回收烟气余热的跨临界与亚临界耦合有机朗肯循环系统

摘要

本发明提出了回收烟气余热的跨临界与亚临界耦合有机朗肯循环系统，属于工业节能领域。该系统通过一个中间换热器将跨临界与亚临界有机朗肯循环进行耦合，采用跨临界有机朗肯循环膨胀机排汽对亚临界有机朗肯循环的工质进行加热，通过选用适用于不同温区的有机工质，提高耦合循环系统热效率。该系统采用单螺杆膨胀机，可有效地降低单螺杆膨胀机膨胀压力比，提高膨胀机膨胀效率。同时，通过采用超临界压力使蒸发器内有机工质的升温过程与烟气的放热曲线良好匹配，降低蒸发器内的不可逆损失，进一步提高系统热效率。

主权项

回收烟气余热的跨临界与亚临界耦合有机朗肯循环系统，包括跨临界有机朗肯循环子系统和亚临界有机朗肯循环子系统。该耦合系统主要由蒸发器（1）、中间换热器（2）、单螺杆膨胀机（3和4）、发电机（5和6）、冷凝器（7）、工质循环泵（8和9）、预热器（10）、连接管道以及监测设备等组成；其特征在于：所述耦合系统以低沸点有机物作为循环工质，温度在（200～300）℃范围内的中温烟气在跨临界有机朗肯循环子系统的蒸发器（1）内加热经工质循环泵（8）升压后的有机工质，处于超临界状态的汽态有机工质推动膨胀机（3）作功、驱动发电机（5）对外输出电能。排汽进入中间换热器（2）加热亚临界有机朗肯循环工质，并冷凝至饱和液体状态后进入下一个循环。在亚临界有机朗肯循环子系统中，在中间换热器（2）中被加热至饱和蒸汽状态的有机工质推动膨胀机（4）作功，驱动发电机（6）对外输出电能，排汽进入冷凝器（7）冷凝至饱和液体状态后由工质循环泵（9）升压，由预热器（2）预热后进入下一个循环。