[发明专利]一种串级式有机朗肯循环系统

摘要

本发明揭示了一种串级式有机朗肯循环系统，包括：第一ORC子系统、第二ORC子系统；第一ORC子系统、第二ORC子系统均包括蒸发器、预热器、液体泵、冷凝器、膨胀机、发电机；所述发电机为同步或者为异步双出轴电机，第一ORC子系统与对应的第二ORC子系统共用一部发电机；第一ORC子系统与对应的第二ORC子系统共用同一个冷凝器；有机朗肯循环系统采用高温热流体作为热源，热流体经过第一蒸发器后，一部分经过第一预热器流出；另一部分进入第二ORC子系统，并依次通过第二ORC子系统的第二蒸发器与第二预热器。本发明提出的串级式有机朗肯循环系统，可大幅提高系统热效率。

主权项

一种串级式有机朗肯循环系统，其特征在于，所述有机朗肯循环系统包括：至少一第一ORC子系统、至少一第二ORC子系统；所述第一ORC子系统包括第一蒸发器、第一预热器、第一液体泵、第一冷凝器、第一膨胀机、发电机；第一蒸发器、第一预热器、第一液体泵、第一冷凝器、第一膨胀机依次连接，第一膨胀机与第一蒸发器连接；第一膨胀机与发电机连接；所述第二ORC子系统包括第二蒸发器、第二预热器、第二液体泵、第二冷凝器、第二膨胀机、发电机；第二蒸发器、第二预热器、第二液体泵、第二冷凝器、第二膨胀机依次连接，第二膨胀机与第二蒸发器连接；第二膨胀机与发电机连接；所述发电机为同步或者为异步双出轴电机，第一ORC子系统与对应的第二ORC子系统共用一部发电机；各个第一ORC子系统、第二ORC子系统中，部分或全部第一ORC子系统与对应的第二ORC子系统共用同一个冷凝器；所述有机朗肯循环系统采用高温热流体作为热源，热流体经过第一蒸发器后，一部分经过第一预热器流出；另一部分进入第二ORC子系统，并依次通过第二ORC子系统的第二蒸发器与第二预热器；经过所述第一ORC子系统、第二ORC子系统的热流体混合后输送出去，或单独输送出去；所述第一预热器出口设置第一调节阀门、第一温度传感器、第一控制器，第一控制器分别连接第一调节阀门、第一温度传感器；第一温度传感器将第一预热器出水温度发送至第一控制器，第一控制器通过第一预热器出水温度来调整第一调节阀门的开度，从而调节进入第一预热器以及进入第二蒸发器的流量比例；实现当第一ORC子系统的第一预热器热流体流量减小时，第一预热器出水温度随之降低，多余高品位热水进入第二ORC子系统的第二蒸发器，因其热水温度高，提高系统热效率；灵活调整不同ORC机组发电功率，并实现热流体出口温度控制；所述有机朗肯循环系统还包括数据库模块、智能调节模块，智能调节模块连接数据库模块；所述数据库模块存储历史数据或/和优选推荐数据；数据库模块存储有：第一预热器出水温度、第一调节阀门的开度、进入第二蒸发器流量比例、第一ORC子系统发电功率、第二ORC子系统发电功率、系统热效率；所述智能调节模块用以根据第一ORC子系统所需发电功率或/和第二ORC子系统所需发电功率，结合数据库模块中的最接近的相关数据调节第一调节阀门的开度；所述智能调节模块还对第一调节阀门的开度进行调节，计算对应的系统热效率，选择满足需求且系统热效率最高的数据确定第一调节阀门的开度，并根据需求或外界环境变化自适应调节；如果热效率最高的数据为新调节出的数据，则将该组数据记录于数据库模块中。