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一种用于柴油深度交叉取热的双级快装型ORC发电机组的制作方法

2022-02-23 00:06:24 来源:中国专利 TAG:

一种用于柴油深度交叉取热的双级快装型orc发电机组
技术领域
1.本发明涉及有机朗肯循环发电领域,尤其涉及的是,一种用于柴油深度交叉取热的双级快装型orc发电机组。


背景技术:

2.有机朗肯循环(orc,organic rankine cycle)中,“o”代表有机工质,“r”代表发明人“朗肯(rankine)”,“c”代表循环“cycle”;以前都用温度高,好用的能量,因为温度高能量装换效率高,经济性好,但是当前越来越重视环保,碳中和还有碳达峰也越来越被重视,所以要提高化石燃料的利用率,因此利用有机朗肯循环发电也成了重要需求。
3.随着技术的发展,有机朗肯循环发电的技术也越来越多,例如中国专利cn208749417u揭示了一种双热源有机朗肯循环发电系统,包括液体泵、第一预热器、第二预热器、蒸发器、膨胀机、发电机、冷凝器;低温低压的液体制冷工质经过液体泵升压后分别进入第一预热器、第二预热器;第一预热器、第二预热器分别连接蒸发器,蒸发器连接膨胀机,将经过气化的过热气体输送至膨胀机膨胀做功,驱动发电机发电;蒸发器的换热管路的一端作为第一热流体入口,换热管路的另一端连接第二预热管路的入口,第二预热管路的出口输出第一热流体;第一预热管路的一端作为第二热流体入口,第一预热管路的另一端输出经过换热的第二热流体。它提出的发电系统,可用于地热和余热发电,有双热流体的场合,提高低能级热流体的发电效率。
4.但是现在这些有机朗肯循环发电系统存在安装繁琐的问题,运输也麻烦,装配也困难,而且当需要用到多个有机朗肯循环发电系统时,这样就导致安装麻烦,而且当两个热源比较接近时,特别是对柴油机的热源进行再利用时,有机朗肯循环发电系统也存在结构过大导致整体安装不便的问题。
5.因此,现有技术存在缺陷,需要改进。


技术实现要素:

6.本发明提供一种用于柴油深度交叉取热的双级快装型orc发电机组,所要解决的技术问题包括:如何提升对于柴油机热源的适应性,如何便于运输、便于装配、便于多个发电模组安装等。
7.本发明的技术方案如下:
8.一种用于柴油深度交叉取热的双级快装型orc发电机组,包括有机朗肯循环发电模组,所述有机朗肯循环发电模组包括热源输入端、热源输出端、蒸发器、有机工质回路管道、膨胀机、发电机、有机工质泵和冷凝器;所述热源输入端和所述热源输出端通过所述蒸发器连通,所述有机工质回路管道部分设在所述蒸发器内部,所述有机工质回路管道还顺序连通所述膨胀机、所述冷凝器和所述有机工质泵,所述膨胀机连接所述发电机;
9.其包括至少两个所述有机朗肯循环发电模组;
10.所述有机朗肯循环发电模组包括模块化箱体,所述蒸发器、所述有机工质回路管
道、所述膨胀机、所述发电机、所述有机工质泵和所述冷凝器都固定设在所述模块化箱体内,所述热源输入端和所述热源输出端分别固定在所述模块化箱体的预定侧部的内侧,并且不突出所述预定侧部;
11.所述热源输入端包括第一热源输入端和第二热源输入端,所述第一热源输入端用于输入来自柴油机的热水源;
12.对于相邻两个所述有机朗肯循环发电模组,前一个所述有机朗肯循环发电模组的所述热源输出端连通后一个所述有机朗肯循环发电模组的所述第二热源输入端。
13.优选的,所述蒸发器、所述膨胀机、所述发电机、所述有机工质泵和所述冷凝器通过预设滑轨滑动安装在所述预定侧部上并通过卡扣安装组件进行固定;或者,所述模块化箱体的内部设有安装梁柱结构,所述蒸发器、所述膨胀机、所述发电机、所述有机工质泵和所述冷凝器通过预设滑轨滑动安装在所述安装梁柱结构上并通过卡扣安装组件进行固定。
14.优选的,所述预定侧部为两个或者三个或者四个,在其中一个所述预定侧部上只固定所述蒸发器,并且所述蒸发器还通过支架和锁扣安装组件固定在所述模块化箱体的底部;或者,所述蒸发器通过预设滑轨滑动安装在所述安装梁柱结构上并通过卡扣安装组件进行固定,并且所述蒸发器还通过支架和锁扣安装组件固定在所述模块化箱体的底部,所述膨胀机、所述发电机、所述有机工质泵和所述冷凝器通过预设滑轨滑动安装在所述预定侧部上并通过卡扣安装组件进行固定。
15.优选的,所述预定侧部或者所述安装梁柱结构上设有预装槽,所述有机工质回路管道至少部分安装于所述预装槽内并通过卡扣安装组件进行固定。
16.优选的,所述第二热源输入端对所述蒸发器的输入位置位于所述蒸发器的换热器的中段或后半段。
17.优选的,所述蒸发器包括后端蒸发器和前端蒸发器,所述热源输出端包括第一热源输出端和第二热源输出端;所述第一热源输入端和所述第一热源输出端通过所述前端蒸发器连通,所述第二热源输入端和所述第二热源输出端通过所述后端蒸发器连通,并且所述第一热源输出端连通所述第二热源输入端;对于相邻两个所述有机朗肯循环发电模组,前一个所述有机朗肯循环发电模组的所述第二热源输出端连通后一个所述有机朗肯循环发电模组的所述第二热源输入端。
18.优选的,所述冷凝器包括第一冷凝器和第二冷凝器,所述第一冷凝器和所述第二冷凝器之间设有间隔金属板,所述间隔金属板连接所述模块化箱体,并且所述模块化箱体设有贯通所述间隔金属板的风管,所述风管的两端都露在所述模块化箱体的预定侧部外,并且不突出所述预定侧部;所述有机工质回路管道顺序连通所述第一冷凝器和所述第二冷凝器;或者,所述有机工质回路管道分别连通所述第一冷凝器和所述第二冷凝器。
19.优选的,所述风管的两端都平行于水平线,或者所述风管的一端平行于水平线,另一端倾斜向下。
20.优选的,所述orc发电机组包括至少三个所述有机朗肯循环发电模组,并且各个所述有机朗肯循环发电模组顺序连接。
21.优选的,相邻两个所述有机朗肯循环发电模组相互固定;或者,所述orc发电机组只包括两个所述有机朗肯循环发电模组,所述热源输出端包括第一热源输出端和第二热源输出端,每一个所述有机朗肯循环发电模组的所述第一热源输出端连通另一个所述有机朗
肯循环发电模组的所述第二热源输入端。
22.采用上述方案,本发明通过至少两个有机朗肯循环发电模组输入来提升orc发电的适用性和发电能力,通过双热源输入端就像一串珠子那样串起来至少两个有机朗肯循环发电模组以实现柴油深度交叉取热,通过模块化箱体实现便于运输、便于装配、便于多个发电模组安装,能够做到快速安装的效果,另一个重要的优点是,各个部件和连接管道都在模块化箱体里面,具有安装牢固和连接稳定的优点,特别是接头位置受到了很好的保护,因此密封性极佳,有机工质不易外泄,所以可以采用相对更高效率的有机工质,具有很高的市场应用价值。
23.相对于其他专利申请,主要是针对柴油机所提供的热水源作了优化的设计方案。
附图说明
24.图1为现有的有机朗肯循环发电模组的结构连接示意图;
25.图2为本发明的第一个实施例的有机朗肯循环发电模组的结构连接示意图;
26.图3为本发明的第二个实施例的orc发电机组的结构连接示意图;
27.图4为本发明的第三个实施例的外形示意图;
28.图5为本发明的第四个实施例的外形示意图;
29.图6为本发明的第五个实施例的外形连接示意图;
30.图7为本发明的第六个实施例的外形连接示意图;
31.图8为本发明的第七个实施例的外形连接示意图;
32.图9为本发明的第八个实施例的有机朗肯循环发电模组的结构连接示意图;
33.图10为本发明的第九个实施例的orc发电机组的结构连接示意图;
34.图11为本发明的第十个实施例的orc发电机组的外形连接示意图;
35.图12为本发明的第十一个实施例的orc发电机组的结构连接示意图。
具体实施方式
36.为了便于理解本发明,下面结合附图和具体实施例,对本发明进行更详细的说明。但是,本发明可以采用许多不同的形式来实现,并不限于本说明书所描述的实施例。需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是用于限制本发明。
37.如图1所示,现有的有机朗肯循环发电模组包括热源输入端110、热源输出端120、蒸发器130、有机工质回路管道300、膨胀机400、发电机500、有机工质泵600和冷凝器700;所述热源输入端和所述热源输出端通过所述蒸发器连通,所述有机工质回路管道部分设在所述蒸发器内部,所述有机工质回路管道还顺序连通所述膨胀机、所述冷凝器和所述有机工质泵,所述膨胀机连接所述发电机。本发明的一个实施例是,一种用于柴油深度交叉取热的双级快装型orc发电机组,包括有机朗肯循环发电模组,所述有机朗肯循环发电模组包括热源输入端、热源输出端、蒸发器、有机工质回路管道、膨胀机、发电机、有机工质泵和冷凝器;
所述热源输入端和所述热源输出端通过所述蒸发器连通,所述有机工质回路管道部分设在所述蒸发器内部,所述有机工质回路管道还顺序连通所述膨胀机、所述冷凝器和所述有机工质泵,所述膨胀机连接所述发电机;其包括至少两个所述有机朗肯循环发电模组;所述有机朗肯循环发电模组包括模块化箱体,所述蒸发器、所述有机工质回路管道、所述膨胀机、所述发电机、所述有机工质泵和所述冷凝器都固定设在所述模块化箱体内,所述热源输入端和所述热源输出端分别固定在所述模块化箱体的预定侧部的内侧,并且不突出所述预定侧部;所述热源输入端包括第一热源输入端和第二热源输入端,所述第一热源输入端用于输入来自柴油机的热水源;对于相邻两个所述有机朗肯循环发电模组,前一个所述有机朗肯循环发电模组的所述热源输出端连通后一个所述有机朗肯循环发电模组的所述第二热源输入端。本发明通过至少两个有机朗肯循环发电模组输入来提升orc发电的适用性和发电能力,通过双热源输入端就像一串珠子那样串起来至少两个有机朗肯循环发电模组以实现柴油深度交叉取热,通过模块化箱体实现便于运输、便于装配、便于多个发电模组安装,能够做到快速安装的效果,另一个重要的优点是,各个部件和连接管道都在模块化箱体里面,具有安装牢固和连接稳定的优点,特别是接头位置受到了很好的保护,因此密封性极佳,有机工质不易外泄,所以可以采用相对更高效率的有机工质,具有很高的市场应用价值。
38.所述用于柴油深度交叉取热的双级快装型orc发电机组,可以简称双冷凝器快装型orc发电机组,还可以更简称orc发电机组,其包括有机朗肯循环发电模组;较好的是,所述orc发电机组还包括风电模组、光能发电模组和/或并网模组;所述风电模组、所述光能发电模组和/或所述有机朗肯循环发电模组通过所述并网模组并入输电线网。优选的,所述光能发电模组为太阳能发电模组。优选的,所述orc发电机组还包括固定设在所述模块化箱体的顶部的内侧的太阳能发电模组,所述太阳能发电模组的表面和所述顶部相平。这样也是为了做成一个整体的便于堆叠的模块化箱体。较好的是,所述orc发电机组还包括储能系统,所述储能系统分别连接所述风电模组、所述光能发电模组和/或所述有机朗肯循环发电模组,所述储能系统通过所述并网模组并入输电线网。所述储能系统包括但不限于电化学储能系统和水力储能系统,所述电化学储能系统包括蓄电池组,所述水力储能系统包括水力蓄能电站。这样做有好处,就是并网稳定避免冲击;也有坏处,就是投入大,适合在偏远荒芜地段使用;水力蓄能电站还要自然环境配合。
39.优选的,如图2所示,所述有机朗肯循环发电模组包括模块化箱体900,所述蒸发器130、所述有机工质回路管道300、所述膨胀机400、所述发电机500、所述有机工质泵600和所述冷凝器700都固定设在所述模块化箱体900内,所述热源输入端包括第一热源输入端101和第二热源输入端201,所述第一热源输入端用于输入来自柴油机的热水源;如图3所示,对于相邻两个所述有机朗肯循环发电模组,前一个所述有机朗肯循环发电模组的所述热源输出端也就是前一个所述有机朗肯循环发电模组的第一热源输出端102连通后一个所述有机朗肯循环发电模组的所述第二热源输入端201。优选的,所述蒸发器、所述膨胀机、所述发电机、所述有机工质泵和所述冷凝器通过预设滑轨滑动安装在所述预定侧部上并通过卡扣安装组件进行固定;或者,所述模块化箱体的内部设有安装梁柱结构,所述蒸发器、所述膨胀机、所述发电机、所述有机工质泵和所述冷凝器通过预设滑轨滑动安装在所述安装梁柱结构上并通过卡扣安装组件进行固定。由此可以实现将所述蒸发器、所述膨胀机、所述发电
机、所述有机工质泵和所述冷凝器快速安装固定,还可以将所述模块化箱体快速安装固定,因此称为双级快装型orc发电机组。对于所述有机工质回路管道的固定,还可以配合槽道来实现,优选的,所述预定侧部或者所述安装梁柱结构上设有预装槽,所述有机工质回路管道至少部分安装于所述预装槽内并通过卡扣安装组件进行固定。这样做有一个重要的优点,各个部件和连接管道都在模块化箱体里面,具有安装牢固和连接稳定的优点,特别是接头位置受到了很好的保护,因此密封性极佳,有机工质不易外泄,所以可以采用相对更高效率的有机工质。
40.优选的,相邻两个所述有机朗肯循环发电模组相互固定。较好的是,相邻两个所述有机朗肯循环发电模组通过其所述模块化箱体相互固定,也就是相邻两个所述模块化箱体相互固定。优选的,如图4所示,相邻两个所述有机朗肯循环发电模组,包括第一模块化箱体910和第二模块化箱体920,两个模块化箱体相互固定;所述热源输入端和所述热源输出端分别固定在所述模块化箱体的预定侧部的内侧,并且不突出所述预定侧部;也就是第一热源输出端102、第一热源输入端101和第二热源输入端201都分别固定在所述模块化箱体的预定侧部的内侧,并且不突出所述预定侧部。预定侧部可以理解成一个侧部,也可以理解成多个侧部,根据实际需求设计。第一个所述有机朗肯循环发电模组的第一热源输出端102连通第二个所述有机朗肯循环发电模组的所述第二热源输入端201。优选的,所述预定侧部为两个或者三个或者四个,在其中一个所述预定侧部上只固定所述蒸发器,并且所述蒸发器还通过支架和锁扣安装组件固定在所述模块化箱体的底部;或者,所述蒸发器通过预设滑轨滑动安装在所述安装梁柱结构上并通过卡扣安装组件进行固定,并且所述蒸发器还通过支架和锁扣安装组件固定在所述模块化箱体的底部,所述膨胀机、所述发电机、所述有机工质泵和所述冷凝器通过预设滑轨滑动安装在所述预定侧部上并通过卡扣安装组件进行固定。这也是一种双级快装型orc发电机组的实现方式。
41.较好的是,如图5所示,所述orc发电机组中的所述有机朗肯循环发电模组中的所述热源输出端还包括第二热源输出端202,也就是说,所述orc发电机组中的每一个所述有机朗肯循环发电模组,其所述热源输出端包括第一热源输出端102和第二热源输出端202;并且,所述第一热源输入端101连通所述第一热源输出端102,所述第二热源输入端201连通所述第二热源输出端202;对于相邻两个所述有机朗肯循环发电模组,前一个所述有机朗肯循环发电模组的所述第一热源输入端101用于输入来自柴油机的热水源,经所述蒸发器换热后通过所述第一热源输出端102输出到后一个所述有机朗肯循环发电模组的所述第二热源输入端201,后一个所述有机朗肯循环发电模组的所述第一热源输入端101用于输入来自柴油机的热水源,依此类推。优选的,所述第二热源输入端对所述蒸发器的输入位置位于所述蒸发器的换热器的中段或后半段。优选的,所述蒸发器包括后端蒸发器和前端蒸发器,所述热源输出端包括第一热源输出端和第二热源输出端;所述第一热源输入端和所述第一热源输出端通过所述前端蒸发器连通,所述第二热源输入端和所述第二热源输出端通过所述后端蒸发器连通,并且所述第一热源输出端连通所述第二热源输入端;对于相邻两个所述有机朗肯循环发电模组,前一个所述有机朗肯循环发电模组的所述第二热源输出端连通后一个所述有机朗肯循环发电模组的所述第二热源输入端。由此可以更充分地利用热水源。这就用到了同一柴油机的热水源所构成的两种热源,以便于在蒸发器里面进行换热,主要的设计理念是在狭窄应用需求中提高发电效率,当高温水多时尽量用高温水提升发电效
率,当高温水不是特别多时就尽量榨干它的热能来发电。通过以上说明和对比,可以看出后端蒸发器和前端蒸发器的作用,使得所述orc发电机组适用于双热源,提升了本发明的发电效率的灵活控制性。
42.较好的是,所述有机工质回路管道部分设在所述前端蒸发器内部,部分设在所述后端蒸发器内部,所述有机工质回路管道还顺序连通所述膨胀机、所述第一冷凝器、第二冷凝器和所述有机工质泵;优选的,所述有机朗肯循环发电模组的有机工质为r245fa、正戊烷或环己烷。本发明的所述orc发电机组应用场景很多,可以设置在工厂内,也可以设置在高原、草原或者火山等有热源的地方,由于前端蒸发器和后端蒸发器的限制,通常需要把热源转化为热水来实现。由于固定设在所述模块化箱体内,所以密封性得到了保障,因此所述有机朗肯循环发电模组可以尝试采用各种高效率的高危有机工质,这也是本发明的一个重要发明创造点,有机朗肯循环和空调技术应用的逆卡诺循环类似,可以简单地理解成反其道而行,同样在大多数情况下,由于安全要求,有机工质受到极大限制,尤其是室内使用的空调,易燃易爆的有机工质几乎绝迹;但是本发明就可以这样用,也就是说不怕用易燃易爆的有机工质,不仅是因为所述orc发电机组一般装在人少偏僻的地方,而且还配合所述模块化箱体做到了密封性和安装稳固性两重优化,所以大大地提升了所述膨胀机的膨胀系数,也就是提升了发电效率,这也是其他现有的大多数orc发电机组所无法做到的。
43.较好的是,所述有机工质回路管道包括主路管道、第一分支管道和第二分支管道,所述第一分支管道部分设在所述前端蒸发器内部并且两端都通过第一组同步阀与所述主路管道连通,所述第二分支管道部分设在所述后端蒸发器内部并且两端都通过第二组同步阀与所述主路管道连通,所述主路管道还顺序连通所述膨胀机、所述第一冷凝器、第二冷凝器和所述有机工质泵。优选的,所述第一组同步阀和所述第二组同步阀互斥连通或者独立连通。这个实施例的两组同步阀的作用主要就是实现同时开、同时关,由此可以选择只开一个前端蒸发器或者只开一个后端蒸发器,也可以同时使用前端蒸发器和后端蒸发器。
44.优选的,所述orc发电机组包括至少三个所述有机朗肯循环发电模组,并且各个所述有机朗肯循环发电模组顺序连接。较好的是,如图6所示,所述orc发电机组包括四个所述有机朗肯循环发电模组,四个所述有机朗肯循环发电模组顺序连接,也就是四个所述有机朗肯循环发电模组的模块化箱体顺序连接。四个所述有机朗肯循环发电模组的四个模块化箱体,分别是第一模块化箱体910、第二模块化箱体920、第三模块化箱体930和第四模块化箱体940,四个模块化箱体顺序连接。较好的是,至少三个所述有机朗肯循环发电模组规则排列成一行、两行或多行。优选的,所述有机朗肯循环发电模组的两端或两侧还设有互锁级联装置,相邻两个所述有机朗肯循环发电模组相互通过所述互锁级联装置相固定连接。较好的是,所述模块化箱体开设有伸出位置,所述互锁级联装置相对于所述伸出位置可伸缩设置,所述互锁级联装置在不使用时缩回在所述模块化箱体内以便于运输和堆叠所述模块化箱体,所述互锁级联装置在使用时从所述伸出位置伸出以便于相互固定相邻的互锁级联装置,从而使相邻两个所述有机朗肯循环发电模组相互固定连接。较好的是,所述模块化箱体设置有伸缩杆和锁定件,所述互锁级联装置通过所述伸缩杆设置在所述模块化箱体内,所述锁定件用于在所述互锁级联装置从所述伸出位置伸出并固定连接其他互锁级联装置时,将所述互锁级联装置锁定在所述模块化箱体上。这样可以快速定位安装多个所述有机朗肯循环发电模组,特别适合地下多处同时采暖水发电。本发明的所述有机朗肯循环发电
模组及其模块化箱体,相对于现有的其他orc发电机组或其有机朗肯循环发电模组,能够把体积缩小60%-80%,也就是缩小到20%到40%;这里主要是多个规则排列的有机朗肯循环发电模组的所述第一热源输入端和/或所述第二热源输入端能够分流所述第一热源和所述第二热源的输入,从而大大地缩小了蒸发器及其换热器的体积,也就是缩小了换热器与热源的接触面积,而且集装箱式的堆放方式也是现有的其他orc发电机组或其有机朗肯循环发电模组所无法做到的。
45.优选的,如图7所示,所述orc发电机组包括八个所述有机朗肯循环发电模组,八个所述有机朗肯循环发电模组的模块化箱体900顺序连接。或者,如图8所示,所述orc发电机组包括十六个所述有机朗肯循环发电模组,十六个所述有机朗肯循环发电模组的模块化箱体900顺序连接。
46.优选的,如图9所示,所述热源输出端包括第一热源输出端102和第二热源输出端202,第二热源输出端202用于排出所述第二热源输入端201所输入的经过换热的低温水。较好的是,所述第一热源输入端和所述第一热源输出端通过所述前端蒸发器连通,所述第二热源输入端和所述第二热源输出端通过所述后端蒸发器连通;优选的,所述第二热源输出端连通所述第一热源输入端;或者,所述orc发电机组还包括固定设在所述模块化箱体内的切换阀,所述第二热源输出端通过所述切换阀连通所述第一热源输入端或所述有机工质回路管道。较好的是,所述切换阀包括流量计和电子阀,所述电子阀根据所述流量计判断流量大于阈值则切断所述第二热源输出端与所述第一热源输入端,使两者不连通,以提升第二热源的利用率,从而提升发电效率;所述电子阀根据所述流量计判断流量不大于阈值则导通所述第二热源输出端与所述第一热源输入端,以提升第二热源的利用量,不浪费第二热源。也就是说,所述前端蒸发器和所述后端蒸发器可以互不连通,也可以顺序连通。这个主要看需求而定。从能源的利用效率来看,即使是从后端蒸发器的第二热源输出端流出来的热水,其温度也满足前端蒸发器的需求,可以再流入到前端蒸发器中再次利用起来。切换阀就是一个很好的设计方案,对于高温热水量大的,所述前端蒸发器和所述后端蒸发器可以互不连通,以尽快利用高温热水,提升发电效率;对于高温热水量小的,第二热源输出端连通第一热源输入端,继续利用前端蒸发器来使有机工质汽化来通过膨胀机带动发电机发电。优选的,所述膨胀机为透平膨胀机,用螺杆膨胀机替代也行,但是体积和效果会受到一定影响。较好的是,所述发电机通过输送线路并入外部输电线网等。膨胀机被认为是orc发电机组的心脏,本发明对于膨胀机没有特殊创新,主要是选用合适的稳定运行的膨胀机。较好的是,所述orc发电机组还包括固定设在所述模块化箱体内的切换阀,并且对于预定的第一热源,所述第二热源输入端通过所述切换阀顺序连通所述前端蒸发器和所述后端蒸发器。也就是对于非预定的第一热源,所述第二热源输入端通过所述切换阀连通所述后端蒸发器。相对于上一个实施例,这个实施例给了另一种实施方式,仅仅是针对预定的第一热源,所述第二热源输入端通过所述切换阀顺序连通所述前端蒸发器和所述后端蒸发器;本领域技术人员通常可能误解针对预定的第二热源,所述第二热源输入端通过所述切换阀顺序连通所述前端蒸发器和所述后端蒸发器;但本发明在实施中不是这样的,针对预定的第一热源,例如低温热水,当这个低温热水的温度比后端蒸发器的所述第二热源输出端的输出的热水温度还要低时,所述第二热源输入端通过所述切换阀顺序连通所述前端蒸发器和所述后端蒸发器,以使所述第二热源输出端也输出到所述前端蒸发器,可以直接地输出到
所述前端蒸发器,也可以间接地通过所述第一热源输入端输出到所述前端蒸发器,从而提升了对于第二热源的利用量。
47.优选的,所述orc发电机组如图10和图11所示,它只有两个有机朗肯循环发电模组,第一个有机朗肯循环发电模组的第一模块化箱体910的第一热源输入端101输入来自柴油机的热水源,称为高温水,柴油机所带来的工业废水温度往往比较高,可以做第二热源通过所述第二热源输入端输入所述后端蒸发器内,经所述后端蒸发器内的换热器换热,将所述后端蒸发器内的所述有机工质回路管道中的有机工质蒸发气化也可以称作汽化,然后水温降低,作为低温水从所述第二热源输出端流出,有机工质蒸汽带动所述膨胀机对所述发电机做功发电。对于小型化设计来说,经过第一模块化箱体910的蒸发器130换热后得到的水还有一定温度,称为中温水;中温水通过所述第一模块化箱体910的第一热源输出端102输出到第二个有机朗肯循环发电模组的第二模块化箱体920的第二热源输入端201,再经过第二模块化箱体920的蒸发器130换热后得到的水已经将能量利用比较充分,得到经过充分换热的低温水,通过第二模块化箱体920的第二热源输出端202排出;第二模块化箱体920的第一热源输入端101也输入来自柴油机的热水源,经过第二模块化箱体920的蒸发器130换热后得到中温水,通过第一模块化箱体910的第一热源输出端102输出到第一模块化箱体910的第二热源输入端201,再经过第一模块化箱体910的蒸发器130换热后得到低温水,通过第一模块化箱体910的第二热源输出端202排出;这就形成了真正意义的深度交叉取热,主要是针对应用环境的应用需求而研发。
48.还有应用在更为极端的环境下,有对排水严格的要求,特别是狭窄的应用环境,既要求小型化,又有较多的柴油机热源能够快速形成热水,申请人对此提出了优化方案,所述orc发电机组还包括水箱、第一取热水管和第二取热水管,优选的,所述orc发电机组如图12所示,它只有两个有机朗肯循环发电模组,和上一个实施例不同,每个有机朗肯循环发电模组只有一个热源输出端也就是第一热源输出端102,此时第二热源输入端201也和第一热源输出端102连通;第一取热水管顺序连通一个模块化箱体的第一热源输出端102、水箱和第一热源输入端101,水箱通过柴油机热源取热来得到热水;第二取热水管顺序连通另一个模块化箱体的第一热源输出端102、水箱和第一热源输入端101,由此可以实现小型化的用于柴油深度交叉取热的双级快装型orc发电机组。
49.优选的,所述冷凝器包括第一冷凝器和第二冷凝器,所述第一冷凝器和所述第二冷凝器之间设有间隔金属板,所述间隔金属板连接所述模块化箱体,并且所述模块化箱体设有贯通所述间隔金属板的风管,所述风管的两端都露在所述模块化箱体的预定侧部外,并且不突出所述预定侧部;所述有机工质回路管道顺序连通所述第一冷凝器和所述第二冷凝器;或者,所述有机工质回路管道分别连通所述第一冷凝器和所述第二冷凝器。较好的是,所述冷凝器包括顺序连接的第一冷凝器和第二冷凝器;第一热源输入端101、第一热源输出端102、第二热源输入端201和第二热源输出端202的表面不突出所述模块化箱体900的第三侧部;第一冷凝器和第二冷凝器的表面和所述模块化箱体900的顶部相平。较好的是,所述模块化箱体900的顶部设有两个凹槽,第一冷凝器和第二冷凝器分别位于两个所述凹槽中。优选的,所述风管的两端都平行于水平线,或者所述风管的一端平行于水平线,另一端倾斜向下。由此可以结合风冷作用提升冷却效果,而且风管的位置和结构都不会造成影响模块化箱体的外形,也就不影响安装和运输。较好的是,所述第一热源输入端、所述第二
热源输入端、所述第一热源输出端和所述第二热源输出端分别固定在所述模块化箱体的第三侧部的内侧,并且所述第一热源输入端、所述第二热源输入端、所述第一热源输出端和所述第二热源输出端的表面不突出所述第三侧部;也就是在所述第三侧部里面或者与所述模块化箱体的表面相平;所述第一冷凝器和所述第二冷凝器固定在所述模块化箱体的顶部的内侧,并且所述第一冷凝器和所述第二冷凝器的表面和所述顶部相平;优选的,所述第一冷凝器和第二冷凝器的风管的两端分别设在所述模块化箱体的相异的第三侧部。较好的是,所述模块化箱体在所述第一热源输入端、所述第二热源输入端、所述第一热源输出端、所述第二热源输出端、所述第一冷凝器和所述第二冷凝器还设有可拆卸护板,这是为了便于运输的设计,配合可拆卸护板,能够堆叠或者并排放置多个模块化箱体,而不会碰到内部结构,因此便于运输、便于装配、便于多个发电模组安装,能够做到快速安装的效果。风管的两端设在相异的第三侧部,不仅通风互不干扰,而且方便提升冷却效果,本发明采用双冷凝器设计,可以仿效电路那样并联或者串联,根据对于制冷效率的要求或者对于制冷效果的要求来定。
50.较好的是,所述第一热源输入端、所述第二热源输入端、所述第一热源输出端和所述第二热源输出端分别固定在所述模块化箱体的第三侧部的内侧,并且所述第一热源输入端、所述第二热源输入端、所述第一热源输出端和所述第二热源输出端的表面不突出所述第三侧部;所述第一冷凝器和所述第二冷凝器固定在所述模块化箱体的顶部的内侧,并且所述第一冷凝器和所述第二冷凝器的表面和所述顶部相平;所述第一热源输入端和所述第一热源输出端通过所述前端蒸发器连通,所述第二热源输入端和所述第二热源输出端通过所述后端蒸发器连通;所述有机工质回路管道部分设在所述前端蒸发器内部,部分设在所述后端蒸发器内部,所述有机工质回路管道还顺序连通所述膨胀机、所述第一冷凝器、第二冷凝器和所述有机工质泵;所述膨胀机连接所述发电机。由此可以通过双热源输入来提升orc发电的适用性和发电能力,通过模块化箱体实现便于运输、便于装配、便于多个发电模组安装,能够做到快速安装的效果。
51.优选的,所述模块化箱体设为集装箱、所述模块化箱体的顶部设有吊装位置或所述模块化箱体的底部设有滑轮组。较好的是,所述模块化箱体的内部设有安装梁柱结构,所述第一热源输入端、所述第二热源输入端、所述第一热源输出端、所述第二热源输出端、所述前端蒸发器、所述后端蒸发器、所述有机工质回路管道、所述膨胀机、所述发电机、所述有机工质泵、所述第一冷凝器和所述第二冷凝器分别固定在所述安装梁柱结构上。较好的是,所述模块化箱体设为具有窗部和门部的集装箱,所述第一热源输入端和所述第二热源输入端中的至少一个是热水输入端,所述第一热源输出端和所述第二热源输出端中的至少一个对应设有出水口及其控制阀,并且所述有机朗肯循环发电模组还包括与所述发电机连接的储能设备及其供能输出装置,所述储能设备及其供能输出装置都固定设在所述模块化箱体内。模块化箱体的采用是本发明的重要发明创造方向,借鉴了集装箱的设计,无论是运输还是安装都很方便;也提升了整体有机朗肯循环发电模组的稳固性和保温性。吊装位置能够方便地装配和堆叠所述模块化箱体,滑轮组能够方便地移动和调整所述模块化箱体的位置。具有窗部和门部的集装箱,方便检修和维护。而储能设备及其供能输出装置配合出水口及其控制阀,能够在特殊状况下提供一个避难所或者临时休息空间,提供电力和温水,这是跨领域的创新设计,是申请人考察了安装在在恶劣环境下的大量orc发电机组,研究了供电
环境和一线工人的需求,而提出的改进设计,增强了人性化的服务和支持,虽然所述模块化箱体内的可用空间比较狭窄,但是短时间容纳一两个人是可以做到的,而且一般都是多个甚至几十个所述有机朗肯循环发电模组共同构成所述用于柴油深度交叉取热的双级快装型orc发电机组,因此相互组合可以提供一个较佳的紧急避难所,抵抗暴风或寒冷。
52.进一步地,本发明的实施例还包括,上述各实施例的各技术特征,相互组合形成的用于柴油深度交叉取热的双级快装型orc发电机组。
53.需要说明的是,上述各技术特征继续相互组合,形成未在上面列举的各种实施例,均视为本发明说明书记载的范围;并且,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
再多了解一些

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