【技术实现步骤摘要】
光电效应电离大气发电供热装置
[0001]本专利技术属于新能源
,具体涉及光电效应电离大气发电供热技术装置。
技术介绍
[0002]我国是一个“富碳贫油少气”国家。根据中电联发布《中国电力行业年度发展报告 2021》显示,2020年我国全口径发电量为762 64亿千瓦时,其中煤电46296亿千瓦时,占比约为61%。我国电力需求将持续刚性增长,全社会用电量年增长将为 4000亿千瓦时,预计2025年我国全社会用电量将达到9.5万亿千瓦时以上。
[0003]在碳达峰碳中和背景下,本专利技术不仅可实现在受污染的大气环境下发电、供热零碳排放,还能将大气中的污染物实行净化回收。本专利技术可为我国构建一个新型电力能源系统,可在保证我国能源安全的前提下,使我国由世界能源消费大国跃迁成为世界绿色能源生产大国和强国。
[0004]根据1905年诺贝尔物理学奖金得主(德国物理学家菲利普.勒纳特)在1902年提出:“当电子通过一种气体时,必须具有一个确定的最小能量,才能产生气体的电离”的光电效应原理。根据1945年诺贝尔物学奖金得主(奥地利物理学家W.泡利)提出的泡利原理:要使原子产生电离,原子的内壳层必须产生电子空位。根据北京大学禇圣麟教授1979年在高等教育出版社出版的《原子物理学》第219页
‑
235页指出:通电使阴极 K钨丝发热到白热,就会发射电子,在高熔点阳极A上加上几万伏到二十几万伏高压,使电子加速,被加速的电子打在高熔点阳极上又会发射高速电子,高速电子轰击高温金属靶要产生轫致辐射或非弹 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.光电效应电离大气发电供热装备,其特征在于,由竖直直角净化氧气发电供热设备(1)和旋转式斜角净化氮气发电供热设备(2)组成:所述光电效应电离大气发电供热装备用于全球各地发电供热,应用范围包括缺氧的高海拔严寒地区、在南极北极的极寒地带、在大江大河和内陆大湖上的运输客运货运商船、在海岛、在海洋航行的商船和军用舰艇,在铁路部门的快速列车和货运列车,并均能将净化后的空气返还到大气中;所述竖直直角净化氧气发电供热设备(1),包括竖直直角O(g)
2+
N(g)
3+
分配与氢氦净化器(3)、竖直直角接地屏蔽散热降温柜(5)、Hp
‑
8硬质金云母绝缘耐高温载重圆环支架(7)、可编程控制器PLC半自动操作系统(9);在竖直直角净化氧气发电供热设备(1)的白云石砖氧气等离子还原室A(49)的西侧为氧气发电供热设备,东侧为氮气发电供热设备,两类发电供热设备分别设置有白云石砖氧气等离子还原室A(49)和白云石砖氮气等离子还原室B(49
‑
1);或氧气发电供热设备和氮气发电供热设备互换位置;直角空气等离子发生器(37)和接地直角除氡器A(85)、旋转式斜角空气等离子发生器(37
‑
1)和接地斜角除氡器(85
‑
1),都保持在常温和负压条件下运行,氧气等离子O(g)
2+
与氮气N(g)
3+
之间的平均距离大于德拜长度,氧气等离子O(g)
2+
与氮气等离子N(g)
3+
呈准电中性,O(g)
2+
与N(g)
3+
之间以集群相互作用为主,使本发明的氧气等离子O(g)
2+
和氮气等离子N(g)
3+
产率接近100%,使O(g)
2+
在接地钨电极A(48)上的还原率、N(g)
3+
在接地钨电极B(48
‑
1)上的还原率,都接近100%;氮气等离子存储室(51)和氧气等离子存储室(61),为竖直直角O(g)
2+
N(g)
3+
分配与氢氦净化器(3)和旋转式斜角O(g)
2+
N(g)
3+
分配与氢氦净化器(4)的共用机电部件,使本发明的氧气等离子O(g)
2+
和氮气等离子N(g)
3+
的利用率都接近100%;氧气发电供热设备的白云石砖氧气等离子还原室A(49)西部的设备设施包括:电枢电压调速直流电动机(11)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)和蒙乃尔合金转球阀(40)、电枢电压调速直流电动机(12)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)和蒙乃尔合金转球阀(40)、氧气发电设备供热室(38)、Hp
‑
8硬质金云母800℃高热输送气管(42)、竖直直角O(g)
2+
N(g)
3+
分配与氢氦净化器(3)的氧气等离子存储室(61);Hp
‑
8硬质金云母800℃高热输送气管(42)与氧气发电设备供热室(38)联通,其间设置有电枢电压调速直流电动机(11)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)、蒙乃尔合金转球阀(40);Hp
‑
8硬质金云母800℃高热输送气管(42),与氧气等离子存储室(61)联通,其间设置有电枢电压调速直流电动机(11)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)、蒙乃尔合金转球阀(40),该蒙乃尔合金转球阀(40)的输入端口通过接地开关K3与大地连接,其接地电阻小于4Ω,当氧气发电供热设备发电供热时,接地开关K3断开,与接地开关K3串接的蒙乃尔合金转球阀(40)关闭;当用户只要求供热而不用电时,首先逐步减少发电机A(58)的发电量直到停止发电,打开电枢电压调速直流电动机(11)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)西侧蒙乃尔合金转球阀(40),闭合接地开关K1,将氧气等离子存储室(61)内的O(g)
2+
还原为再生氧气O2(g),按北京大学褚圣麟教授出版的《原子物理学》表9.1中结合能和北京师大、华中师大、南京师大出版的无机化学上册表2
‑
3的键能平均值494.6kJ/mol释放热量,再将该热量494.6kJ/mol输送到氧气发电供热室(38),最后由氧气发电供热室(38)直接供热到用户;该热量494.6kJ/mol是燃煤供热站发热量393.5kJ/mol的1.3倍。在白云石砖氧气等离子还原室A(49)内部的设备设施包括:水包A(43)、锅炉水管A(44)、汽包A(45)、过热水蒸汽H2O(g)输送汽管(46)和蒙乃尔合金转球阀(40)、过热汽包
(47)、接地钨电极A(48)、热电偶温度报警器A(60);在白云石砖氧气等离子还原室A(49)的正下方的机电设备设施包括:氧气发电冷却水水泵(21)、氧气发电锅炉纯净水水泵(22)、常温清水水库(52)及其对外联通弯头A(90)、盛有热清水A(92)的热清水储库A(91)和蒙乃尔合金转球阀(40)、液体输送法兰管道(53)、汽轮机A(54)、锅炉纯净水蒸汽H2O(g)冷却胆A(56)、液体止回阀(57)、发电机A(58)、锅炉纯净水H2O(l)水池(59)、锅炉纯净水补水管(94);其中的锅炉纯净水蒸汽H2O(g)冷却胆A(56)的西侧器壁设置有若干个通孔,确保锅炉纯净水蒸汽H2O(g)冷凝为纯净水H2O(l)后,顺利流进锅炉纯净水水池(59);在氧气发电供热设备中,锅炉纯净水蒸汽H2O(g)冷却胆A(56)西侧的若干个通孔与锅炉纯净水水池(59)联通,液体止回阀(57)通过液体输送法兰管道(53)与锅炉纯净水水泵(22)输入端口联通固接,所述锅炉纯净水水泵(22)的输出端口通过液体输送法兰管道(53)和蒙乃尔合金转球阀(40),与水包A(43)西端联通固接;锅炉水管A(44)将水包A(43)、汽包A(45)、过热蒸汽输送汽管(46)、过热汽包(47)组成锅炉纯净水H2O(l)和锅炉纯净水蒸汽H2O(g)无限循环系统:汽包A(45)向北再转向南,与锅炉纯净水蒸汽H2O(g)输出汽管A(55)联通,其间设置有锅炉水管A(44)、过热汽包(47)、过热水蒸汽输送汽管(46)、蒙乃尔合金转球阀(40)、汽轮机A(54)、锅炉纯净水蒸汽H2O(g)冷却胆A(56);汽包A(45)向南与锅炉纯净水蒸汽H2O(g)输出汽管A(55)联通,其间设置有锅炉水管A(44)、水包A(43)、蒙乃尔合金转球阀(40)、液体输送法兰管道(53)、锅炉纯净水水泵(22)、锅炉纯净水H2O(l)水池(59)、锅炉纯净水蒸汽H2O(g)冷却胆A(56);氧气发电供热设备在运行中散失的锅炉纯净水H2O(l),由补水水泵通过锅炉纯净水补水管(94)将锅炉纯净水H2O(l)输送到水包A(43)内;在氧气发电供热设备中,白云石砖氧气等离子还原室A(49),与西侧各机电部件的联通关系为:电枢电压调速直流电动机(11)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)的东侧器壁,通过蒙乃尔合金转球阀(40)与Hp
‑
8硬质金云母800℃高热输送气管(42)西端输出端口联通固接,Hp
‑
8硬质金云母800℃高热输出气管(42)东端输入端口,与白云石砖氧气等离子还原室A(49)北侧器壁联通固接;氧气等离子存储室(61)的东侧器壁,通过蒙乃尔合金转球阀(40)的K3接地开关,首先与电枢电压调速直流电动机(11)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)的东侧器壁联通固接;电枢电压调速直流电动机(12)的Hp
‑
8金云母风扇(41)的西侧器壁,通过蒙乃尔合金转球阀(40),与氧气等离子存储室(61)东侧器壁联通固接;电枢电压调速直流电动机(12)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)的东侧器壁,通过蒙乃尔合金转球阀(40)与白云石砖氧气等离子还原室A(49)的西侧器璧联通固接;白云石砖氧气等离子还原室A(49)通过Hp
‑
8硬质金云母800℃高热输送气管(42),与氧气发电供热设备供热室(38)北侧器壁联通,其间设置有Hp
‑
8硬质金云母800℃高热输送气管(42)、电枢电压调速直流电动机(11)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)、蒙乃尔合金转球阀(40);白云石砖氧气等离子还原室A(49)的西侧器壁,通过蒙乃尔合金气体转球阀(40),与氧气等离子存储室(61)联通,其间设置有蒙乃尔合金转球阀(40)、电枢电压调速直流电动机(12)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)、蒙乃尔合金转球阀(40);在氧气发电供热设备中,竖直直角O(g)
2+
N(g)
3+
分配与氢氦净化器(3)中部的正负电位V
±
直流电源A(35)的正电源输出端(V+)A,与卢瑟福原子核式结构蒙乃尔合金真空检测仪A(36)的外壳器壁内外表面固接后,通过与绝缘底座的蒙乃尔合金气体输送三通A(79)绝缘的34Mn2V钢管桥A(74),与氧气等离子存储室(61)南侧的器壁联通固接,最后与竖直直角O
(g)接地收集器(67)内;在电枢电压调速直流电动机(17)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)的牵引下,氧气等离子O(g)
2+
通过Hp
‑
8硬质金云母输送管(66)和蒙乃尔合金转球阀(40),被输送到氧气等离子存储室(61);在蒙乃尔合金气体输送三通A(79)东侧的三台Hp
‑
8硬质金云母风扇41的牵引下,稀贵气体3He(g)、4He(g)通过氮气分子筛(110)、3He(g)分子筛B(72
‑
1)被输送到东侧蒙乃尔合金3He(g)4He(g)接地收集器(75);稀贵气体氚、氘和H2(g)通过氮气分子筛B(110
‑
1)、氢气分子筛B(71
‑
1),被输送到蒙乃尔合金氚氘和H2(g)接地收集器(76);在电枢电压调速直流电动机(15)的Hp
‑
8硬质白母风扇(41)的牵引下,N(g)
3+
通过Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)和蒙乃尔合金转球阀(40)及Hp
‑
8硬质金云母输送管(77),被输送到氮气等离子存储室(51);在竖直直角接地屏蔽散热降温柜(5)的西侧包括:氮原子分子筛A(73)、西侧接地屏蔽墙板(80)、直角空气等离子发生器西端输出端口A(81)、直流电源正电源输出端V+A(82)、西侧常温空气冷却孔A(83);在竖直直角接地屏蔽散热降柜(5)的北侧和东侧外围的机电部件包括:接地氡气分子筛A(86)和接地直角除氡器A(85)、蒙乃尔合金气体输送三通A(79)、蒙乃尔合金转球阀(40)、电枢电压调速直流电动机(20)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)、蒙乃尔合金转球阀(40)、34Mn2V钢空气法兰管道A(88)、接地常温水水库A(52)和对外联通弯头A(90)、盛有热清水A(92)的接地热清水储库A(91)、液体输送法兰管道(53)、蒙乃尔合金转球阀(40);在竖直直角接地屏蔽散热降温柜(5)的四周边界和内部部分设施为:接地屏蔽散热顶板(84)、设置在直角空气等离子发生器(37)上的I类
137
Cs密封源(93)、东侧常温空气冷却孔A(95)、I类
241
Am密封源(96)、东侧接地屏蔽散热墙板(97)、接地屏蔽散热底板(98)、接地屏蔽散热降温柜后面板(99)、接地屏蔽散热降温柜面板(100)、Hp
‑
8硬质金云母输送气管A(42)、氮原子分子筛A(73);竖直直角接地屏蔽散热降温柜(5)可施行多台并联。在Hp
‑
8硬质金云母绝缘耐高温载重圆环支架(7)的内部设置有Hp
‑
8硬质金云母圆环A(101)、Hp
‑
8硬质金云母载重衬柱A(102)、通孔A(103);可编程控制器PLC半自动直角操作系统(9)包括:FX2N
‑
40MR
‑
DA(104)、波段开关动片IA(105)、波段开关动片IIA(106)、控制开关KNX1A(107)、控制开关KNX2A(108)。2.根据权利要求1所述光电效应电离大气发电供热装置,其特征在于:所述旋转式斜角净化氮气发电供热设备(2)包括:旋转式斜角O(g)
2+
N(g)
3+
分配器与氢氦净化器(4)、旋转式斜角接地屏蔽散热降温柜(6)、Hp
‑
8硬质金云母绝缘耐高温载重圆环斜角支架(8)、可编程控制器PLC半自动斜角操作系统(10);氮气发电供热设备的白云石砖氮气等离子还原室B(49
‑
1)东部的设备设施包括:电枢电压调速直流电动机(23)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)和蒙乃尔合金转球阀(40)、电枢电压调速直电动机(24)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)和蒙乃尔合金转球阀(40)、氮气发电设备供热室(50)、Hp
‑
8硬质金云母输送气管B(42
‑
1)、与竖直直角O(g)
2+
N(g)
3+
分配与氢氦净化器(3)共用的氮气等离子存储室(51)、与竖直直角O(g)
2+
N(g)
3+
分配与氢氦净化器(3)共用的氧气等离子存储室(61);白云石砖氮气等离子还原室B(49
‑
1),与氮气发电设备供热室(50)联通,其间设置有蒙乃尔合金转球阀(40)、Hp
‑
8硬质金云母输送气管B(42
‑
1)、电枢电压调速直流电动机(23)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)的东侧器壁、蒙乃尔合金转球阀(40);白云石砖氮气等离子还原室B(49
‑
1),与旋转式斜角空气净化器(4)的氮气等离子存储室(51)联
通,其间设置有蒙乃尔合金转球阀(40)、电枢电压调速直流电动机(24)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)、蒙乃尔合金转球阀(40);旋转式斜角O(g)
2+
N(g)
3+
分配与氢氦净化器(4)的氮气等离子存储室(51),与氮气发电设备供热室(50)联通,其间设置有电枢电压调速直流电动机(23)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)西侧器壁通孔、蒙乃尔合金转球阀(40),所述蒙乃尔合金转球阀(40)的输入端口的接地开关K4与大地连接,接地开关K4接地电阻值应小于4Ω;氮气发电供热设备在运行时,接地开关K4断开,与接地开关K4串接的蒙乃尔合金转球阀(40)关闭;在白云石砖氮气等离子还原室B(49
‑
1)内部的设备设施包括:水包B(43
‑
1)、锅炉水管B(44
‑
1)、汽包B(45
‑
1)、过热水蒸汽H2O(g)输送汽管(46
‑
1)和蒙乃尔合金转球阀(40)、过热汽包(47
‑
1)、接地钨电极B(48
‑
1)、热电偶温度报警器B(60
‑
1);在白云石砖氮气等离子还原室B(49
‑
1)的正下方的机电设备设施包括:氮气发电冷却水水泵(33)、氮气发电锅炉纯净水水泵(34)、常温清水水库(52
‑
1)及其对外联通弯头B(90
‑
1)、液体输送法兰管道(53)、汽轮机B(54
‑
1)、锅炉纯净水蒸汽H2O(g)冷却胆B(56
‑
1)、液体止回阀(57)、发电机B(58
‑
1)、锅炉纯净水H2O(l)水水池B(59
‑
1)、锅炉纯净水补水管B(94
‑
1);其中的锅炉纯净水蒸汽H2O(g)冷却胆B(56
‑
1)的东侧器壁设置有若干个通孔,确保锅炉纯净水蒸汽H2O(g)被冷凝为锅炉纯净水H2O(l)后,顺利地流进锅炉纯净水水池B(59
‑
1);在氮气发电供热设备中,白云石砖氮气等离子还原室B(49
‑
1)与各机电部件的联通关系为:电枢电压调速直流电动机(23)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)的东侧器壁,通过蒙乃尔合金转球阀(40),与氮气发电供热设备供热室(50)北侧器壁联通固接;电枢电压调速直流电动机(24)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)的西侧器壁,通过蒙乃尔合金转球阀(40)与白云室砖空气等离子还原室(49
‑
1)的东侧器壁联通固接,所述蒙乃尔合金转球阀(40)的输出端口直接指向接地钨电极B(48
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1)东侧的中央部位;旋转式斜角O(g)
2+
N(g)
3+
分配与氢氦净化器(4)的氮气等离子存储室(51)与白云石砖氮气等离子还原室B(49
‑
1)联通,其间设置有两个蒙乃尔合金转球阀以及两个蒙乃尔合金转球阀之间的电枢电压调速直流电动机(24)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)的东侧器壁;氮气发电供热设备供热室(50)与旋转式斜角O(g)
2+
N(g)
3+
分配与氢氦净化器(4)的氮气等离子存储室(51)联通,其间设置有两个蒙乃尔合金转球阀(40)以及两个蒙乃尔合金转球阀之间的电枢电压调速直流电动机(23)的Hp
‑
8硬质白云母风扇(41)西侧器壁;旋转式斜角O(g)
2+
N(g)
3+
分配与氢氦净化器(4)的氮气等离子存储室(51)西侧器壁的接地开关K4,与电枢电压调速直流电动机(23)的Hp
‑
8硬质金云母风扇(41)西侧的蒙乃尔合金转球阀的输入端口联通固接;当氮气发电供热设备运行时,接地开关K4必须断开,与接地开关K4串接的蒙乃尔合金转球阀必须关闭;在氮气发电供热设备中,氮气发电冷却水水泵(33)的输入端口,与设有对外联通弯头B(90
‑
1)的常温水...
【专利技术属性】
技术研发人员:龙瑞英,周春生,
申请(专利权)人:湖南红砖新能源有限公司,
类型:发明
国别省市:
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