發器儲液器(3)、蒸發器毛細芯(2)和蒸發器受熱壁面(I)，蒸發器毛細芯(2)和蒸發器受熱壁面(I)之間設有蒸汽通道，所述蒸發器受熱壁面(I)下方裝配熱源流體通道； 所述工質分配器(5)與蒸發器儲液器(3)進液口連接，蒸汽集中器(7)的進口與蒸發器的蒸汽通道連通，蒸汽集中器(7)的出口連接膨脹機(9)，所述發電機(12)與膨脹機(9)相連接。2.如權利要求1所述的中低溫熱源發電系統，其特征在于:所述蒸汽通道為鋸齒結構。3.如權利要求1所述的中低溫熱源發電系統，其特征在于:所述膨脹機(9)出口連接冷凝器(10)進口，該冷凝器(10)外接冷卻水。4.如權利要求3所述的中低溫熱源發電系統，其特征在于:所述蒸發器儲液器(3)出液口連接稀釋溶液集中器(6)，該稀釋溶液集中器(6)通過管路連接冷凝器(10)進口。5.如權利要求4所述的中低溫熱源發電系統，其特征在于:所述稀釋溶液集中器(6)與冷凝器(10)之間的管路上設置有節流閥(8)。6.如權利要求5所述的中低溫熱源發電系統，其特征在于:所述節流閥(8)為電磁閥。7.如權利要求3?6任一項所述的中低溫熱源發電系統，其特征在于:所述冷凝器(10)出口通過循環栗(11)連接工質分配器(5)。8.如權利要求7所述的中低溫熱源發電系統，其特征在于:所述循環栗(11)為變頻栗。9.如權利要求1所述的中低溫熱源發電系統，其特征在于:所述工質分配器(5)上設有多個進液口。10.如權利要求1所述的中低溫熱源發電系統，其特征在于:所述熱源流體通道的進液口與工質分配器(5)設置在蒸發器殼體(4)的左右不同側。
【專利摘要】本實用新型提供了一種中低溫熱源發電系統，包括蒸發器、工質分配器、蒸汽集中器、膨脹機和發電機；蒸發器包括蒸發器殼體，以及在蒸發器殼體內由上至下依次設置的蒸發器儲液器、蒸發器毛細芯和蒸發器受熱壁面，蒸發器毛細芯和蒸發器受熱壁面之間設有蒸汽通道，蒸發器受熱壁面下方裝配熱源流體通道；工質分配器與蒸發器儲液器進液口連接，蒸汽集中器的進口與蒸發器的蒸汽通道連通，蒸汽集中器的出口連接膨脹機，發電機與膨脹機相連接。該實用新型結構簡單、布置緊湊，充分利用生產過程中產生的中低溫熱源進行發電，且熱效率高，實現了節能增效的目的，在工業余熱利用及地熱、太陽能等領域都具有廣闊的應用前景。
【IPC分類】F01K25/00, F01K25/10
【公開號】CN205277514
【申請號】CN201521119669
【發明人】蓋東興
【申請人】中冶南方工程技術有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月30日