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CN106870036A - 一种卡琳娜循环发电系统 - Google Patents

一种卡琳娜循环发电系统 Download PDF

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CN106870036A
CN106870036A CN201611248475.8A CN201611248475A CN106870036A CN 106870036 A CN106870036 A CN 106870036A CN 201611248475 A CN201611248475 A CN 201611248475A CN 106870036 A CN106870036 A CN 106870036A
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hermetically sealed
pipeline
ammoniacal liquor
hydrogenerator
generating system
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CN201611248475.8A
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English (en)
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杨晨滈
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Jiangsu He Hai New Forms Of Energy Ltd Co
Original Assignee
Jiangsu He Hai New Forms Of Energy Ltd Co
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Abstract

本发明涉及一种卡琳娜循环发电系统，包括第一密封罐、第二密封罐、水轮发电机，在第一密封罐、第二密封罐内储有循环流动的氨水，氨水呈两种状态在第一密封罐、第二密封罐之间进行切换形成循环流动；状态一：第一密封罐内的氨水经过水轮发电机做功后流入第二密封罐中；状态二：第二密封罐内的氨水经过水轮发电机做功后流入第一密封罐中；第一密封罐、第二密封罐内分别设置有将进入的氨水加热挥发成氨气以推动密封罐底部氨水进入水轮发电机中做功的加热挥发装置；加热挥发装置中输入的介质为低品位废热热源。本发明所需选用的设备少、成本低，且各部件之间的连接通过管道进行连接、安装方便，不受场地的限制、使用灵活，占地少。

Description

一种卡琳娜循环发电系统
技术领域
本发明涉及一种卡琳娜循环发电系统。
背景技术
低品位热能是指难以利用的热能，如海水具有的热能、地热具有的热能、工业废热排放的热能等等，目前的这些低品位热能并没有得到利用，造成资源的浪费；卡琳娜循环是一种采用氨水混合物作为工质的动力循环，由于氨水变温蒸发特点，可以使得其气化过程与热源的放热过程更好地匹配，降低换热过程中不可逆损失，提高热源利用率，并且氨水在较低的温度下就可以气化，因此在中低温余热利用方面有很好的应用前景。目前一些利用卡琳娜循环发电的设备，由于结构设计的不合理，需要投入较多的设备、且在装配维护时，较为不便，由于设备的投入较多，在设备的占用空间上也相应增加。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种结构设计合理，能够设备投入少且便于安装、维护的卡琳娜循环发电系统。
实现本发明的技术方案如下：
一种卡琳娜循环发电系统，包括第一密封罐、第二密封罐、水轮发电机，在第一密封罐、第二密封罐内储有循环流动的氨水，氨水呈两种状态在第一密封罐、第二密封罐之间进行切换形成循环流动；
状态一：第一密封罐内的氨水经过水轮发电机做功后流入第二密封罐中；
状态二：第二密封罐内的氨水经过水轮发电机做功后流入第一密封罐中；
所述第一密封罐、第二密封罐内分别设置有将进入的氨水加热挥发成氨气以推动密封罐底部氨水进入水轮发电机中做功的加热挥发装置，加热挥发装置中输入的介质为低品位废热热源。
所述加热挥发装置为设置于密封罐内的蒸发管，向蒸发管内输入低品位废热热源介质以对进入密封罐内的氨水进行加热挥发形成氨气。
所述第一密封罐、第二密封罐内分别设置有对进入密封罐内的氨水形成雾状喷淋到蒸发管上的气爆装置。
所述蒸发管呈螺旋方式布置在密封罐内或列管式布置在密封罐内。
所述蒸发管上布置有蒸发翅片。
所述第一密封罐底部连通有供其罐内氨水排出的第一管道，第二密封罐底部连通有供其罐内氨水排出的第二管道，第一管道、第二管道与水轮发电机的介质输入端形成连通，
以及与第一密封罐内的气爆装置连通的第三管道，与第二密封罐内的气爆装置连通的第四管道，第三管道、第四管道与水轮发电机的介质输出端形成连通；
第一管道、第二管道、第三管道、第四管道上分别装配有控制各自管道内介质流通的电子阀；
当第一管道、第四管道上的电子阀开启时，第一密封罐内的氨水依次经过第一管道、水轮发电机、第四管道进入第二密封罐内的气爆装置中，此时，第二管道、第三管道上的电子阀处于关断状态；
当第二管道、第三管道上的电子阀开启时，第二密封罐内的氨水依次经过第二管道、水轮发电机、第三管道进入第一密封罐内的气爆装置中，此时，第一管道、第四管道上的电子阀处于关断状态。
采用了上述技术方案，低品位废热热源进入第一密封罐内的加热挥发装置，通过加热挥发装置释放出热量，从第二密封罐进入第一密封罐内的氨水及罐内的氨水被释放出的热量加热挥发成氨气，第一密封罐内的氨水，在氨气在压力的作用下排出第一密封罐并进入水轮发电机中做功，以使水轮发电机发电；做完功的混合介质进入第二密封罐内喷淋到第二密封罐内的加热挥发装置上，低品位废热热源进入第二密封罐内的加热挥发装置将进入的混合介质再次加热挥发成氨气，以产生压力驱使第二密封罐底部的氨水排出第二密封罐并进入水轮发电机中进行做功，做功后的介质再次进入第一密封罐内由其中的加热挥发装置进行加热挥发，如此不断的循环，以实现水轮发电机不间断的做功发电。本发明所需选用的设备少(第一密封罐、第二密封罐以及密封罐内的部件和连通第一密封罐、第二密封罐的管道)、成本低，且各部件之间的连接通过管道进行连接、安装方便，不受场地的限制、使用灵活，占地少，便于后期管理维护和推广使用，且本发明的介质为闭式循环流通，能够保证两个密封罐内的压力以及避免介质泄露，同时也降低介质的损耗。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1为第一密封罐，2为第二密封罐，3为水轮发电机，4为加热挥发装置，5为气爆装置，6为第一管道，7为第二管道，8为第三管道，9为第四管道，10为电子阀。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种卡琳娜循环发电系统，包括第一密封罐1、第二密封罐2、水轮发电机3，在第一密封罐、第二密封罐内储有循环流动的氨水，氨水呈两种状态在第一密封罐、第二密封罐之间进行切换形成循环流动。
状态一：第一密封罐内的氨水经过水轮发电机做功后流入第二密封罐中。
状态二：第二密封罐内的氨水经过水轮发电机做功后流入第一密封罐中。
在第一密封罐、第二密封罐内分别设置有将进入的氨水加热挥发成氨气以推动密封罐底部氨水进入水轮发电机中做功的加热挥发装置4，加热挥发装置中输入的介质为低品位废热热源(如海水具有的热能、地热具有的热能、工业废热排放的热能)。
具体实施中，加热挥发装置为设置于密封罐内的蒸发管，向蒸发管内输入低品位废热热源介质以对进入密封罐内的氨水进行加热挥发形成氨气。为了增加蒸发管的蒸发面积，蒸发管呈螺旋方式布置在密封罐内或列管式布置在密封罐内。另外，还可以在蒸发管上布置有蒸发翅片，更进一步的增加蒸发管的蒸发面积，提升对氨气的加热挥发效率。
第一密封罐、第二密封罐内分别设置有对进入密封罐内的氨水形成雾状喷淋到蒸发管上的气爆装置5。气爆装置为布置在密封罐内上部的若干个气爆喷头，在具体结构没有限定，只要能够实现进入气爆装置中的介质能够雾化状喷出即可。
第一密封罐底部连通有供其罐内氨水排出的第一管道6，第二密封罐底部连通有供其罐内氨水排出的第二管道7，第一管道、第二管道与水轮发电机3的介质输入端形成连通，以及与第一密封罐内的气爆装置连通的第三管道8，与第二密封罐内的气爆装置连通的第四管道9，第三管道、第四管道与水轮发电机3的介质输出端形成连通；第一管道、第二管道、第三管道、第四管道上分别装配有控制各自管道内介质流通的电子阀10。
当第一管道、第四管道上的电子阀开启时，第一密封罐内的氨水依次经过第一管道、水轮发电机、第四管道进入第二密封罐内的气爆装置中，此时，第二管道、第三管道上的电子阀处于关断状态；当第二管道、第三管道上的电子阀开启时，第二密封罐内的氨水依次经过第二管道、水轮发电机、第三管道进入第一密封罐内的气爆装置中，此时，第一管道、第四管道上的电子阀处于关断状态；以实现不间断为水轮发电机进行输入做功介质。电子阀之间的切换可以通过一个控制器(PLC)来实现，即可以根据第一密封罐、第二密封罐内的压力来切换两种状态下循环管道的交替通断。
本发明的工作过程为：第一密封罐内的蒸发罐通入热源，释放出热量，将第一密封罐内的氨水加热，挥发出来的氨气将底部的氨水液体排出并冲击水轮发电机进行发电，从水轮发电机出来的氨水进入第二密封罐中的气爆装置中，喷淋出雾状的气液混合体；第二密封罐内的氨水集满后再将低品位热热源通入其内部的蒸发罐中，释放的热量将氨水加热，挥发出的氨气将氨水排出至水轮发电机中做功发电，然后，氨水进入第一密封罐中的气爆装置向下喷淋气液混合体，如此不断的循环。

Claims (6)

1.一种卡琳娜循环发电系统，其特征在于，包括第一密封罐、第二密封罐、水轮发电机，在第一密封罐、第二密封罐内储有循环流动的氨水，氨水呈两种状态在第一密封罐、第二密封罐之间进行切换形成循环流动；
状态一：第一密封罐内的氨水经过水轮发电机做功后流入第二密封罐中；
状态二：第二密封罐内的氨水经过水轮发电机做功后流入第一密封罐中；
所述第一密封罐、第二密封罐内分别设置有将进入的氨水加热挥发成氨气以推动密封罐底部氨水进入水轮发电机中做功的加热挥发装置；加热挥发装置中输入的介质为低品位废热热源。
2.根据权利要求1所述的一种卡琳娜循环发电系统，其特征在于，所述加热挥发装置为设置于密封罐内的蒸发管，向蒸发管内输入低品位废热热源介质以对进入密封罐内的氨水进行加热挥发形成氨气。
3.根据权利要求2所述的一种卡琳娜循环发电系统，其特征在于，所述第一密封罐、第二密封罐内分别设置有对进入密封罐内的氨水形成雾状喷淋到蒸发管上的气爆装置。
4.根据权利要求2或3所述的一种卡琳娜循环发电系统，其特征在于，所述蒸发管呈螺旋方式布置在密封罐内或列管式布置在密封罐内。
5.根据权利要求4所述的一种卡琳娜循环发电系统，其特征在于，所述蒸发管上布置有蒸发翅片。
6.根据权利要求4所述的一种卡琳娜循环发电系统，其特征在于，所述第一密封罐底部连通有供其罐内氨水排出的第一管道，第二密封罐底部连通有供其罐内氨水排出的第二管道，第一管道、第二管道与水轮发电机的介质输入端形成连通，
以及与第一密封罐内的气爆装置连通的第三管道，与第二密封罐内的气爆装置连通的第四管道，第三管道、第四管道与水轮发电机的介质输出端形成连通；
第一管道、第二管道、第三管道、第四管道上分别装配有控制各自管道内介质流通的电子阀；
当第一管道、第四管道上的电子阀开启时，第一密封罐内的氨水依次经过第一管道、水轮发电机、第四管道进入第二密封罐内的气爆装置中，此时，第二管道、第三管道上的电子阀处于关断状态；
当第二管道、第三管道上的电子阀开启时，第二密封罐内的氨水依次经过第二管道、水轮发电机、第三管道进入第一密封罐内的气爆装置中，此时，第一管道、第四管道上的电子阀处于关断状态。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08144850A (ja) * 1994-11-14 1996-06-04 Osaka Gas Co Ltd 排熱回収システム
WO2010124250A1 (en) * 2009-04-24 2010-10-28 Ebara International Corporation Method to liquefy ammonia gas
CN103967687A (zh) * 2013-01-27 2014-08-06 邹德木 温差能转换为机械能用于发电的装置

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