【技术实现步骤摘要】
一种氢气混合工质动力系统
本专利技术属于能量综合利用
，涉及一种氢气混合工质动力系统。
技术介绍
自然界充满着无限的常温能源，空气、海水等无限量的常温能源，具有开发潜力。地球上的能源绝大部分来自于太阳，在能源日益紧缺的今天，新的可再生绿色洁净发电技术日益受到重视。现在新能源中，水能和风能发电技术应用较为普遍，技术也较为成熟。水电开发潜力不大，而风力又过于分散，只能在一些特定区域有用，而且水能和风能发电装置投入很大，占地面积广。空气能已逐步进入人们的视野中，目前空气能热水器也得到了普遍应用，其原理就是利用空气中的热能，通过热泵加热水。但是利用空气能发电的技术非常少，技术不够成熟，难以推广应用。授权公告号为CN202055876U，授权公告日为2011年11月30日的中国技术专利公开了一种新能源太阳能热力超临界低温空气能发电装置。包括吸热器、膨胀发电机组、回热器、冷却器、增压泵、制冷机及其管道附件及检测和控制装置，密闭系统内有氮气或混合工质。工质经吸热器成为高压超临界流体，经膨胀发电机组做功发电成为临界状态工质，经回热器、冷却器冷凝，由增压泵压入回热器换热再进吸...
【技术保护点】
1.一种氢气混合工质动力系统，包括氢反应床单元（1）、混合气化器（2）、混合气膨胀机（3）、发电机（5）、带液膨胀机（4）、气液分离器（6）和液体加压泵（7）；所述氢反应床单元的每台氢反应床分别设有低压氢气进口（31）、高压氢气出口（32）、换热氢气入口（33）和换热氢气出口（34）；所述混合气化器（2）设有换热盘管（17）、氢气入口、凝液入口和混合气出口；所述气液分离器（6）设有混合气入口、氢气出口和凝液出口，所述气液分离器（6）的氢气出口设有氢气过滤膜（8）；所述混合气膨胀机（3）与发电机（5）同轴连接，所述带液膨胀机（4）与液体加压泵（7）轴连接；所述气液分离器（6）...
【技术特征摘要】
1.一种氢气混合工质动力系统，包括氢反应床单元（1）、混合气化器（2）、混合气膨胀机（3）、发电机（5）、带液膨胀机（4）、气液分离器（6）和液体加压泵（7）；所述氢反应床单元的每台氢反应床分别设有低压氢气进口（31）、高压氢气出口（32）、换热氢气入口（33）和换热氢气出口（34）；所述混合气化器（2）设有换热盘管（17）、氢气入口、凝液入口和混合气出口；所述气液分离器（6）设有混合气入口、氢气出口和凝液出口，所述气液分离器（6）的氢气出口设有氢气过滤膜（8）；所述混合气膨胀机（3）与发电机（5）同轴连接，所述带液膨胀机（4）与液体加压泵（7）轴连接；所述气液分离器（6）的氢气出口通过低压氢气管路（9）连接到氢反应床单元（1）氢反应床的低压氢气入口，氢反应床单元（1）氢反应床的高压氢气出口通过高压氢气管路（10）连接到混合气化器（2）的氢气入口；气液分离器（6）的凝液出口通过设置液体加压泵（7）的凝液管路（11）连接到混合气化器（2）的凝液入口；所述混合气化器（2）的混合气出口连接到混合气膨胀机（3）的入口，混合气膨胀机（3）的出口连接到带液膨胀机（4）的入口，带液膨胀机（4）的出口连接到气液分离器（6）的混合气入口；其特征是：所述动力系统设有1号氢气中间罐（27）、2号氢气中间罐（28）和空气换热器（29），所述氢反应床单元（1）氢反应床的换热氢气出口（34）通过三通阀（30）分为两路，一路经冷却氢气管路（25）依次通过换热介质低压氢气循环泵（13）、1号氢气中间罐（27）、混合气化器（2）的换热盘管（17）和三通阀（30）连接氢反应床的换热氢气入口（33），形成冷却回路；另一路经加热氢气管路（26）依次通过换热介质高压氢气循环泵（21）、2号氢气中间罐（28）、空气换热器（29）的管程和三通阀（30）连接到氢反应床的换热氢气入口（33），形成加热回路；空气换热管路（12）连接到空气换热器（29）的壳程入口，空气换热器（29）的壳程出口与大气连通。2.根据权利要求1所述的氢气混合工质动力系统，其特征是：所述氢反应床单元（1）设有至少两台氢反应床，每台氢反应床分别设有低压氢气进口（31）、高压氢气出口（32）、换热氢气入口（33）和换热氢气出口（34）；所述低压氢气进口（31）设有低压氢气进口阀门（19），所述高压氢气出口（32）设有高压氢气出口阀门（20），所述换热氢气入口（33）和换热氢气出口（34）分别设有三通阀（30）。3.根据权利要求1所述的氢气混合工质动力系统，其特征是：所述凝液管路（11）中的凝液工质为稳定的无机工质或有机工质或液氮或惰性气体或正丁烷或丙烷；所述带液膨胀机能被使凝液工质有效液化和可靠地给吸氢过程提供冷量的其他液化设备替换。4.根据权利要求1所述的氢气混合工质动力系统，其特征是：所述混合气化器（2）为简单的混合装置或组合式的混合设备，保证混合气出口得到包括压力、温度在内的参数稳定的流量连续的混合气；所述空气换热管路（12）内的空气可以被常温的或低温的其他介质所代替。5.根据权利要求1所述的氢气混合工质动力系统，其特征是：所述动力系统安装在轮船（63）上，用作轮船的海水能利用系统（59）；所述动力系统的空气换热器（29）替换为海水换热器（43），所述轮船设有海水换热管路（40）、传动系统（41）、进水口（60）、喷水口（61）和螺旋桨（42），所述进水口通过海水换热管路连接到海水换热器（43）的壳程入口，海水换热器（43）的壳程出口通过高压泵（62）连接到喷水口；所述混合气膨胀机（3）和发电机（5）通过传动轴与传动系统连接，所述传动系统与螺旋桨连接；或所述动力系统安装在潜水装置或其他水上、水下交通运输工具上。6.根据权利要求1所述的氢气混合工质动力系统，其特征是：所述动力系统包括氢反应床单元（1）、发电机（5）、有机工质压缩机（51）、有机工质膨胀机（52）、烟气换热中心（53）、有机工质换热器（54）、有机工质换热中心（55）、烟气换热管路（56）、氢气膨胀机（57）和烟气换热器（58）；所述氢气膨胀机（57）、有机工质压缩机（51）和有机工质膨胀机（52）与发电机轴连接；所述氢反应床单元的每台氢反应床分别设有低压氢气进口（31）、高压氢气出口（32）、换热氢气入口（33）和换热氢气出口（34）；所述氢反应床单元（1）氢反应床的换热氢气出口通过三通阀（30）分为两路，一路通过冷却氢气管路（25）经换热介质低压氢气循环泵（13）、有机工质换热器（54）的管程和三通阀（30）连接到氢反应床的换热氢气入口（33），形成冷却回路；另一路通过加热氢气管路（26）连接到换热介质高压氢气循环泵（21），换热介质高压氢气循环泵（21）并联通过烟气换热中心（53）和有机工质换热中心（55）的管程，经三通阀（30）连接到氢反应床的换热氢气入口（33），形成加热回路；所述氢反应床单元（1）氢反应床的高压氢气出口通过高压氢气管路（10）连接到氢气膨胀机（57）入口，氢气膨胀机（57）出口经低压氢气管路（9）连接氢反应床单元（1）氢反应床的低压氢气入口（31）；所述烟气换热管路（56）通过烟气换热中心（53）的壳程连接到烟气换热器（58）的壳程，烟气换热器（58）的壳程出口连接到废气排放单元；所述烟气换热器（58）的管程出口通过工质循环管路（64）连接到有机工质压缩机（51）的入口，有机工质压缩机（51）的出口通过有机工质换热中心（55）的壳程连接到有机工质膨胀机（52）的入口，有机工质膨胀机（52）的出口通过有机工质换热器（54）的壳程连接到烟气换热器（58）的管程入口，形成工质循环。7.根据权利要求1所述的氢气混合工质动力系统，其特征是：所述动力系统包括至少三级氢反应床单元（1）、换热中心（70）、膨胀机组、有机工质压缩机（51）、有机工质膨胀机（52）和发电机（5）；所述换热中心（70）设有烟气换热管路（56）、烟气排放口(69)、一级烟气换热器（71）、二级烟气换热器（72）、三级烟气换热器（73）、1号有机工质换热器（74）、2号有机工质换热器（75）、1号级间换热器（76）、2号级间换热器（77）、中间再热器（78）、有机工质换热器（54）和烟气换热器（58）；所述烟气换热管路（56）通过一级烟气换热器（71）和二级烟气换热器（72）连接到三级烟气换热器（73），三级烟气换热器（73）出口分为两路，一路连接到烟气换热器（58），另一路通过中间再热器（78）连接到烟气换热器（58），烟气排放口（69）位于烟气换热器（58）的出口；所述膨胀机组设有3台氢气膨胀机（57）或一台组合式膨胀机，所述膨胀机组的3台氢气膨胀机、有机工质压缩机（51）、有机工质膨胀机（52）与发电机（5）同轴连接，3台氢气膨胀机的中间段分别与中间再热器（78）循环连接；氢反应床单元（1）设有三组升压床结构，每组升压床结构分别设有1号氢反应床（A）、2号氢反应床(B)和3号氢反应床(C)；所述1号氢反应床（A）、2号氢反应床（B）和3号氢反应床（C）分别设有低压氢气进口（31）、高压氢气出口（32）、换热氢气入口（33）和换热氢气出口（34），所述高压氢气出口（32）设有—高压氢气出口阀门（20），低压氢气进口（31）设有低压氢气进口阀门（19）；所述高压氢气出口（32）连接到氢气膨胀机的入口，氢气膨胀机的出口通过缓冲罐（35）连接低压氢气入口（31）；第一组升压床结构的1号氢反...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾鹏，
申请(专利权)人：上海柯来浦能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31
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