一种余热利用汽轮机发电系统的制作方法

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1.本发明涉及节能环保领域，尤其涉及一种余热利用汽轮机发电系统。

背景技术：

2.锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。利用导热油加热的锅炉叫导热油锅炉。导热油，又称有机热载体或热介质油，作为中间传热介质在工业换热过程中的应用已有五十年以上的历史，广泛应用于石油、化工、制药、纺织印染、轻工、建材、食品、筑路沥青加温等需要高温的工业领域。目前，人们在采暖、沐浴时，曾采用一种常压热水锅炉，该锅炉的炉体为整体式结构，主要由整体式锅壳及其内设置的炉胆，炉胆内有上、中、下三层横水管，位于锅壳上方的烟囱经冲天管与炉胆连通而构成。这种锅炉内的循环水是自下而上经过锅壳与炉胆之间形成的蓄水室及与蓄水室连通的横水管进行循环的，其受热面积小、水容量较大，耗煤多，升温慢。而燃烧室内燃烧火焰直接辐射炉胆，高温烟气向上流动加热横水管后，经冲天管直接进入烟囱排出，烟气流程短，燃烧不充分，很大一部分热量随烟气被排放掉，其热效率较低，而被排放的烟气温度较高，造成能源浪费。同时，这种锅炉还维修不方便。而现有的各种锅炉产品大多数为一体式，存在能源利用率低、且污染较严重的缺点。
3.余热回收是将工业生产中原始设计未被合理利用的显热和潜热进行利用，它包括高温废气余热、冷却介质余热、废气废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热，等随着科技的不断发展，人们对于余热回收设备的制造工艺要求也越来越高。
4.现需要一种结构简单，能够利用废气烟气余热进行发电的余热利用汽轮机发电系统，能够解决上述问题。

技术实现要素：

5.本发明提供了一种余热利用汽轮机发电系统，通过对现有锅炉废气排放位置进行技术改造，解决了现有锅炉废气直接排放，废气余热没有得到利用，造成资源的浪费的问题。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
7.一种余热利用汽轮机发电系统，包括蒸发锅炉、液体回收容器、液体导向管、蒸汽导向管、废气接入管、热交换连接管、废气排出管和汽轮机组件，所述液体回收容器和蒸发锅炉内填充有气化液体，气化液体从液体回收容器方向沿液体导向管流向蒸发锅炉方向，
所述蒸发锅炉内从上至下盘绕设置有热交换连接管，所述热交换连接管上端位置通过废气接入管与排放废气管道连通，所述热交换连接管下端位置通过废气排出管与外界空气连通，所述蒸发锅炉上端还连接有蒸汽导向管，所述蒸汽导向管背离蒸发锅炉另一端与液体回收容器上端位置相连通，所述蒸汽导向管上安装设置有汽轮机组件。
8.优选的，所述热交换连接管为导热且耐腐蚀的金属管。
9.优选的，所述热交换连接管从上至下依次设置有1-n级盘绕管，1级盘绕管外圈与废气接入管相连，1级盘绕管中央向下延伸至与2级盘绕管的中央位置相连，依次类推，直至n-1级盘绕管中央向下延伸至与n级盘绕管的中央位置相连，n级盘绕管的外圈与废气排出管相连。
10.优选的，所述液体导向管上安装有液体泵组件，所述液体泵组件输出方向为从液体回收容器至蒸发锅炉方向。
11.优选的，所述废气温度在50-250℃时，所述气化液体为氟利昂或氨水。
12.优选的，所述废气温度在250℃以上时，所述气化液体为水。
13.优选的，所述废气排出管出口处连接设置有二级发电系统，所述二级发电系统包括二级蒸发锅炉、二级液体回收容器、二级液体导向管、二级蒸汽导向管、二级废气接入管、二级热交换连接管、二级废气排出管和二级汽轮机组件，所述二级发电系统与蒸发锅炉、液体回收容器、液体导向管、蒸汽导向管、废气接入管、热交换连接管、废气排出管和汽轮机组件具有相同的安装结构，所述废气排出管与二级废气接入管相连，二级废气排出管与外界空气相连。
14.优选的，所述废气排出管输出端连接有过滤水池。
15.本发明的有益效果在于：
16.本发明设置有蒸发锅炉，蒸发锅炉内填充有气化液体，且蒸发锅炉内安装有盘绕设置的热交换连接管，所述热交换连接管浸泡在气化液体中，所述热交换连接管上端上端位置通过废气接入管与排放废气管道连通，所述热交换连接管下端位置通过废气排出管与外界空气连通，能够利用废气的热量对气化液体进行加热，使之蒸发气化，并通过蒸汽导向管向液体回收容器连通，蒸汽导向管上设置有汽轮机组件，汽轮机组件通过将蒸汽的冲击力机械能转化为电能进行发电，通过蒸汽导向管的蒸汽液化后被液体回收容器回收利用，且液体回收容器与蒸发锅炉相连，用于对蒸发锅炉进行补充气化液体。
17.本发明通过利用这种热量来加热低温气化液体，使其气化产生高压气体去推动汽轮机工作发电，能够利用排出废气热量进行发电回收利用余热，使工业或民用产生的余热得到再利用，更加节能环保。
附图说明
18.图1是本发明结构图；
19.图2是本发明连接二级余热发电系统示意图；
20.附图标号说明：蒸发锅炉1、液体回收容器2、液体导向管3、蒸汽导向管4、废气接入管5、热交换连接管6、废气排出管7、汽轮机组件8、液体泵组件9、二级蒸发锅炉10、二级液体回收容器11、二级液体导向管12、二级蒸汽导向管13、二级废气接入管14、二级热交换连接管15、二级废气排出管16、二级汽轮机组件17、过滤水池18、气化液体19。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例来详细说明本发明的具体内容。
22.请参阅图1-2所示，本发明提供了一种余热利用汽轮机发电系统，包括蒸发锅炉1、液体回收容器2、液体导向管3、蒸汽导向管4、废气接入管5、热交换连接管6、废气排出管7和汽轮机组件8，所述液体回收容器2和蒸发锅炉1内填充有气化液体19，气化液体19从液体回收容器2方向沿液体导向管3流向蒸发锅炉1方向，所述蒸发锅炉1内从上至下盘绕设置有热交换连接管6，所述热交换连接管6上端位置通过废气接入管5与排放废气管道连通，所述热交换连接管6下端位置通过废气排出管7与外界空气连通，所述蒸发锅炉1上端还连接有蒸汽导向管4，所述蒸汽导向管4背离蒸发锅炉1另一端与液体回收容器2上端位置相连通，所述蒸汽导向管4上安装设置有汽轮机组件8。
23.进一步地，为了满足热交换连接管6的热传递效果，所述热交换连接管6为导热且耐腐蚀的金属管。
24.进一步地，为了获得更好的热交换余热吸收效果，所述热交换连接管6从上至下依次设置有1-n级盘绕管，1级盘绕管外圈与废气接入管5相连，1级盘绕管中央向下延伸至与2级盘绕管的中央位置相连，依次类推，直至n-1级盘绕管中央向下延伸至与n级盘绕管的中央位置相连，n级盘绕管的外圈与废气排出管7相连。多级盘绕管的设置能够大大增加废气与气化液体19的接触时间，增加废气余热吸收效果，液体气化效果更好。
25.进一步地，为了避免蒸汽锅炉中气化液体19含量过低，影响发电效率，所述液体导向管3上安装有液体泵组件9，所述液体泵组件9输出方向为从液体回收容器2至蒸发锅炉1方向。通过液体泵组件9能够将气化液体19输出至蒸发锅炉1中。
26.进一步地，对于排放功率较低，烟气热量温度较低的应用场合，所述废气温度在50-250℃时，所述气化液体19为氟利昂或氨水。可采用氟利昂或氨水等气化温度较低的低温气化液体19，适用面更广。
27.进一步地，对于大型锅炉设备等排放高温高压废气的应用场合，所述废气温度在250℃以上时，所述气化液体19为水。利用水进行余热利用，成本更低，且使用效果较好。
28.进一步地，如图2所示，在另一实施例2中，所述废气排出管7出口处连接设置有二级发电系统，所述二级发电系统包括二级蒸发锅炉10、二级液体回收容器11、二级液体导向管12、二级蒸汽导向管13、二级废气接入管14、二级热交换连接管15、二级废气排出管16和二级汽轮机组件17，所述二级发电系统与蒸发锅炉1、液体回收容器2、液体导向管3、蒸汽导向管4、废气接入管5、热交换连接管6、废气排出管7和汽轮机组件8具有相同的安装结构，所述废气排出管7与二级废气接入管14相连，二级废气排出管16与外界空气相连。
29.为了获得更好的余热利用率，可以设置多级的余热利用发电系统，多次循环利用废气热量，更为节能环保。
30.进一步地，为了将烟气废气中部分有害物质进行过滤吸收，所述废气排出管7输出端连接有过滤水池18。废气通过过滤水池18进行排放，有害物质能够溶解在过滤水池18中，更为环保，安全。
31.进一步地，所述蒸发锅炉1内纵向间隔布置有多个隔板，所述隔板处开设有通孔，所述气化液体19沿通孔方向向上方流动，蒸发锅炉1内液体温度是从上至下依次降低的，所述隔板的布置用于增加气化液体19与热交换连接管6的接触时间和距离，热量吸收效果更
好。
32.本实施例设置有蒸发锅炉1，蒸发锅炉1内填充有气化液体19，且蒸发锅炉1内安装有盘绕设置的热交换连接管6，所述热交换连接管6浸泡在气化液体19中，所述热交换连接管6上端上端位置通过废气接入管5与排放废气管道连通，所述热交换连接管6下端位置通过废气排出管7与外界空气连通，能够利用废气的热量对气化液体19进行加热，使之蒸发气化，并通过蒸汽导向管4向液体回收容器2连通，蒸汽导向管4上设置有汽轮机组件8，汽轮机组件8通过将蒸汽的冲击力机械能转化为电能进行发电，通过蒸汽导向管4的蒸汽液化后被液体回收容器2回收利用，且液体回收容器2与蒸发锅炉1相连，用于对蒸发锅炉1进行补充气化液体19。
33.本实施例通过利用这种热量来加热低温气化液体19，使其气化产生高压气体去推动汽轮机工作发电，能够利用排出废气热量进行发电回收利用余热，提高了烟气的余热利用率，减少烟气余热资源的浪费，更加节能环保。
34.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
35.本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
36.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

技术特征：

1.一种余热利用汽轮机发电系统，其特征在于，包括蒸发锅炉、液体回收容器、液体导向管、蒸汽导向管、废气接入管、热交换连接管、废气排出管和汽轮机组件，所述液体回收容器和蒸发锅炉内填充有气化液体，气化液体从液体回收容器方向沿液体导向管流向蒸发锅炉方向，所述蒸发锅炉内从上至下盘绕设置有热交换连接管，所述热交换连接管上端位置通过废气接入管与排放废气管道连通，所述热交换连接管下端位置通过废气排出管与外界空气连通，所述蒸发锅炉上端还连接有蒸汽导向管，所述蒸汽导向管背离蒸发锅炉另一端与液体回收容器上端位置相连通，所述蒸汽导向管上安装设置有汽轮机组件。2.根据权利要求1所述的一种余热利用汽轮机发电系统，其特征在于，所述热交换连接管为导热且耐腐蚀的金属管。3.根据权利要求1所述的一种余热利用汽轮机发电系统，其特征在于，所述热交换连接管从上至下依次设置有1-n级盘绕管，1级盘绕管外圈与废气接入管相连，1级盘绕管中央向下延伸至与2级盘绕管的中央位置相连，依次类推，直至n-1级盘绕管中央向下延伸至与n级盘绕管的中央位置相连，n级盘绕管的外圈与废气排出管相连。4.根据权利要求1所述的一种余热利用汽轮机发电系统，其特征在于，所述液体导向管上安装有液体泵组件，所述液体泵组件输出方向为从液体回收容器至蒸发锅炉方向。5.根据权利要求1所述的一种余热利用汽轮机发电系统，其特征在于，所述废气温度在50-250℃时，所述气化液体为氟利昂或氨水。6.根据权利要求1所述的一种余热利用汽轮机发电系统，其特征在于，所述废气温度在250℃以上时，所述气化液体为水。7.根据权利要求1所述的一种余热利用汽轮机发电系统，其特征在于，所述废气排出管出口处连接设置有二级发电系统，所述二级发电系统包括二级蒸发锅炉、二级液体回收容器、二级液体导向管、二级蒸汽导向管、二级废气接入管、二级热交换连接管、二级废气排出管和二级汽轮机组件，所述二级发电系统与蒸发锅炉、液体回收容器、液体导向管、蒸汽导向管、废气接入管、热交换连接管、废气排出管和汽轮机组件具有相同的安装结构，所述废气排出管与二级废气接入管相连，二级废气排出管与外界空气相连。8.根据权利要求1所述的一种余热利用汽轮机发电系统，其特征在于，所述废气排出管输出端连接有过滤水池。

技术总结

本发明提供了一种余热利用汽轮机发电系统，包括蒸发锅炉、液体回收容器、液体导向管、蒸汽导向管、废气接入管、热交换连接管、废气排出管和汽轮机组件，所述液体回收容器和蒸发锅炉内填充有气化液体，所述蒸发锅炉内从上至下盘绕设置有热交换连接管，所述热交换连接管上端位置与排放废气管道连通，所述热交换连接管下端位置通过废气排出管与外界空气连通，所述蒸发锅炉上端还连接有蒸汽导向管，所述蒸汽导向管与液体回收容器上端位置相连通，所述蒸汽导向管上安装设置有汽轮机组件。本发明通过利用余热来加热低温气化液体，使其气化产生高压气体去推动汽轮机工作发电，使工业或民用产生的余热得到再利用，更加节能环保。更加节能环保。更加节能环保。