针对低品位热能的完全封闭循环发电系统及其发电方法
专利汇可以提供针对低品位热能的完全封闭循环发电系统及其发电方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种针对低品位 热能 的完全封闭循环发电系统，其特点是，包括由 蒸发 装置、膨胀机、冷凝装置、以及 循环 泵 顺序连接构成工质循环发电主回路；该工质循环发电主回路中注入中间介质；还包括顺序连接的限流装置、储罐、分离装置、以及回注装置，限流装置安装在膨胀机的功率输出端处，回注装置的输出端通过管道与工质循环发电主回路连接，组成 泄漏 工质回注回路；以及通过 齿轮 箱与膨胀机的功率输出端连接的发 电机 。本发明还公开了一种针对低品位热能的完全封闭循环发电方法。由于采用了将中间介质在完全封闭的回路中循环，既将低品位热能转化为 电能 ，又避免了由于中间介质泄漏引起的运行 费用 增加、可靠性降低及环境污染等问题。，下面是针对低品位热能的完全封闭循环发电系统及其发电方法专利的具体信息内容。
1.一种针对低品位热能的完全封闭循环发电系统，其特征在于，包括一工质循环发电主回路、一泄漏工质回注回路、以及一发电机；
所述的工质循环发电主回路由蒸发装置、膨胀机、冷凝装置、以及循环泵构成；其中：
所述的蒸发装置、膨胀机、冷凝装置、循环泵通过管道按顺序连接，所述的循环泵的输出端再通过管道与蒸发装置的工质输入端连接，组成工质循环发电主回路；所述的蒸发装置的低品位热能输入端输入低品位热能；所述的工质循环发电主回路中注入中间介质；
所述的泄漏工质回注回路由限流装置、储罐、分离装置、以及回注装置构成；其中：所述的限流装置、储罐、分离装置、回注装置通过管道按顺序连接，所述的限流装置与所述的膨胀机的功率输出端连接，所述的回注装置的输出端通过管道与工质循环发电主回路连接，组成泄漏工质回注回路；
所述的发电机通过齿轮箱与膨胀机的功率输出端连接。
2.根据权利要求1所述的针对低品位热能的完全封闭循环发电系统，其特征在于，所述的中间介质选择包括五氟丙烷、四氟乙烷、丙烷、异丁烷、戊烷、环戊烷、硅油、氨水中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的针对低品位热能的完全封闭循环发电系统，其特征在于，所述的中间介质通过冷凝装置上设置的工质注入孔注入到工质循环发电主回路，或通过在与冷凝装置的输入端或输出端相连接的管道上设置的注入孔注入到工质循环发电主回路；
所述的回注装置的输出端通过管道与冷凝装置上设置的工质回注孔连接，或与在冷凝装置的输入端或输出端相连接的管道上设置的回注孔连接。
4.根据权利要求3所述的针对低品位热能的完全封闭循环发电系统，其特征在于，所述的注入孔与回注孔可以是同一个孔，也可以分别设置。
5.根据权利要求1所述的针对低品位热能的完全封闭循环发电系统，其特征在于，所述的限流装置选择包括蜂窝密封、迷宫密封、机械密封、干气密封中的一种或几种的组合；
所述的回注装置由泵或压缩机构成。
6.根据权利要求1所述的针对低品位热能的完全封闭循环发电系统，其特征在于，所述的膨胀机为轴流式或径流式膨胀机；
所述的齿轮箱的速比小于20。
7.根据权利要求1所述的针对低品位热能的完全封闭循环发电系统，其特征在于，所述的蒸发装置由一组加热装置构成，或由几组加热装置并联构成；每一组加热装置由一个换热器或多个换热器串联组成。
8.根据权利要求1所述的针对低品位热能的完全封闭循环发电系统，其特征在于，所述的冷凝装置选择水冷式冷凝装置或是空冷式冷凝装置。
9.一种针对低品位热能的完全封闭循环发电方法，其特征在于，包括以下步骤：
建立如权利要求1-8任一项所述的工质循环发电主回路及泄漏工质回注回路的步骤；
选择中间介质并注入工质循环发电主回路的步骤：根据低品位热能的特点选择适合的中间介质，并在整个系统工作前将所述的中间介质注入到工质循环发电主回路；
换热并膨胀做功的步骤：所述的的中间介质被泵入蒸发装置，在蒸发装置内该中间介质与低品位热能换热、并被该蒸发装置输出的热能加热成蒸汽，该蒸汽进入膨胀机膨胀做功；
产生电能的步骤：膨胀机输出的机械功经过齿轮箱传递到发电机产生电能；
做功后乏蒸汽的中间介质被冷凝装置冷凝的步骤；
循环使用的步骤：冷凝下来的中间介质经过循环泵被重新送入蒸发装置循环使用；
完成一个循环；
对泄漏的中间介质回收利用的步骤：首先通过限流装置降低膨胀机的输出端输出的工质泄漏量；对经过限流装置限流后仍然泄漏出的中间介质，先是进入储罐，再经过分离装置分离，最后通过回注装置将这部分中间介质重新注入工质循环发电主回路，循环利用。
10.根据权利要求9所述的一种针对低品位热能的完全封闭循环发电方法，其特征在于，
所述的选择中间介质并注入工质循环发电主回路的步骤中，所述的中间介质是通过冷凝装置上设置的工质注入孔注入到工质循环发电主回路，或通过在与冷凝装置的输入端或输出端相连接的管道上设置的注入孔注入到工质循环发电主回路；
所述的对泄漏的中间介质回收利用的步骤中，通过回注装置提升压力将泄漏的中间介质重新注入工质循环发电主回路；所述的回注装置的回注口通过管道与冷凝装置上设置的工质回注孔连接，或与在冷凝装置的输入端或输出端相连接的管道上设置的回注孔连接。
针对低品位热能的完全封闭循环发电系统及其发电方法
技术领域
背景技术
发明内容
所述的蒸发装置、膨胀机、冷凝装置、循环泵通过管道按顺序连接，所述的循环泵的输出端再通过管道与蒸发装置的工质输入端连接，组成工质循环发电主回路；所述的蒸发装置的低品位热能输入端并连接低品位热能输出装置；所述的工质循环发电主回路中注入中间介质；
所述的泄漏工质回注回路由限流装置、储罐、分离装置、以及回注装置构成；其中：所述的限流装置、储罐、分离装置、回注装置通过管道按顺序连接，所述的限流装置与膨胀机的功率输出端连接，所述的回注装置的输出端通过管道与工质循环发电主回路连接，组成泄漏工质回注回路；
所述的发电机通过齿轮箱与膨胀机的功率输出端连接。
选择中间介质并注入工质循环发电主回路的步骤：根据低品位热能的特点选择适合的中间介质，并在整个系统工作前将所述的中间介质注入到工质循环发电主回路；
换热并膨胀做功的步骤：所述的的中间介质被泵入蒸发装置，在蒸发装置内该中间介质与低品位热能换热、并被该蒸发装置输出的热能加热成蒸汽，该蒸汽进入膨胀机膨胀做功；
产生电能的步骤：膨胀机输出的机械功经过齿轮箱传递到发电机产生电能；
做功后乏蒸汽的中间介质被冷凝装置冷凝的步骤；
循环使用的步骤：冷凝下来的中间介质经过循环泵被重新送入蒸发装置循环使用；
完成一个循环；
对泄漏的中间介质回收利用的步骤：首先通过限流装置降低膨胀机的输出端输出的工质泄漏量；对经过限流装置限流后仍然泄漏出的中间介质，先是进入储罐，再经过分离装置分离，最后通过回注装置将这部分中间介质重新注入工质循环发电主回路，循环利用。
所述的对泄漏的中间介质回收利用的步骤中，通过回注装置提升压力将泄漏的中间介质重新注入工质循环发电主回路；所述的回注装置的回注口通过管道与冷凝装置上设置的工质回注孔连接，或与在冷凝装置的输入端或输出端相连接的管道上设置的回注孔连接。
（2）采用限流-分离-回注的方法，实现了中间介质侧的完全密封循环。在膨胀机处安装限流装置，严格控制膨胀机处的泄漏量。从限流装置泄漏出的少量中间介质先进入储罐，然后再进入分离装置分离，最终这部分泄漏出的中间介质再经过回注装置被重新注入工质循环发电主回路；
（3）本发明由于采用了将中间介质在完全封闭的回路中循环，既将低品位热能转化为电能，又避免了由于中间介质泄漏引起的运行费用增加、可靠性降低及环境污染等问题。
附图说明
具体实施方式
S2、选择中间介质并注入工质循环发电主回路的步骤：根据低品位热能的特点选择适合的中间介质，所述的中间介质选择包括五氟丙烷、四氟乙烷、丙烷、异丁烷、戊烷、环戊烷、硅油、氨水中的一种或是几种的混合物。例如，对于低品位热能是90℃的热水，可以选择四氟乙烷作为中间介质。选择好中间介质后，在整个系统工作前将该中间介质注入到工质循环发电主回路。具体可以是：通过冷凝装置上设置的工质注入孔注入到工质循环发电主回路，或通过在与冷凝装置的输入端或输出端相连接的管道上设置的注入孔注入到工质循环发电主回路。本实施例是通过冷凝装置上设置的工质注入孔由中间介质注入装置向工质循环发电主回路注入中间介质；
S3、换热并膨胀做功的步骤：所述的的中间介质被循环泵泵入蒸发装置，在蒸发装置内，该中间介质被低品位热能换热、并被该蒸发装置输出的热能加热成蒸汽，该蒸汽进入膨胀机膨胀做功。所述的蒸发装置可以是一个换热器或是多个换热器串联为一组。当低品位热能数量较大的时候，也可以是几组上述串联换热器的并联；
S4、产生电能的步骤：经过蒸发装置后，中间介质被加热成蒸汽，蒸汽再进入膨胀机膨胀做功，膨胀机产生的机械功经齿轮箱传递到发电机并带动发电机发电，产生电能；本发明所述的膨胀机不是传统的汽轮机，其结构形式可以是轴流形式，也可以是向心形式（径流形式）。所述的齿轮箱的速比小于20；
S5、做功后乏蒸汽的中间介质被冷凝装置冷凝的步骤；从膨胀机出来的中间介质，送到冷凝装置，被冷凝装置冷凝下来。本发明可根据实际条件，选择冷凝装置为水冷冷凝装置或是空冷冷凝装置；
S6、循环使用的步骤：冷凝下来的中间介质经过循环泵被重新送入蒸发装置循环使用；
完成一个循环；
S7、对泄漏的中间介质回收利用的步骤：该步骤使中间介质循环形成完全封闭的形式。
该步骤中，对膨胀机输出端泄漏出的中间介质，先采用限流装置尽量降低中间介质的泄漏量。所述的限流装置选择包括蜂窝密封、迷宫密封、机械密封、干气密封中的一种或几种的组合，例如采用迷宫密封和机械密封的组合。该限流装置安装在膨胀机的功率输出端处。经限流装置后仍然泄漏出来的中间介质，先进入一个储罐，再经过分离装置分离出工质，最后通过回注装置将这部分中间介质重新注入工质循环发电主回路，循环利用。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 基于地表水体的浅层地热能利用装置 | 2020-05-13 | 445 |
| 地热能换热装置 | 2020-05-11 | 848 |
| 热能钢管磨加工装置 | 2020-05-12 | 718 |
| 热能设备打磨装置 | 2020-05-12 | 768 |
| 热能设备自动清洗箱 | 2020-05-11 | 339 |
| 热能衣 | 2020-05-13 | 837 |
| 一种热能利用率高的工业蒸汽炉 | 2020-05-13 | 36 |
| 一种热能用弯管抛丸箱 | 2020-05-11 | 862 |
| 热能设备的钢管打磨清洗装置 | 2020-05-12 | 394 |
| 热能设备的上料装置 | 2020-05-11 | 926 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
