发电热机系统非平衡态多路径循环系统技术方案

本发明专利技术公开了一种发电热机系统非平衡态多路径循环系统，包括在高温高压工质气体压力容器中设置的非平衡态工质循环子系统以及多路径循环子系统，以及所述多路径循环子系统包括工质气体余热分离子循环系统和工质气体余热叠加子循环系统等；本发明专利技术增加工质气体余热与工质气体的分离与再叠加系统，余热和工质是分开循环，系统简化，便于减小工质循环和余热循环系统功耗。具体的，余热和工质是分开循环，便于减小工质循环和余热循环系统功耗。

【技术实现步骤摘要】
发电热机系统非平衡态多路径循环系统
本专利技术涉及发电热机
，更为具体地，涉及一种发电热机系统非平衡态多路径循环系统。
技术介绍
目前所有发电热机系统，都是直接由压缩机将做功后的气体工质经第二热源降温后直接压缩回加热室，循环路径较为单一，不利于工质的循环，工质气体做功后的余热没有回收利用。并且，目前所有发电热机系统中的高压加热室内工质气体都是处于等温等压状态，参与循环的工质气体处于热平衡状态时，存在等体积工质气体密度大，质量大，所含的余热量也大，使得逆卡诺循环制冷系统的功耗很大，气体压缩机的功耗也很大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种发电热机系统非平衡态多路径循环系统，增加工质气体余热与工质气体的分离与再叠加子系统，余热和工质是分开循环并能够调控，便于减小工质循环和余热循环系统功耗。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种发电热机系统非平衡态多路径循环系统，包括：工质气体温度非平衡态子系统，所述工质气体温度非平衡态子系统包括升温装置、工质气体加热室；工质气体加热室与其所处工作环境连通等压；在工质气体加热室内由所述升温装置的作用形成所处工作环境内的局部区域的温度差；所述所处工作环境内安装有至少有温度探头，所述温度探头分别与控制器电性连接；多路径循环子系统，所述多路径循环子系统包括热交换器和第一交换室，热交换器向连通等压的工作环境散热，将工质与工质所含能量分离，使热能回到工质所处工作环境；第一交换室将由热交换器分离能量后的工质循环回所处工作环境。进一步地，调节热泵与控制器连接，通过温度探头实现监测温度差，调节热泵用于调控所处工作环境内的局部区域的温度差。进一步地，包括能量转换子系统，所述能量转换子系统与多路径循环子系统、工质气体温度非平衡态子系统分别连接，所述能量转换子系统包括汽轮机组发电子系统和/或液体轮机发电子系统。进一步地，所述能量转换子系统包括汽轮发电机组，所述汽轮发电机组通过进气管道从所述所处工作环境进气。进一步地，所述液体轮机发电子系统包括储液室、第二交换室、发电机组、升温装置、热交换器；储液室与发电机组连接，发电机组与第二交换室连接，第二交换室与升温装置连接，升温装置与热交换器连接；且第二交换室与所述工质气体加热室连接；储液室与工质气体所处工作环境连通等压；热交换器利用连通管道与低温低压工质气体压力容器连接。进一步地，包括热交换器；所述升温装置与所述热交换器连接，热交换器利用管道与热交换器连接，热交换器利用连通管道与低温低压工质气体压力容器连接。进一步地，包括：人工第二热源子系统；所述人工第二热源子系统包括逆卡诺循环制冷系统、人工第二热源物质储存室，已降温低温低压工质气体作为所述人工第二热源物质；逆卡诺循环制冷系统的制冷压缩机安装在低温低压工质气体压力容器内部，逆卡诺循环制冷系统的蒸发器安装在低温低压工质气体压力容器内部并与制冷压缩机连接，逆卡诺循环制冷系统的散热器安装在人工第二热源物质储存室的工质储存室中。进一步地，包括：气体压缩循环子系统；所述气体压缩循环子系统包括气体压缩机、绝热性隔板，在绝热性隔板上设置有电磁阀门EV2；通过绝热性隔板将人工第二热源物质储存室分隔为工质暂存室和工质储存室；气体压缩机与工质暂存室连接，工质暂存室通过电磁阀门EV2与工质储存室连接；气体压缩机将工质气体压入到工质暂存室中，再通过打开电磁阀门EV2排入工质储存室中作为所述人工第二热源物质来吸收散热器和/或热交换器的热量，将已吸热工质气体压入到第一交换室中。进一步地，包括气体工质储存调节室，气体工质储存调节室与气体压缩机连接。进一步地，包括排气机、排液泵，排气机和排液泵分别与控制器电性连接；所述气体压缩机、人工第二热源物质储存室、第一交换室、第二交换室分别于控制器电性连接。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术增加工质气体余热与工质气体的分离与再叠加子系统，余热和工质是分开循环，便于减小工质循环和余热循环系统功耗。一方面，本专利技术工质气体并不是直接参与对外做功，而且利用高压室内的压力势能推动高压室液体工质做功，同时使用高压室高温区的气体工质在辅助液体工质做功循环，因此工质气体在循环时是将所含的热能通过升温装置升温及散热提前释放到高压室内后，工质气体再单独循环。因此本专利技术在高压室中设置了工质气体的等压不等温区域，存在高温区和低温区，高温区和低温区处于等压状态，即非平衡态，这样使得辅助液体工质做功循环的工质气体的自身循环在高压室高温区中的温度处于高温状态，工质气体经升温装置作用后升温越高，在高压室内散热量越大，散热速度越快，并且由于工质气体在高压室内的高温区内，因其温度升高，在一定条件下其密度会变小，即在等压等体积时工质气体所含的余热能越少，气体工质的质量减少，散热后的余热含量也越少，使得逆卡诺循环制冷系统的功耗越小，气体压缩机的功耗也减少。另一方面，本专利技术增加了工质气体的余热与工质气体的分离子系统，工质气体单独一个路径循环，余热单独一个路径循环，利用升温装置以及逆卡诺循环制冷系统共同作用分离工质气体和工质气体余热；利用逆卡诺循环制冷系统将工质气体的余热加工升温后，再利用散热器叠加给另一路径单独循环的工质气体上，余热和工质是分各自单独开循环，便于减小工质循环和余热循环系统自身功耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的结构示意图。图中，10-低温低压工质气体压力容器，40-高温高压工质气体压力容器，12-逆卡诺循环制冷系统，120-制冷压缩机，121-蒸发器，141-散热器，30-人工第二热源物质储存室，131-工质暂存室，132-工质储存室，11-气体压缩机，17-第一交换室，16-升温装置，15-热交换器，151-热交换器，108-流动工质气体加热室，109-高压室高温区，18-排气机，22-第二交换室，26-储液室，23-升温装置，24-热交换器，241-热交换器，39-调节热泵，20-热泵压缩机，21-热泵散热器，19-外部环境热泵蒸发器，26-储液室，1001-低温低压工质气体压力容器，61-储能设施，62-配电设施，81-排液泵，28-控制器，27-传热翅片，252-液体轮机，251-发电机，131-工质暂存室，132-吸热室，86-汽轮发电机组，71-高压室放热室，710-高压室低温区放热区域，110-高压室低温区，66-工质气体储存调节室，68-绝热性隔板。具体实施方式下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。本说明书中公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发电热机系统非平衡态多路径循环系统，其特征在于，包括：/n工质气体温度非平衡态子系统，所述工质气体温度非平衡态子系统包括升温装置(16)、工质气体加热室(108)；工质气体加热室(108)与其所处工作环境连通等压；在工质气体加热室(108)内由所述升温装置(16)的作用形成所处工作环境内的局部区域的温度差；所述所处工作环境内安装有至少有温度探头，所述温度探头分别与控制器(28)电性连接；/n多路径循环子系统，所述多路径循环子系统包括热交换器(15)和第一交换室(17)，热交换器(15)向连通等压的工作环境散热，将工质与工质所含能量分离，使热能回到工质所处工作环境；第一交换室(17)将由热交换器(15)分离能量后的工质循环回所处工作环境。/n

【技术特征摘要】
1.一种发电热机系统非平衡态多路径循环系统，其特征在于，包括：
工质气体温度非平衡态子系统，所述工质气体温度非平衡态子系统包括升温装置(16)、工质气体加热室(108)；工质气体加热室(108)与其所处工作环境连通等压；在工质气体加热室(108)内由所述升温装置(16)的作用形成所处工作环境内的局部区域的温度差；所述所处工作环境内安装有至少有温度探头，所述温度探头分别与控制器(28)电性连接；
多路径循环子系统，所述多路径循环子系统包括热交换器(15)和第一交换室(17)，热交换器(15)向连通等压的工作环境散热，将工质与工质所含能量分离，使热能回到工质所处工作环境；第一交换室(17)将由热交换器(15)分离能量后的工质循环回所处工作环境。


2.根据权利要求1所述的发电热机系统非平衡态多路径循环系统，其特征在于，调节热泵(39)与控制器(28)连接，通过温度探头实现监测温度差，调节热泵(39)用于调控所处工作环境内的局部区域的温度差。


3.根据权利要求2所述的发电热机系统非平衡态多路径循环系统，其特征在于，包括能量转换子系统，所述能量转换子系统与多路径循环子系统、工质气体温度非平衡态子系统分别连接，所述能量转换子系统包括汽轮机组发电子系统和/或液体轮机发电子系统。


4.根据权利要求3所述的发电热机系统非平衡态多路径循环系统，其特征在于，所述能量转换子系统包括汽轮发电机组(68)，所述汽轮发电机组(68)通过进气管道从所述所处工作环境进气。


5.根据权利要求3所述的发电热机系统非平衡态多路径循环系统，其特征在于，所述液体轮机发电子系统包括储液室(26)、第二交换室(22)、发电机组(25)、升温装置(23)、热交换器(24)；储液室(26)与发电机组(25)连接，发电机组(25)与第二交换室(22)连接，第二交换室(22)与升温装置(23)连接，升温装置(23)与热交换器(24)连接；且第二交换室(22)与所述工质气体加热室(108)连接；储液室(26)与工质气体所处工作环境连通等压；热交换器(24)利用连通管道与低温低压工质气体压力容器(10)连接。


6.根据权利要求5所述的发电热机系统非平衡态多路径循环系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖茂章，
申请(专利权)人：肖茂章，
类型：发明
国别省市：四川;51