电力生成系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电力生成系统，与现有相比，能量的回收效率良好，并且不仅可以生成冷热也可以生成温热。该电力生成系统在耐压密闭电路的系统内使工作流体状态变化并使其循环，将赋予工作流体的外来热能转换为动能而生成动力，通过该动力驱动发电机产生电力，所述电力生成系统由具有主电路和副电路的耐压密闭电路构成，主电路包括蒸发室、绝热膨胀室、发电部、加温用热交换机构、以及液化工作流体回流单元，副电路包括热介质分支流路、液化辅助用流体供给路、冷却设备、第2被加温流体供给路、加温设备、以及返流压缩单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力生成系统
本专利技术涉及电力生成系统。
技术介绍
作为现有通过热机实施的代表性能量的回收法，列举出例如火力发电、核能发电等。这些是由火力、核能制造高温高压的水蒸汽并由该蒸汽使涡轮转动发电的方法，热能一旦转换为动能使其做功，则可作为电能回收，但由于从物理上被束缚的体系释放内部能量而转换为动能时熵的增加等，迄今为止在技术上难以提高热能的回收效率。在通常的火力发电、核能发电中，回收效率仅为热能的30％至40％左右。此外，作为其他的能量的回收法，已知有通过可再生能量的回收进行发电的方法，例如，从以往就提出了海洋温度差发电、太阳能发电等。然而，相比于火力发电、核能发电，这些发电方法的热能的回收效率更差，在低温低压的蒸汽压、高热源以及低热源两者的海水的供给中产生较大的能量损失，实际回收效率相当低，很难说它能代替火力发电、核能发电。此外，也存在发电量易受气象状況等自然环境影响的问题。因此，过去本专利技术人提出，从常温的热源吸收工作流体的气化潜热，在该过程中热能转换为机械能并有效地回收，通过对做功结束后的工作流体加压并冷却而容易向常温释放热能的方法，以进行向常温释放液化潜热，完成一次循环的系统(参照专利文献1及专利文献2)。其中，根据该系统，不会像例如风力发电、太阳光发电那样受自然环境的影响，能够稳定地回收热能，还能进一步利用该热能进行高效率的发电。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开第2013-040606号公报专利文献2:日本特许第6295391号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术人过去所提出的该系统能够将从海、河等获得的常温水、来自大气的常温空气作为热源转换为动能，并利用其进行发电，在这方面可以说是非常优秀的系统。然而，即使在该优异的系统中，从效率化的观点来看，也还留有改良的余地。此外，本专利技术人所提出的现有的系统可以将在系统内循环的工作流体作为冷热源来提供冷水、冷藏冷冻设备等，但不能进行温热的生成。本专利技术是鉴于该情况而做出的，提供一种电力生成系统，其与现有相比，能量的回收效率良好，并且不仅可以进行冷热的生成也可以进行温热的生成。用于解决问题的方案为解决上述现有问题，在本专利技术的电力生成系统中，(1)该电力生成系统在耐压密闭电路的系统内使工作流体状态变化并使其循环，并且将赋予工作流体的外来热能转换为动能而产生动力，通过该动力驱动发电机来产生电力，所述耐压密闭电路包括主电路、和与该主电路并联连接的副电路，所述主电路包括：蒸发室，其构成为在沸点附近温度下容纳工作流体的气相及液相，在加热用流体与所述工作流体的液相之间可热交换；绝热膨胀室，其构成为使从该蒸发室供给的工作流体通过伴随绝热膨胀的温度下降而液化，并且在绝热膨胀中未能液化的工作流体与液化辅助用流体之间可热交换；发电部，其包括在连通所述蒸发室与所述绝热膨胀室之间的工作流体流路的中途设置的动力生成单元、和通过由该动力生成单元产生的动力进行发电的发电单元；加温用热交换机构，在连通所述绝热膨胀室与所述蒸发室的工作流体流路的中途，与通过所述耐压密闭电路的系统外供给的加温用流体之间进行热交换而加温作为第1被加温流体的工作流体和第2被加温流体；液化工作流体回流单元，使在所述绝热膨胀室液化的工作流体通过所述加温用热交换机构向所述蒸发室回流，所述副电路包括：热介质分支流路，其将工作流体的一部分作为热介质从所述蒸发室与所述发电部之间的工作流体流路分流；液化辅助用流体供给路，其将被分流的热介质的一部分减压并使其温度下降，作为所述液化辅助用流体供给至所述绝热膨胀室；冷却设备，其将被分流的热介质的其他部分减压并使其温度下降，并将其作为冷媒；第2被加温流体供给路，其将通过所述绝热膨胀室和冷却设备的热介质作为所述第2被加温流体供给至所述加温用热交换机构；加温设备，其压缩由所述加温用热交换机构加温的热介质，将更高温的热介质作为热媒；返流压缩单元，设置在使经过所述加温设备的热介质合流到所述蒸发室与所述发电部之间的工作流体流路的热介质返流路上，将热介质压缩至流通所述蒸发室与所述发电部之间的工作流体流路的工作流体以上的压力。此外，本专利技术的电力生成系统具有以下方面的特征。(2)包括热介质分配路，其将通过所述加温用热交换机构加温的热介质的一部分供给至所述加温设备，并且压缩剩余部分至更高的温度而作为加热用流体供给至所述蒸发室。(3)构成为包括水电解装置，其使用通过所述发电部得到的电力的一部分电解水而生成氢和氧；以及燃烧装置，其使所生成的氢和氧燃烧而获得热量，其中，使用通过该燃烧装置得到的热量加热规定的流体以作为加热用流体供给所述蒸发室。(4)构成为将经过所述蒸发室的加热用流体作为加温用流体供给至所述加温用热交换机构以。(5)包括用于储存由所述水电解装置产生的氢和氧的储存设备。(6)使用由所述燃烧装置得到热量加热水而产生的蒸汽驱动涡轮进行发电，并且使经过涡轮的蒸汽冷凝而得到蒸馏水。专利技术效果根据本专利技术的电力生成系统，由于该电力生成系统是在耐压密闭电路的系统内使工作流体状态变化并使其循环，将赋予工作流体的外来热能转换为动能而产生动力，通过该动力驱动发电机产生电力，所述耐压密闭电路包括主电路、和与该主电路并联连接的副电路，所述主电路包括：蒸发室，其构成为在沸点附近温度下容纳工作流体的气相及液相，在加热用流体与所述工作流体的液相之间可热交换；绝热膨胀室，其构成为使从该蒸发室供给的工作流体通过伴随绝热膨胀的温度下降而液化，并且在绝热膨胀中未能液化的工作流体与液化辅助用流体之间可热交换；发电部，其包括在连通所述蒸发室与所述绝热膨胀室之间的工作流体流路的中途设置的动力生成单元、和通过由该动力生成单元产生的动力进行发电的发电单元；加温用热交换机构，在连通所述绝热膨胀室与所述蒸发室的工作流体流路的中途，与通过所述耐压密闭电路的系统外供给的加温用流体之间进行热交换而加温作为第1被加温流体的工作流体和第2被加温流体；液化工作流体回流单元，使在所述绝热膨胀室液化的工作流体通过所述加温用热交换机构向所述蒸发室回流，所述副电路包括：热介质分支流路，其将工作流体的一部分作为热介质从所述蒸发室与所述发电部之间的工作流体流路分流；液化辅助用流体供给路，其将被分流的热介质的一部分减压并使其温度下降，作为所述液化辅助用流体供给至所述绝热膨胀室；冷却设备，其将被分流的热介质的其他部分减压并使其温度下降，并将其作为冷媒；第2被加温流体供给路，其将通过所述绝热膨胀室和冷却设备的热介质作为所述第2被加温流体供给至所述加温用热交换机构；加温设备，其压缩由所述加温用热交换机构加温的热介质，将更高温的热介质作为热媒；返流压缩单元，设置在使经过所述加温设备的热介质合流到所述蒸发室与所述发电部之间的工作流体流路的热介质返流路上，将热介质压缩至流通所述蒸发室与所述发电部之间的工作流体流路的工作流体以上的压力，所以能够提供与现有相比，能量的回收效率良好，并且不仅可以产生冷热也可以产生温热的电力生成系统。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力生成系统，其特征在于，所述电力生成系统在耐压密闭电路的系统内使工作流体状态变化并使其循环，并且将赋予工作流体的外来热能转换为动能而产生动力，通过该动力驱动发电机来产生电力，/n所述耐压密闭电路包括主电路、和与该主电路并联连接的副电路，/n所述主电路包括：/n蒸发室，其构成为在沸点附近温度下容纳工作流体的气相及液相，在加热用流体与所述工作流体的液相之间可热交换；/n绝热膨胀室，其构成为使从该蒸发室供给的工作流体通过伴随绝热膨胀的温度下降而液化，并且在绝热膨胀中未能液化的工作流体与液化辅助用流体之间可热交换；/n发电部，其包括在连通所述蒸发室与所述绝热膨胀室之间的工作流体流路的中途设置的动力生成单元、和通过由该动力生成单元产生的动力进行发电的发电单元；/n加温用热交换机构，在连通所述绝热膨胀室与所述蒸发室的工作流体流路的中途，与通过所述耐压密闭电路的系统外供给的加温用流体之间进行热交换而加温作为第1被加温流体的工作流体和第2被加温流体；/n液化工作流体回流单元，使在所述绝热膨胀室液化的工作流体通过所述加温用热交换机构向所述蒸发室回流，/n所述副电路包括：/n热介质分支流路，其将工作流体的一部分作为热介质从所述蒸发室与所述发电部之间的工作流体流路分流；/n液化辅助用流体供给路，其将被分流的热介质的一部分减压并使其温度下降，作为所述液化辅助用流体供给至所述绝热膨胀室；/n冷却设备，其将被分流的热介质的其他部分减压并使其温度下降，并将其作为冷媒；/n第2被加温流体供给路，其将通过所述绝热膨胀室和冷却设备的热介质作为所述第2被加温流体供给至所述加温用热交换机构；/n加温设备，其压缩由所述加温用热交换机构加温的热介质，将更高温的热介质作为热媒；/n返流压缩单元，设置在使经过所述加温设备的热介质合流到所述蒸发室与所述发电部之间的工作流体流路的热介质返流路上，将热介质压缩至流通所述蒸发室与所述发电部之间的工作流体流路的工作流体以上的压力。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180502 JP 2018-0887721.一种电力生成系统，其特征在于，所述电力生成系统在耐压密闭电路的系统内使工作流体状态变化并使其循环，并且将赋予工作流体的外来热能转换为动能而产生动力，通过该动力驱动发电机来产生电力，
所述耐压密闭电路包括主电路、和与该主电路并联连接的副电路，
所述主电路包括：
蒸发室，其构成为在沸点附近温度下容纳工作流体的气相及液相，在加热用流体与所述工作流体的液相之间可热交换；
绝热膨胀室，其构成为使从该蒸发室供给的工作流体通过伴随绝热膨胀的温度下降而液化，并且在绝热膨胀中未能液化的工作流体与液化辅助用流体之间可热交换；
发电部，其包括在连通所述蒸发室与所述绝热膨胀室之间的工作流体流路的中途设置的动力生成单元、和通过由该动力生成单元产生的动力进行发电的发电单元；
加温用热交换机构，在连通所述绝热膨胀室与所述蒸发室的工作流体流路的中途，与通过所述耐压密闭电路的系统外供给的加温用流体之间进行热交换而加温作为第1被加温流体的工作流体和第2被加温流体；
液化工作流体回流单元，使在所述绝热膨胀室液化的工作流体通过所述加温用热交换机构向所述蒸发室回流，
所述副电路包括：
热介质分支流路，其将工作流体的一部分作为热介质从所述蒸发室与所述发电部之间的工作流体流路分流；
液化辅助用流体供给路，其将被分流的热介质的一部分减压并使其温度下降，作为所述液化辅助用流体供给至所述绝热膨胀室；
冷却设备，其将被分流的热介质的其他部分减压并使其温度下降，并将其作为冷媒；
第2被...

【专利技术属性】
技术研发人员：永岛一彦，
申请(专利权)人：永岛一彦，
类型：发明
国别省市：日本;JP