CN102230402A - 热交换板束组在低焓低沸点工质发电系统中的应用 - Google Patents
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Abstract
热交换板束组在低焓低沸点工质发电系统中的应用，是将不锈钢板片冲压成凸凹深度不等/相等的波纹型，两个板片纵向相叠边缘有纵向全焊接焊缝，板片中间凸槽顶部与凸槽顶部相对，构成的流道为低沸点工质流道，即单流程；另两个板片横向相叠边缘有横向全焊接焊缝，板片中间凹槽底部与凹槽底部相对，构成的流道为低焓流体/低焓冷却水流道，该流道有隔板使其隔成为多流程。低沸点工质与低焓流体/低焓冷却水在板片两侧呈全“错逆流”式热交换后由液态变成蒸气，饱和蒸气进入汽轮机膨胀做功，推动发电机发电，再由做功后的乏气变成液态，循环往复，连续发电。本发明结构紧凑，节省材料，传热效率高，造价低，投资回收期短，很有市场竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及一种发电系统中的热交换方式，特别是涉及一种热交换板束组在低焓低沸点工质发电系统中的应用。
背景技术
能源是人类赖以生存和发展所不可缺少的重要资源。目前，世界上绝大多数国家和我国仍以煤炭、石油、天然气等矿物燃料以及部分利用水利、风力、太阳能等自然能源为主要能源。随着我国科学技术、经济、文化各领域全方位的快速发展，作为动力的能源，需求量必须快速大幅度增长，才能满足客观要求。
从总体上看，我国的能源利用率较低，与发达国家相比约低10个百分点。很多产品的单位能耗与发达国家相比差距也很大，因此有很大的潜力可挖。在国家资源综合利用政策的鼓舞下，许多企业开始利用生产过程中所产生的余热进行发电或作他用。这样，既降低了成本，又保护了环境，显著提高了经济效益和社会效益。对低焓热能的利用，国内的一些大专院校和科研单位的研究和利用，进度一直较为缓慢。其中，除研究冲动式汽轮机和螺杆式发电机外，还在研制配套的高效蒸发器和冷凝器。
目前国内外相关领域研制的蒸发器和冷凝器，与空调制冷系统中使用的蒸发器和冷凝器基本相同，均采用卧式间接表面管壳形式，其构造形式是在两端的板管之间装有翅片管、铜管及不锈钢管与冷冻水或冷却水进行热交换。本案发明人曾于2005年7月29日申请的实用新型专利200520114926.X中发明了全焊接板式烟气换热器，换热效果很好，不但减少了能源和水源消耗，还减少了大气热污染，保护城市环境。如果将板式换热替代表面管壳形式换热，用在低焓低沸点工质发电系统的蒸发器和冷凝器中，使其适应与特殊工质进行热交换，将会取得更好的效果。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的是将稍加改进的热交换板束组应用在低焓低沸点工质发电系统的蒸发器和冷凝器中，使其成为板式蒸发器和板式冷凝器，以及热交换板束组在低焓低沸点工质发电系统中的应用，使其利用低焓流体与特殊的低沸点工质在板片间强化传热，提高换热效率，以此解决低焓低沸点工质发电的关键技术。
本发明采用以下技术方案
热交换板束组应用在低焓低沸点工质发电系统中，包括板式蒸发器、板式冷凝器、汽轮机、发电机、阀门、工质密封泵及连接管道。
所述发电系统：板式蒸发器顶部的低沸点工质饱和蒸气出口，通过连接管道与汽轮机的低沸点工质饱和蒸气入口相连，汽轮机的低沸点工质乏气出口，通过连接管道与板式冷凝器顶部的低沸点工质乏气入口相连，板式冷凝器底部的低沸点工质液体出口，通过设有阀门的连接管道与工质密封泵相连，工质密封泵通过连接管道与板式蒸发器底部的低沸点工质液体入口相连，构成封闭系统。低沸点工质在该封闭系统中，经过热交换由液态变成气态，再由气态变成液态，流经板束组的流道为单流程。低焓流体由低焓流体入口进入板式蒸发器，经过热交换后，从低焓流体出口流出离开板束组；低焓冷却水由低焓冷却水入口进入板式冷凝器，经过热交换后，从低焓冷却水出口流出离开板束组。低焓流体/低焓冷却水流经板束组的流道为多流程。汽轮机与发电机相连，利用低沸点工质饱和蒸气膨胀做功，推动发电机发电。
所述板式蒸发器，包括受压筒形壳体、热交换板束组、低焓流体入口、低焓流体出口、低沸点工质液体入口、低沸点工质饱和蒸气出口。筒形壳体内的上部为低沸点工质蒸气储气段，中部为低沸点工质气体蒸发段，下部为低沸点工质液体储液段；受压筒形壳体底部设有低沸点工质液体入口，顶部设有低沸点工质饱和蒸气出口；低沸点工质气体蒸发段的左侧壳体上部设有低焓流体入口，左侧壳体下部设有低焓流体出口，壳体内部通过连接板竖立式固定有热交换板束组。所述板束组是由两个以上板束构成；所述板束是由一个宽流道和一个窄流道构成。两个板片纵向边缘相叠处有纵向全焊接焊缝，板片之间凸槽顶部与凸槽顶部相对作为支撑点，构成的宽流道为低沸点工质气体蒸发浮升流道；另两个板片横向边缘相叠处有横向全焊接焊缝，板片之间的凹槽底部与凹槽底部相对作为支撑点，构成的窄流道为低焓流体流道。板式蒸发器采用不锈钢板片，其上凸槽的高度＞凹槽的深度；低沸点工质气体蒸发段设有上隔板、中隔板、下隔板，将热交换板束组中的窄流道分成4个相等流程。
所述板式冷凝器，包括受压筒形壳体、热交换板束组、低焓冷却水入口、低焓冷却水出口、低沸点工质乏气入口、低沸点工质液体出口。受压筒形壳体内的上部为低沸点工质乏气储气段，中部为低沸点工质乏气冷凝段，下部为低沸点工质液体储液段；受压筒形壳体顶部设有低沸点工质乏气入口，底部设有低沸点工质液体出口；低沸点工质乏气冷凝段的右侧壳体下部设有低焓冷却水入口，右侧壳体上部设有低焓冷却水出口，壳体内部通过连接板竖立式固定有热交换板束组。所述板束组是由两个以上板束构成；所述板束是由一个流道和另一个流道构成。两个板片纵向相叠处有纵向全焊接焊缝，板片之间的凸槽顶部与凸槽顶部相对作为支撑点，构成的流道为低沸点工质乏气流道；另两个板片横向边缘相叠处有横向全焊接焊缝，板片之间的凹槽底部与凹槽底部相对作为支撑点，构成的流道为低焓冷却水流道。板式冷凝器采用不锈钢板片，其上凸槽的高度＝凹槽的深度；低沸点工质乏气冷凝段设有隔板，将热交换板束组中的低焓冷却水流道分成2个相等流程。
热交换板束组在低焓低沸点工质发电系统中的应用：
焓值相对高的流体由低焓流体入口流入板式蒸发器中部的低沸点工质气体蒸发段设有的上隔板上部的板束组中的窄流道，热交换后，焓值下降的流体回流到上隔板与中隔板之间的板束组中的窄流道，经过热交换后，焓值继续下降的流体再回流到中隔板与下隔板之间的板束组中的窄流道，继续热交换后，焓值再继续下降的流体回流到下隔板下部的板束组中的窄流道，低焓流体与低沸点工质在凸槽的高度＞凹槽的深度的板片两侧呈全“错逆流”式热交换，经过4个流程，低焓流体焓值下降到与低沸点工质相等蒸发热量后，经由低焓流体出口流出，离开板式蒸发器的热交换板束组。仍有一定余热的低焓流体，冬季可以用于采暖，夏季可以用于空调制冷，全年还可以供应生活用水。
低沸点工质液体经过工质密封泵加压后，由板式蒸发器底部的低沸点工质液体入口进入板式蒸发器下部的低沸点工质液体储液段，低沸点工质开始沸腾上升，进入中部的低沸点工质气体蒸发段热交换板束组的宽流道；低沸点工质与低焓流体在凸槽的高度＞凹槽的深度的板片的两侧呈全“错逆流”式热交换，低沸点工质由液态沸腾蒸发成蒸气，蒸发浮升到上部的低沸点工质蒸气储气段，由低沸点工质饱和蒸气出口、连接管道、汽轮机的低沸点工质饱和蒸气入口，进入汽轮机膨胀做功，推动与其相连的发电机发电。做功后的低沸点工质饱和蒸气变成低压低温乏气，通过汽轮机低沸点工质乏气出口、连接管道、板式冷凝器顶部的低沸点工质乏气入口，进入板式冷凝器上部的低沸点工质乏气储气段，乏气逐渐向下流到中部的低沸点工质乏气冷凝段热交换板束组的流道；低沸点工质乏气与低焓冷却水在凸槽的高度＝凹槽的深度的板片两侧呈全“错逆流”式热交换，低沸点工质逐渐由乏气变成液态，顺着流道流入下部的低沸点工质液体储液段。液态低沸点工质通过板式冷凝器底部的低沸点工质液体出口、设有阀门的连接管道、工质密封泵、连接管道、板式蒸发器底部的低沸点工质液体入口，进入板式蒸发器下部的低沸点工质液体储液段。低沸点工质在上述封闭系统中，经过板式蒸发器换热后，由液态变蒸气；经过板式冷凝器换热后，由乏气变液态。在循环往复过程中，低沸点工质饱和蒸气进入汽轮机内膨胀做功，推动发电机发电。
低焓冷却水由低焓冷却水入口流入板式冷凝器中部的低沸点工质乏气冷凝段隔板下部的热交换板束组低焓冷却水流道，再逆流到隔板上部的热交换板束组的低焓冷却水流道，低焓冷却水与低沸点工质乏气在凸槽的高度＝凹槽的深度的板片两侧呈全“错逆流”式热交换，经过2个流程，低焓冷却水的焓值逐渐上升，上升到与低沸点工质乏气相等冷凝热量后，经由低焓冷却水出口流出，离开板式冷凝器热交换板束组，通过输水管道回至冷却塔冷却，再通过输水管道送入板式冷凝器，循环再利用。
在低焓低沸点工质发电系统中，低沸点工质饱和蒸气膨胀做功的可以是汽轮机，也可以是螺杆膨胀机。
本发明具有以下有益效果：
1.将不锈钢板片冲压成凸凹不等/相等的截面作为流道，凸槽顶部与凸槽顶部相对，凹槽底部与凹槽底部相对，作为板片之间的支撑点。这种结构既提高了不锈钢板片的刚性度，又可以确保低沸点工质和低焓流体/低焓冷却水对流道截面的要求。由凸凹形成波纹状的流道，具有扰动作用，低沸点工质能在较低的流速下形成湍流，强化传热；换热面积缩小了，却增加了换热量。因此，可以做到结构紧凑，节省材料，重量轻，造价低，投资回收期短。
2.在板式蒸发器中采用凸槽的高度＞凹槽的深度的不锈钢板片，以适应低沸点工质高压蒸气自然蒸发的需求；在板式冷凝器中采用凸槽的高度＝凹槽的深度的不锈钢板片，以适应低沸点工质低压乏气，冷凝温度降低、密度提高、阻力减小以后冷却的需求。因此，确保了低沸点工质在发电系统中的正常循环。
3.由两个以上板束构成的板束组，均为全焊接，通过连接板竖立式固定在受压筒形壳体内的中部，并设有隔板，将凹槽底部与凹槽底部相对作为支撑点，构成的流道隔成多个流程，增加了低焓流体/低焓冷却水的流速，又解决了低焓流体/低焓冷却水与低沸点工质之间泄漏的难题，而且还可以防止板束组变形。
4.与同类产品换热器相比：目前国内外采用可卸式板片，冲压成人字形波纹；本发明采用固定全焊接板束组的板片，冲压成凸凹形波纹，不仅承受压力大，不需要垫片，制造简单，安装方便，还不易泄漏。
5.板式蒸发器/板式冷凝器采用竖立式安装固定板束组，凸槽顶部与凸槽顶部相对作为支撑点，构成的流道是自下而上/自上而下相通的，符合低沸点工质经过热交换后，由液态变成气态时，气体蒸发、气泡浮升原理，也符合低沸点工质经过热交换后，由气态变成液态时，重力向下流向的原理，减少了低沸点工质在吸热及放热过程的不可逆性。所以，传热效率高，流体压降小。
附图说明
图1为热交换板束组在低焓低沸点工质发电系统中的应用示意图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为图1的B-B剖视图；
图4为板式蒸发器的板束组纵焊缝和横焊缝示意图；
图5为板式蒸发器的板束示意图；
图6为板式冷凝器的板束组纵焊缝和横焊缝示意图；
图7为板式冷凝器的板束示意图。
图中：1-板式蒸发器；2-低沸点工质蒸气储气段；3-低沸点工质气体蒸发段；4-低沸点工质液体储液段；5-热交换板束组；6-上隔板；7-中隔板；8-下隔板；9-低焓流体入口；10-低焓流体出口；11-低沸点工质饱和蒸气出口；12-汽轮机；13-发电机；14-低沸点工质乏气入口；15-低沸点工质乏气储气段；16-板式冷凝器；17-低沸点工质乏气冷凝段；18-隔板；19-低焓冷却水入口；20-低焓冷却水出口；21-热交换板束组；22-低沸点工质液体储液段；23-低沸点工质液体出口；24-阀门；25-连接管道；26-工质密封泵；27-低沸点工质液体入口；28-凸槽；29-凹槽；30-板束；31-宽流道；32-窄流道；33-纵向全焊接焊缝；34-横向全焊接焊缝；35-连接板；36-板片；37-连接管道；38-连接管道；39-连接管道；40-低沸点工质饱和蒸气入口；41-低沸点工质乏气出口；42-板束；43-流道；44-流道；45-板片。
具体实施方式
通过以下实施例可以进一步理解本发明的具体实施方式，但并不以任何方式限制本发明。
如图1所示。
板式蒸发器1顶部的低沸点工质饱和蒸气出口11，通过连接管道37与汽轮机12的低沸点工质饱和蒸气入口40相连；汽轮机12的低沸点工质乏气出口41，通过连接管道38与板式冷凝器16顶部的低沸点工质乏气入口14相连；板式冷凝器16底部的低沸点工质液体出口23，通过设有阀门24的连接管道25与工质密封泵26相连，工质密封泵26通过连接管道39与板式蒸发器1底部的低沸点工质液体入口27相连，构成封闭系统；汽轮机12与发电机13相连。
板式蒸发器1中部的低沸点工质气体蒸发段3左侧壳体上部设有低焓流体入口9，下部设有低焓流体出口10。
板式冷凝器16中部的低沸点工质乏气冷凝段17右侧壳体下部设有低焓冷却水入口19，上部设有低焓冷却水出口20。
如图2、图3所示。
热交换板束组5通过连接板35竖立式固定在板式蒸发器1中部的低沸点工质气体蒸发段3内；热交换板束组21通过连接板35竖立式固定在板式冷凝器16中部的低沸点工质乏气冷凝段17内。
如图4、图5所示。
将不锈钢板片36冲压成凸槽28和凹槽29的波纹型，凸槽28的高度＞凹槽29的深度。两个板片36纵向边缘相叠处焊有纵向全焊接焊缝33，板片36之间凸槽28顶部与凸槽28顶部相对作为支撑点，构成的宽流道31为低沸点工质气体流道；另两个板片36横向边缘相叠处焊有横向全焊接焊缝34，板片36之间凹槽29底部与凹槽29底部相对作为支撑点，构成的窄流道32为低焓流体流道。焊接后，一个宽流道31和一个窄流道32构成一个板束30，两个以上板束30构成板束组5。
如图6、图7所示。
将不锈钢板片45冲压成凸槽28和凹槽29的波纹型，凸槽28的高度＝凹槽29的深度。两个板片45纵向边缘相叠处焊有全焊接焊缝33，板片45之间凸槽28顶部与凸槽28顶部相对作为支撑点，构成的流道43为低沸点工质乏气流道；另两个板片45横向边缘相叠处焊有全焊接焊缝34，板片45之间凹槽29底部与凹槽29底部相对作为支撑点，构成的流道44为低焓冷却水流道。焊接后，一个流道43和一个流道44构成一个板束42，两个以上板束42构成板束组21。
如图1-图7所示。
温度为85℃，流量为400t/h的地热水，从板式蒸发器1中部的低焓流体入口9流入低沸点工质气体蒸发段3设有上隔板6上部的热交换板束组5的窄流道32，顺着上隔板6回流到上隔板6与中隔板7之间热交换板束组5的窄流道32，再顺着中隔板7回流到中隔板7与下隔板8之间热交换板束组5的窄流道32，然后顺着下隔板8回流到下隔板8下部的热交换板束组5的窄流道32，经过4个流程，85℃地热水与42℃低沸点工质气体在凸槽28的高度＞凹槽29的深度的板片36两侧呈全“错逆流”式热交换，地热水焓值由85℃逐渐下降，下降到与低沸点工质相等蒸发热量后，69℃地热水经由低焓流体出口10流出，离开热交换板束组5。69℃的地热水，冬季可用于采暖，夏季可用于空调制冷，全年可供应生活用水。
温度为42℃，流量为148t/h的低沸点工质，经工质密封泵26加压后，通过连接管道39、板式蒸发器1底部的低沸点工质液体入口27，进入板式蒸发器1下部的低沸点工质液体储液段4，低沸点工质开始沸腾上升，进入中部的低沸点工质气体蒸发段3的热交换板束组5的宽流道31，42℃低沸点工质气体与85℃地热水在凸槽28的高度＞凹槽29的深度的板片36两侧呈全“错逆流”式热交换，低沸点工质吸热后，由42℃逐步沸腾升温至63℃变成蒸气，浮升进入上部的低沸点工质蒸气储气段2，通过板式蒸发器1顶部的低沸点工质饱和蒸气出口11、连接管道37、汽轮机12的低沸点工质饱和蒸气入口40，进入汽轮机12膨胀做功，推动与其相连的发电机13发电。做功后，63℃低沸点工质饱和蒸气变成低压低温的42℃乏气，通过汽轮机12的低沸点工质乏气出口41、连接管道38及板式冷凝器16顶部的低沸点工质乏气入口14，进入板式冷凝器16上部的低沸点工质乏气储气段15，低沸点工质乏气逐渐向下流到中部的低沸点工质乏气冷凝段17的热交换板束组21的流道43；42℃低沸点工质乏气与25℃冷却水在凸槽28的高度＝凹槽29的深度的板片45两侧呈全“错逆流”式热交换，低沸点工质由42℃的气态冷凝成42℃的液态，顺着流道43逐渐向下流到下部的低沸点工质液体储液段22；42℃液态低沸点工质通过板式冷凝器16底部的低沸点工质液体出口23、设有阀门24的连接管道25、工质密封泵26、连接管道39、板式蒸发器1底部的低沸点工质液体入口27，进入板式蒸发器1下部的低沸点工质液体储液段4。低沸点工质经过板式蒸发器1换热后，由42℃液态变成63℃蒸气，经过板式冷凝器16换热后，由42℃乏气变成42℃液态，循环往复过程中，63℃低沸点工质饱和蒸气不断进入汽轮机12，在汽轮机12内膨胀做功，推动发电机13连续发电。
温度为25℃的冷却水，由低焓冷却水入口19流入板式冷凝器16中部的低沸点工质乏气冷凝段17设有隔板18下部的热交换板束组21的流道44，顺着隔板18逆流到隔板18上部的热交换板束组21的流道44，经过2个流程，25℃的冷却水与42℃的低沸点工质乏气在凸槽28的高度＝凹槽29的深度的板片45两侧呈全“错逆流”式热交换，冷却水的焓值由25℃逐渐升高，升高到与低沸点工质乏气相等冷凝热量后，35℃的冷却水经由低焓冷却水出口20流出，离开热交换板束组21，通过输水管道回至冷却塔冷却，冷却到25℃时，通过输水管道送入板式冷凝器16，循环再利用。
低焓流体可以是地下热水，也可以是工业企业的低温余热烟气或废水；冷却/冷凝用低焓冷却水，也可以是其它低焓液体或其他低焓介质气体。
低沸点工质饱和蒸气膨胀做功的汽轮机12，也可以是螺杆膨胀机。
本发明结构紧凑，节省材料；传热效率高，流体压降小，不易泄漏；制造简单、方便安装，重量轻、造价低，投资回收期短，很有市场竞争力。
Claims (5)
1.热交换板束组应用在低焓低沸点工质发电系统中，包括板式蒸发器(1)、板式冷凝器(16)、汽轮机(12)、发电机(13)、阀门(24)、工质密封泵(26)及连接管道(25、37、38、39)，其特征在于：
所述发电系统：板式蒸发器(1)顶部的低沸点工质饱和蒸气出口(11)，通过连接管道(37)与汽轮机(12)的低沸点工质饱和蒸气入口(40)相连，汽轮机(12)的低沸点工质乏气出口(41)，通过连接管道(38)与板式冷凝器(16)顶部的低沸点工质乏气入口(14)相连，板式冷凝器(16)底部的低沸点工质液体出口(23)，通过设有阀门(24)的连接管道(25)与工质密封泵(26)相连，工质密封泵(26)通过连接管道(39)与板式蒸发器(1)底部的低沸点工质液体入口(27)相连，构成密封系统；汽轮机(12)与发电机(13)相连；
所述板式蒸发器(1)，包括受压筒形壳体、热交换板束组(5)、低焓流体入口(9)、低焓流体出口(10)、低沸点工质液体入口(27)及低沸点工质饱和蒸气出口(11)；受压筒形壳体内的上部为低沸点工质蒸气储气段(2)，中部为低沸点工质气体蒸发段(3)，下部为低沸点工质液体储液段(4)；受压筒形壳体底部设有低沸点工质液体入口(27)，顶部设有低沸点工质饱和蒸气出口(11)；低沸点工质气体蒸发段(3)的左侧壳体上部设有低焓流体入口(9)，下部设有低焓流体出口(10)，壳体内部通过连接板(35)竖立式固定有热交换板束组(5)；所述板束组(5)由两个以上板束(30)构成；所述板束(30)由一个宽流道(31)和一个窄流道(32)构成；两个板片(36)纵向边缘相叠处有纵向全焊接焊缝(33)，板片(36)之间的凸槽(28)顶部与凸槽(28)顶部相对作为支撑点，构成的宽流道(31)为低沸点工质蒸气蒸发浮升流道；另两个板片(36)横向边缘相叠处有横向全焊接焊缝(34)，板片(36)之间的凹槽(29)底部与凹槽(29)底部相对作为支撑点，构成的窄流道(32)为低焓流体流道；板式蒸发器(1)的板片(36)采用不锈钢板，其上凸槽(28)的高度＞凹槽(29)的深度；低沸点工质气体蒸发段(3)设有上隔板(6)、中隔板(7)、下隔板(8)，将热交换板束组(5)的窄流道(32)分成4个相等流程；
所述板式冷凝器(16)，包括受压筒形壳体、热交换板束组(21)、低焓冷却水入口(19)、低焓冷却水出口(20)、低沸点工质乏气入口(14)及低沸点工质液体出口(23)；受压筒形壳体内的上部为低沸点工质乏气储气段(15)，中部为低沸点工质乏气冷凝段(17)，下部为低沸点工质液体储液段(22)；受压筒形壳体顶部设有低沸点工质乏气入口(14)，底部设有低沸点工质液体出口(23)；低沸点工质乏气冷凝段(17)的右侧壳体下部设有低焓冷却水入口(19)，上部设有低焓冷却水出口(20)，壳体内部通过连接板(35)竖立式固定有热交换板束组(21)；所述板束组(21)由两个以上板束(42)构成，所述板束(42)由一个流道(43)和一个流道(44)构成；两个板片(45)纵向边缘相叠处有纵向全焊接焊缝(33)，板片(45)之间的凸槽(28)顶部与凸槽(28)顶部相对作为支撑点，构成的流道(43)为低沸点工质乏气流道；另两个板片(45)横向边缘相叠处有横向全焊接焊缝(34)，板片(45)之间凹槽(29)底部与凹槽(29)底部相对作为支撑点，构成的流道(44)为低焓冷却水流道；板式冷凝器(16)的板片(45)采用不锈钢板，其上凸槽(28)的高度＝凹槽(29)的深度；低沸点工质乏气冷凝段(17)设有隔板(18)，将热交换板束组(21)的流道(44)分成2个相等流程。
2.热交换板束组在低焓低沸点工质发电系统中的应用，其特征在于：
高焓值的低焓流体由低焓流体入口(9)流入板式蒸发器(1)中部的低沸点工质气体蒸发段(3)的上隔板(6)上部的热交换板束组(5)的窄流道(32)，顺着上隔板(6)回流到上隔板(6)与中隔板(7)之间的热交换板束组(5)的窄流道(32)，再顺着中隔板(7)回流到中隔板(7)与下隔板(8)之间的热交换板束组(5)的窄流道(32)，然后顺着下隔板(8)回流到下隔板(8)下部的热交换板束组(5)的窄流道(32)；低焓流体与低沸点工质气体在凸槽(28)的高度＞凹槽(29)的深度的板片(36)两侧呈全“错逆流”式热交换，经过4个流程，低焓流体由高焓值逐渐下降，下降到焓值与低沸点工质相等蒸发热量后，经由低焓流体出口(10)流出，离开热交换板束组(5)；
低沸点工质液体经工质密封泵(26)加压后，通过连接管道(39)、板式蒸发器(1)底部的低沸点工质液体入口(27)，进入板式蒸发器(1)下部的低沸点工质液体储液段(4)，低沸点工质开始沸腾上升，进入中部的低沸点工质气体蒸发段(3)的热交换板束组(5)的宽流道(31)，低沸点工质与低焓流体在凸槽(28)的高度＞凹槽(29)的深度的板片(36)两侧呈全“错逆流”式热交换，低沸点工质在热交换过程中，逐步沸腾蒸发成蒸气，蒸发浮升进入上部的低沸点工质蒸气储气段(2)，通过板式蒸发器(1)顶部的低沸点工质饱和蒸气出口(11)、连接管道(37)、汽轮机(12)的低沸点工质饱和蒸气入口(40)，进入汽轮机(12)膨胀做功，推动与其相连的发电机发电；做功后的低沸点工质饱和蒸气变成低压低温乏气，通过汽轮机(12)的低沸点工质乏气出口(41)、连接管道(38)、板式冷凝器(16)顶部的低沸点工质乏气入口(14)，进入板式冷凝器(16)上部的低沸点工质乏气储气段(15)，乏气逐步向下流到中部的低沸点工质乏气冷凝段(17)的热交换板束组(21)的流道(43)；低沸点工质乏气与低焓冷却水在凸槽(28)的高度＝凹槽(29)的深度的板片(45)两侧呈全“错逆流”式热交换，低沸点工质由乏气变成液态，顺着流道(43)向下流到下部的低沸点工质液体储液段(22)；液态低沸点工质通过板式冷凝器(16)底部的低沸点工质液体出口(23)、设有阀门(24)的连接管道(25)、工质密封泵(26)、连接管道(39)、板式蒸发器(1)底部的低沸点工质液体入口(27)，进入板式蒸发器(1)下部的低沸点工质液体储液段(4)；低沸点工质经过板式蒸发器(1)换热后由液态变成蒸气，经过板式冷凝器(16)换热后由乏气变成液态，循环往复过程中，低沸点工质饱和蒸气不断进入汽轮机(12)，在汽轮机(12)内膨胀做功，推动发电机(13)连续发电；
低焓冷却水由低焓冷却水入口(19)流入板式冷凝器(16)中部的低沸点工质乏气冷凝段(17)的隔板(18)下部的热交换板束组(21)的流道(44)，顺着隔板(18)逆流到隔板(18)上部的热交换板束组(21)的流道(44)，低焓冷却水与低沸点工质乏气在凸槽(28)的高度＝凹槽(29)的深度的板片(45)两侧呈全“错逆流”式热交换，经过2个流程，低焓冷却水的焓值逐渐升高，焓值上升到与低沸点工质乏气相等冷凝热量后，经由低焓冷却水出口(20)流出，离开热交换板束组(21)。
3.根据权利要求2所述发电系统中的应用，其特征在于：板式蒸发器(1)热交换用低焓流体可以是地下热水，也可以是工业企业的低温余热烟气/废水；板式冷凝器(16)冷却/冷凝用低焓冷却水，也可以用其它低焓液体，还可以用其它低焓介质气体。
4.根据权利要求2所述发电系统中的应用，其特征在于：低沸点工质饱和蒸气膨胀做功的汽轮机(12)，也可以是螺杆膨胀机。
5.根据权利要求2所述发电系统中的应用，其特征在于：低焓流体经过板式蒸发器(1)热交换后，仍有一定余热的低焓流体，冬季可用于采暖，夏季可用于空调制冷，全年还可以供应生活用水；低焓冷却水经过板式冷凝器(16)热交换后，焓值升高的低焓冷却水可以通过输水管道回至冷却塔冷却，再通过输水管道送入板式冷凝器(16)，循环再利用。
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- 2011-05-25 CN CN 201110137039 patent/CN102230402B/zh active Active
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