一种小型放空水蒸气热能回收发电装置的制作方法

本技术涉及新能源，尤其涉及一种小型放空水蒸气热能回收发电装置。

背景技术：

1、低温余热发电的原理就是温差发电，通过orc有机朗肯循环系统，将冷热源的温差转换为膨胀工质的压差，推动膨胀机做功并拖动发电机发电。低温余热发电对热源温度要求低，一般在200℃以下，热源可以是多种形式：如生产过程中多余的热水、低压水蒸气、工业废液、化工产品，工业烟气、海水、地热、太阳能光热等等。而企业大量的工业锅炉、电站锅炉在运行中配备除氧器及汽水系统配备的锅炉定排扩容器和疏水扩容器产生大量的低压蒸汽及闪蒸汽向外排放。另外，很多企业在使用蒸汽的过程中，由于工艺的原因会产生很多排放的低压蒸汽，造成极大的能源损失及浪费，回收经济价值巨大。

2、为了解决低压蒸气及闪蒸汽的热能回收问题，提出了一种小型放空水蒸气热能回收发电装置，其利用工质吸收低压蒸气及闪蒸汽的热量变为高压气体驱动螺杆膨胀机旋转直接驱动发电机发电，其具有结构简单、紧凑一体化、效率高、成本低等优势，可以有效解决了低压蒸气及闪蒸汽放空过程中的能源损失及浪费问题，因此，对于节能减排具有巨大的促进意义。

技术实现思路

1、基于上述目的，本实用新型提供了一种小型放空水蒸气热能回收发电装置，其利用工质吸收低压蒸气及闪蒸汽的热量变为高压气体驱动螺杆膨胀机旋转直接驱动发电机发电，其具有结构简单、紧凑一体化、效率高、成本低等优势，可以有效解决了低压蒸气及闪蒸汽放空过程中的能源损失及浪费问题，因此，对于节能减排具有巨大的促进意义。

2、一种小型放空水蒸气热能回收发电装置的工作原理为：利用热源与冷却介质的温差，将热能转化为电能或机械能。用气态的高压工质经过螺杆膨胀机，推动转子旋转运动，输出功驱动发电机，产生有用的电力。

3、一种小型放空水蒸气热能回收发电装置，包括蒸发器、回热器、螺杆膨胀机、发电机、油气分离器、冷凝器、油冷却器、油泵、工质泵、水箱、补水泵、冷却塔、循环水泵。

4、进一步的，在本实用新型的可实施方案中，所述的蒸汽进入蒸发器后，液态工质在蒸发器中吸收蒸汽热量后，液体蒸发为高压气体有机工质推动螺杆膨胀机做功，驱动发电机发电，然后蒸汽进入回热器经过冷凝后变为冷却水作为冷却塔的补水水源，推动螺杆膨胀机运转的气态工质会携带一部分润滑油经过油分离器分离后使进入冷凝器的工质更纯净，提高效率。同时，分离出的油回到螺杆膨胀机，进一步保证螺杆膨胀机的正常运行，分离后的气态工质压力会降低然后在冷凝器中冷凝成液态，冷凝器中的冷却水经过冷却塔降温后继续回来冷却气态工质形成一个循环，冷凝后的液态工质通过工质泵增压后进入蒸发器中吸收蒸汽热量，从而完成一个完整的orc循环。其实质是利用热源与冷却介质的温差，将热能转化为电能或机械能。冷凝器采用蒸发式水冷冷凝器形式，由开式冷却塔和水冷冷凝器组成，开式冷却塔对冷却系统的循环冷却行冷却，冷却后的循环水进入水冷冷凝器中，对冷凝器中的工质进行冷凝吸热，吸热后的循环水通过水泵泵入开式冷却塔中进行蒸发式换热。

5、本实用新型的有益效果：

6、本实用新型，利用工质吸收低压蒸气及闪蒸汽的热量变为高压气体驱动螺杆膨胀机旋转直接驱动发电机发电，降温后的蒸汽变为冷凝水输送到冷却塔回收利用，这个新颖的设计提高了低品位的低压蒸汽的热利用效率，减小了能源的浪费。

技术特征：

1.一种小型放空水蒸气热能回收发电装置，其特征在于，包括蒸发器(1)、回热器(2)、螺杆膨胀机(3)、发电机(4)、油气分离器(5)、冷凝器(6)油冷却器(7)、油泵(8)、工质泵(9)、水箱(10)、补水泵(11)、冷却塔(12)、循环水泵(13)，所述的蒸发器(1)和回热器(2)为板壳式结构，二合一设计，所述的螺杆膨胀机(3)与发电机(4)的主轴连接在一起，螺杆膨胀机(3)的主轴通过齿轮箱或联轴器与发电机(4)的主轴连接在一起，所述的螺杆膨胀机(3)膨胀做功，直接驱动发电机进行发电。

2.根据权利要求1所述的一种小型放空水蒸气热能回收发电装置，其特征在于：所述的冷凝器(6)为管壳式水冷结构。

3.根据权利要求1所述的一种小型放空水蒸气热能回收发电装置，其特征在于：所述的工质泵(9)的结构为离心的。

技术总结本技术涉及新能源技术领域，具体涉及一种小型放空水蒸气热能回收发电装置，包括蒸发器、回热器、螺杆膨胀机、发电机、油气分离器、冷凝器、油冷却器、油泵、工质泵、水箱、补水泵、冷却塔、循环水泵。所述蒸汽进入蒸发器后液态工质在蒸发器中吸收蒸汽热量后，液体蒸发为高压气体有机工质推动螺杆膨胀机做功，驱动发电机发电，然后蒸汽进入回热器经过冷凝后变为冷却水作为冷却塔的补水水源。做功后的气态工质压力会降低然后在冷凝器中冷凝成液态，冷凝器中的冷却水经过冷却塔降温后继续回来冷却气态工质形成一个循环，冷凝后的液态工质通过工质泵增压后进入蒸发器中吸收蒸汽热量，从而完成一个完整的ORC循环。技术研发人员：张金权受保护的技术使用者：苏州福睿能源有限责任公司技术研发日：20231130技术公布日：2024/7/18