【技术实现步骤摘要】
一种低温工质超临界发电系统或者机动设备
本专利技术涉及低温热能回收利用及用低温介子作工质的发电
，尤其涉及一种低温热能利用以及燃烧发电的动力系统及新能源机动设备。
技术介绍
目前的汽车多为燃油汽车，需要不断的添加燃油才能够运行，在堵车的城市中运行，有效热效率非常低，尤其是炎热的夏季，空调设备的投入更加剧了燃油的消耗；导致燃油汽车的效率变得更加的低。发动机噪音大，排放的尾气污染环境。未来随着国际市场燃油能源短缺和环保要求，燃油车将会很快退出汽车制造市场，取而代之将是电力驱动的汽车。电动汽车，电动公交车，电动旅游大巴车，具有噪音较小，低噪音、节能、环保、经济、加速快、结构简单、维护方便、易保养等等优点；但也存在续航里程短、充电难、充电慢等问题。另外，大约5年动力电池就需更换，而动力电池的回收又面临着回收成本高、回收技术难的困境。氢燃料电池汽车表面看符合节能环保要求；但氢气制取提纯需耗巨大能量，系统效率低；氢气需约70MPa高压压缩也需耗能，进一步降低效率；还有氢气储存和氢气运输环节，以及灌装使用的环节也都存在很大损耗，效率进一步降低；相对成熟的锂电池，氢燃料电池...
【技术保护点】
1.一种低温工质超临界发电系统或者机动设备，其特征在于，包括依次连通的低温工质存储器、低温工质增压机、主换热器、低温工质超临界气轮机构成；所述低温工质超临界气轮机排气管道出口，返回和连接所述低温工质存储器入口，形成循环；所述低温工质存储器设置有限压阀和安全阀保护设备，并具有高效保温绝热的低温工质存储的压力容器；所存储的工质为标准大气压下，沸点温度低于零摄氏度的低温发电工质；所述低温工质增压机为提升流体压力的驱动设备；所述低温工质增压机设置在所述低温工质存储器与所述主换热器之间；进一步地，还包括有低温液体泵；所述低温液体泵入口，连通所述低温工质存储器底部的低温发电工质液体；所...
【技术特征摘要】
1.一种低温工质超临界发电系统或者机动设备，其特征在于，包括依次连通的低温工质存储器、低温工质增压机、主换热器、低温工质超临界气轮机构成；所述低温工质超临界气轮机排气管道出口，返回和连接所述低温工质存储器入口，形成循环；所述低温工质存储器设置有限压阀和安全阀保护设备，并具有高效保温绝热的低温工质存储的压力容器；所存储的工质为标准大气压下，沸点温度低于零摄氏度的低温发电工质；所述低温工质增压机为提升流体压力的驱动设备；所述低温工质增压机设置在所述低温工质存储器与所述主换热器之间；进一步地，还包括有低温液体泵；所述低温液体泵入口，连通所述低温工质存储器底部的低温发电工质液体；所述低温液体泵出口与乏汽回热器低温管道入口连通；所述低温液体泵单独设置，或者与所述低温工质增压机组合；优选的，所述低温工质增压机出口与所述低温液体泵出口相连；或者所述低温工质增压机出口连接乏汽回热器低温管道出口，所述低温液体泵连接所述乏汽回热器低温管道入口；所述主换热器设置在所述低温工质增压机与所述低温工质超临界气轮机之间；所述主换热器是与热源进行换热的主要设备；所述主换热器又分为低温主换热器，和/或高温主换热器或者锅炉；所述低温工质超临界气轮机的入口连接所述主换热器出口，所述低温工质超临界气轮机排气管道出口；连接低温工质存储器入口；所述低温工质超临界气轮机主蒸汽管道输入的高压气体温度，必须明显高于所述低温发电工质的临界温度；所述低温工质超临界气轮机排气管道输出的乏汽温度，达到所述低温发电工质的临界温度；所述低温工质超临界气轮机主蒸汽管道输入的气体压力，必须明显高于所述低温发电工质的临界压力；所述低温工质超临界气轮机排气管道输出的乏汽压力，达到或接近所述低温发电工质的临界压力；达到或接近所述低温发电工质临界压力的低温发电工质，储存在所述低温工质存储器中，通过所述低温工质增压机提升压力；输送到所述主换热器中吸收外界的热能，体积迅速膨胀，形成高温高压气体输送至低温工质超临界气轮机中，驱动所述低温工质超临界气轮机高速旋转对外输出机械能，或者带动发电机高速旋转对外输出电能；所述低温工质超临界气轮机属于一种将高温高压气体能量转换成为机械功的旋转动力机械，又称气体透平，所述气体透平包括但不仅限于气轮机、气动机、气体螺杆膨胀机、气体透平膨胀机；所述低温工质超临界气轮机设备的构造，需满足低温发电工质的密度、成分、温度、以及压力的物理特性；所述低温工质超临界气轮机的低温零部件需采用耐低温材料，包括但不仅限于奥氏体低温钢、铁素体低温钢；所述低温工质超临界气轮机的设备外，设有高效保温材料；包括但不仅限于泡沫材料、真空绝热板、纤维材料、玻璃棉、高硅氧棉。2.根据权利要求1所述的低温工质超临界发电系统或者机动设备，其特征在于，还包括有乏汽回热器，所述乏汽回热器低温管道设置在所述低温工质增压机与所述主换热器之间；所述乏汽回热器高温管道设置在所述低温工质超临界气轮机与所述低温工质存储器之间；所述乏汽回热器低温管道与所述乏汽回热器高温管道充分的换热，共同组合成为一个高效换热的乏汽回热器；所述乏汽回热器单独设置或者与所述低温工质超临界气轮机组合。3.根据权利要求1-2所述的低温工质发电系统或机动设备，其特征在于，所述高温主换热器或者锅炉还包括有燃烧系统，所述燃烧系统由依次连通的燃料存储器、控制器、锅炉构成；所述锅炉由炉膛燃烧器和所述高温主换热器管道构成；所述燃料存储器中的燃料，经过控制器的调节与控制后，被输送至所述锅炉中燃烧，产生的高温热能量加热所述高温主换热器管道或者锅炉管道，所述高温主换热器管道或锅炉管道中的低温发电工质，受热后形成高温高压气体，驱动所述低温工质超临界气轮机高速旋转对外输出机械能，或者带动发电机高速旋转对外输出电能；所述燃料存储器中所储存的燃料，包括但不仅限于天然气、甲醇、乙醇、汽油、柴油、液化石油气、生物燃料的任意一种；进一步的，所述燃料存储器中所储存的燃料为低温液体燃料；所述温液体燃料包括但不仅限于液氢、LNG液体；进一步的，所述低温液体燃料存储器与所述低温工质存储器中所储存的低温工质为相同的低温液体时，所述低温工质存储器与所述低温液体燃料存储器合并为一个相同的低温液体存储器。4.根据权利要求1-3所述的低温工质发电系统或机动设备，其特征在于，还包括有低温液体燃料的燃烧系统，所述低温液体燃料的燃烧系统由依次连接的低温液体燃料存储器，换热器，控制器，和锅炉构成；所述换热器数量为1的整数倍，设置在所述低温工质超临界气轮机与所述低温工质存储器之间或者所述乏汽换热器与所述低温工质存储器之间，和/或设置在所述低温液体燃料存储器中；所述低温液体燃料，包括但不仅限于LNG液体、液氢；低温液体燃料储存在所述低温液体燃料存储器中，通过管道输送至所述换热器中与乏汽管道中的高温乏汽换热，或者在所述低温液体燃料存储器的底部设置有所述换热器，和/或在低温液体燃料存储器的顶部也设置有所述换热器；所述换热器与低温工质超临界气轮机排气管道输出的高温高压乏汽换热，令高温高压乏汽冷凝成为液体返回低温工质存储器中；与此同时，所述低温液体燃料存储器中的低温液体燃料吸收所述低温工质超临界气轮机排气管道输出的高温乏汽的热能后，气化成为可燃气体，经所述控制器调节控制后，可燃气体被输送至所述锅炉中燃烧，加热所述锅炉高温主换热器管道中的低温发电工质，所述锅炉高温管道中的低温发电工质吸收可燃气体燃烧产生的高温热能后，形成高温高压气体，输入并驱动所述低温工质超临界气轮机高速旋转对外输出机械能或带动发电机旋转对外输出电能；进一步的，所述高温主换热器或者锅炉外，还包裹有低温主换热器，所述低温主换热器充分吸收锅炉中可燃气体燃烧产生出的热能，充分利用所述可燃气体燃烧所产生的热能量来进行发电做功；优选的，所述低温主换热器，还与其他发热设备进行换热，充分的吸收所述其他发热设备的热能量，同时也令其他发热设备降温；进一步的，所述低温主换热器，还与环境中的热空气或者环境中的热水等介子换热，利用极其低温的所述低温发电工质来吸收环境中的热能做功，进一步的提高该系统的发电效率和发电输出；进一步的，在炎热夏季，将所述低温主换热器设置在所述机动设备的内部，来实现空调或者制冷功能，包括但不仅限于汽车、火车、船舶客舱的顶部、以及需要有保鲜或者制冷设备的场所。5.根据权利要求1-4所述的低温工质超临界发电系统或者机动设备，其特征在于，所述低温工质超临界发电系统或者机动设备还包括有控制系统和储能系统；所述低温工质超临界气轮机高速旋转对外输出机械能，或者带动发电机高速旋转对外输出电能；所述发电机输出连接所述控制系统，所述控制系统连接电动机，由所述控制系统来控制所述电动机的启停及控制所述电动机转速；进一步的，所述控制系统还连接有储能系统；所述储能系统包括但不仅限于超级电容储能系统和/或电池储能系统；优选的，所述控制系统还控制所述低温工质增压机和/或所述低温液体泵和/或所述燃烧系统。6.根据权利要求1-4所述的低温工质超临界发电系统或者机动设备，其特征在于，所述低温工质存储器，所述低温液体燃料存储器，为储存低温工质的压力容器；拥有限压阀和安全阀保护设备，壳体还设有高效的绝热保温材料；所存储的介子为标准大气压下，沸点温度低于零摄氏度的低温工质；低温工质存储器、低温工质增压机、低温液体泵、低温工质超临界气轮机、乏汽回热器、所述低温设备或者低温部件以及相应连接管道为耐低温材料，包括但不仅限于奥氏体低温钢，铁素体低温钢；所述低温设备或者低温部件及相应的连接管道外面，还设置有绝热层；所述绝热层具有良好的绝热性能，包括但不仅限于真空绝热、气凝胶、泡沫材料、纤维材料、玻璃棉、高硅氧棉；还包括有冷箱，所述冷箱由高效绝热保温材料构成，并将所述低温设备放置在所述冷箱中；所述冷箱还设置有隔离；所述冷箱通过高效绝热的外壳对外部环境进行绝热，所述隔离再对不同温度的所述低温设备之间进行绝热和隔离。7.根据权利要求1所述的低温工质超临界发电系统或者机动设备，其特征在于，还包括有一种用气轮机缸体进行轴封的气轮机设备，所述气轮机由静止部分及转动部分构成；所述气轮机缸体轴封系统包括输入端轴封系统和输出端轴封系统；所述气轮机的输入端轴封系统，包括输入端缸体、输入端轴承和轴承座、输入端转轴、主蒸汽管道；所述输入端轴承和轴承座包括有支撑轴承和推力轴承；在输入端轴承和轴承座的外面...
【专利技术属性】
技术研发人员：翁志远，
申请(专利权)人：北京宏远佰思德科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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