基于多种低品位余热综合回收利用的区域能源供应系统

专利主权项内容

1.基于多种工业低品位余热综合回收利用的区域能源供应系统，其特征是：包括余热采集子系统，能源站子系统、供热子系统、有机朗肯循环发电子系统和生活热水供应子系统；所述的余热采集子系统由余热采集循环泵(1)、低温换热器(2)、中温换热器(3)、高温换热器(4)及连接管路、第一控制阀(2001～2009、2018)和逆止阀(2022)组成；所述的能源站子系统由蓄热器(5)、供能循环泵(6)、回水箱(8)及连接管路和第二控制阀(2010～2017)组成；所述的供热子系统由供热首站换热器(7)、供热循环泵(11)及供热管路和第三控制阀(2019)组成；所述的有机朗肯循环发电子系统由有机工质循环泵(12)、预热器(10)、蒸发器(9)、螺杆膨胀机(13)、冷凝器(15)、储液罐(16)、发电机(14)及连接管路和第四控制阀(2021)组成；所述的生活热水供应子系统由生活热水供水泵(19)及连接管路和第五控制阀(2020)组成；所述的低品位余热是指50～100℃的液体和400℃以下的烟气；所述的余热采集子系统、供热子系统、有机朗肯循环发电子系统均与所述的能源站子系统的蓄热器(5)和回水箱(8)相连，以维持系统的质量和能量平衡；所述的生活热水供应子系统与所述的能源站子系统的蓄热器(5)相接；所述的余热采集子系统中，低温换热器(2)、中温换热器(3)和高温换热器(4)分别外接低品位热源中相对低温、中温和高温的余热，换热器类型是水-水换热器或气-水换热器；通过控制第一控制阀(2001～2009、2018)的开闭，实现各换热器之间的串联和/或并联组合，能对多种热源实现梯级换热，提升整体换热效率，并通过变频控制余热采集循环泵(1)，使余热采集子系统末端出水进入所述的能源站子系统中的蓄热器(5)中时达到所需的温度和流量；所述的能源站子系统中, 蓄热器(5)将所述余热采集子系统所采集的热能蓄集起来，并通过供能循环泵(6)实现平滑输出；通过控制所述第二控制阀(2013、2014)，蓄热器(5)中所蓄积的热水能根据需求通过供能循环泵(6)部分或全部泵送至所述的供热子系统的供热首站换热器(7)中，或至所述有机朗肯循环发电子系统的蒸发器(9)和预热器(10)中进行换热，同时，还能通过生活热水供水泵(19)泵送至所述的生活热水供应子系统中；从蓄热器(5)出来的热水经供能循环泵(6)泵送，送至供热子系统的部分换热后通过回水箱(8)，送至有机朗肯循环发电子系统的部分换热后直接通过所述的逆止阀(2022)，经由所述余热采集子系统中的余热采集循环泵(1)，最终全部回到所述的余热采集子系统中；回水箱(8)具有补水和蓄水供能，以维持系统的质量平衡；蓄热器(5)和回水箱(8)中均设有传感系统(17, 18)，包括温度、压力和水位传感器；所述的有机朗肯循环发电子系统中，预热器(10)和蒸发器(9)均为管壳式有机工质-水换热器，有机工质在其中与热水换热后，变成高压的气体工质，驱动螺杆膨胀机(13)做功，从而推动发电机(14)发电；经过膨胀之后的气体工质，在冷凝器(15)中经外接冷却水冷凝成液态进入到储液罐(16)，再通过工质循环泵(12)回到预热器(10)和蒸发器(9)中，完成整个有机朗肯循环后发电并网，实现供电；所述的供热子系统中，供热首站换热器(7)为液-液式换热器，供热回水在其中换热后，由供热循环泵(11)经一次管网输送中城镇集中供热管网，实现供热；所述的生活热水供应子系统中，生活热水经由生活热水供水泵(19)从所述能源站子系统中的蓄热器(5)输送至用户，实现生活热水供应。 来自马-克-数-据-官网