汽轮机低温热能发电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种汽轮机低温热能发电系统，包括高温高压工质气体压力容器和低温低压工质气体压力容器，高温高压工质气体压力容器与低温低压工质气体压力容器通过能量转换系统连接；在高温高压工质气体压力容器中的高压室低温区处设置有进气电磁阀门，进气电磁阀门通过进气管道与汽轮发电机组连接，且进气电磁阀门与控制器电性连接等；本发明专利技术提出了一种新的气轮机发电结构、原理及过程，为低温热能汽轮机发电提供了新思路，有益于推动低温热能汽轮机发电技术进步和商业化。

【技术实现步骤摘要】
汽轮机低温热能发电系统
本专利技术涉及低温热能发电
，具体涉及一种汽轮机低温热能发电系统。
技术介绍
发电热机系统泛指各种利用内能做功的机械系统，例如蒸汽发电机组、汽轮机、燃汽轮机、内燃机发电机组、喷气发动机等。热机动力系统主要通过工作介质(工质)传递热能，利用工质气体受热膨胀对外做功。然而，发电热机的工作过程不可避免地损失部分能量，因为热机在工作过程中，目前所使用的都是高温度热能(温度高于热机系统外的自然环境温度，以及热机工作过程中产生的各种摩擦、各种热损等)，所以热量不能被全部有效利用，使得热效率不高，热能的利用率也不高。目前，由于汽轮发电机组机械效率一般较低，约在在40％左右，系统净输出功较小，这是因为推动水蒸气发电系统的工质气体密度较小，进而影响到汽轮发电机组的发电效率较低。
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，提供一种汽轮机低温热能发电系统，提出了一种新的气轮机发电结构、原理及过程，为低温热能汽轮机发电提供了新思路，有益于推动低温热能汽轮机发电技术进步和商业化应用等。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种汽轮机低温热能发电系统，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；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；包括能量转换子系统，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，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，包括热交换器；热交换器设置在人工第二热源物质储存室中，且热交换器与热交换器连接。进一步地，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，包括控制器；控制器与气体压缩机、人工第二热源物质储存室、第一交换室、第二交换室电性连接。进一步地，包括排气机、调节热泵，排气机、调节热泵分别与控制器电性连接。进一步地，调节热泵包括热泵压缩机和热泵散热器，热泵散热器与热泵压缩机连接，热泵压缩机与外部环境热泵蒸发器连接。进一步地，包括磁致加热装置，磁致加热装置与蒸发器连接。进一步地，包括磁致散热装置，磁致散热装置与散热器连接。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术提出了一种新的气轮机发电结构、原理及过程，为低温热能汽轮机发电提供了新思路，有益于推动低温热能汽轮机发电技术进步和商业化。(2)本专利技术使得汽轮机的发电效率有较大的提高，比常规的有提高。同时，降低了逆卡诺循环系统的功耗。(3)本专利技术实现了发电热机系统中工质及余热、各种当量热、摩擦热等低消耗高品质功地循环，因此大大减少消耗高品质功，提高了系统对外的净输出功，提高了热效率和热能的利用率，有益于提高热能发电系统的经济效益，便于推广普及；具体的，利用高温高压工质气体与低温低压工质气体在交换系统中进行交换，实现了低温低压工质气体循环到高温高压工质气体压力容器中，利用高温高压工质气体压力容器外壁上的传热翅片开始吸收外部环境中的热量，工质气体吸热后继续下一个做工循环(连续循环)。(4)本专利技术采用多个节能技术子系统，即气体压缩循环节能子系统、逆卡诺循环制冷节能子系统，以及使用了高压室内工质气体按温度非平衡态多路循环子系统，采用了工质气体及其余热分离再叠加子系统回收利用余热，将它们集成组合为本专利技术发电系统；一方面，极大降低气体压缩机功耗、逆卡诺循环制冷系统功耗。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，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，28-控制器，27-传热翅片，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，91-磁致热加热装置，92-磁致热散热装置，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合。如图1所示，一种汽轮机低温热能发电系统，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；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；包括能量转换子系统，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。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12、人工第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽轮机低温热能发电系统，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；/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包括能量转换子系统，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。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽轮机低温热能发电系统，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；
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；
包括能量转换子系统，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。


2.根据权利要求1所述的汽轮机低温热能发电系统，其特征在于，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(12)、人工第二热源物质储存室(30)，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(12)的制冷压缩机(120)安装在低温低压工质气体压力容器(10)内部，逆卡诺循环制冷系统(12)的蒸发器(121)安装在低温低压工质气体压力容器(10)内部并与制冷压缩机(120)连接，逆卡诺循环制冷系统(12)的散热器(141)安装在人工第二热源物质储存室(30)的工质储存室(132)中。


3.根据权利要求2所述的汽轮机低温热能发电系统，其特征在于，包括热交换器(151)；热交换器(151)设置在人工第二热源物质储存室(30)中，且热交换器(151)与热交换器(215)连接。


4.根据权利要求1所述的汽轮机低温热能发电系统，其特征在于，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(11)、绝热性...

【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