本发明专利技术涉及热风式重力热机装置。本发明专利技术涉及能源、热机、发电、土木、海水淡化工程技术领域。特征是包括有供给工质系统(1)、重力压升工质通道系统(2)、工质上升做功系统(3)、热风工质系统(10)、能量回输系统(8)5个基本系统，还包括有14个辅助系统；重力压升工质通道系统(2)内有热风工质系统(10)；热风工质系统(10)有流动的、温度为40-2600℃的热空气(14)；供给工质系统(1)有生产工质系统(4)、输入工质系统(5)；重力压升工质通道系统(2)包括有抽风竖筒(2.1)、抽风楼筒(2.2)、抽风竖井(2.3)、抽风斜筒(2.4)等8种，其高度差ΔH可达到1-7千米；重力压升工质通道系统(2)设置在山顶、山坡、山内、地上、地中、水中、水下、空中；工质上升做功系统(3)主要采用负压抽力做功系统。其热效率可超1。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源工程、动力工程、热能工程、热机工程、发电工程、土木工程、水工工程、海洋工程、海水淡化工程、航空工程的
，尤其是重力热机、火力发电、核能发电、燃气轮机发电、余热发电、火力热风发电、太阳能热风(即热气流)发电、太阳能光伏发电、抽水蓄能发电、风力发电、超高层房屋建设、海水淡化工程的
二、
技术介绍
。传统的热机是胀力热机。胀力热机是指利用气体受热的膨胀力来推动机构做功的动力机器，如凝汽式发电厂(火电厂、核电厂)、燃气轮机发电厂、燃气-蒸汽联合电站。重力热机装置是指利用大气压的势能重力，挤压比常温空气轻的热空气(14.10)在抽风竖筒(2.1)(即下述的重力压升工质通道系统(2))内上升成为热风(10)(或称为热气流)，形成抽风囱筒内部抽力来做功的动力机器。现有的重力热机装置有太阳能热风发电厂(或称为太阳能热气流发电厂)、火电、核电凝汽余热热风发电厂。现有的太阳能热风发电厂具有前后两种做功过程，第一个做功过程是太阳能加热常温气体成为膨胀热气体并且克服大气压力做功过程；然后第二个做功过程是热气体形成抽风 筒内的上升热风流来推动或者抽动机械做功过程。上述这两种传统的胀力热机和太阳能重力热机装置存在以下缺点:1、首先太阳能热风发电厂发电状态不稳定，无或弱太阳能时，发电能力很小。其次热风温度小于45°C，温度太低，太阳能热风发电厂的单位面积输出功率太低，发电成本高。2、太阳能重力热机装置的抽风囱筒高度低于250米，抽风囱筒顶部与下部抽力面之间存在高度差AH比较小，造成发电热效率、单位面积输出功率、单位面积输出功率的造价太低。3、太阳能热风发电厂的抽风囱筒、太阳能集热棚的功能单一，造价和发电成本无法降低。4、重力热机装置没有开发其它生产、生活、工农业、民用的各种用热设备设施的排放的全部高温废弃热量，使这部分热量没有得到充分利用。5、太阳能热风发电厂、凝汽余热热风发电厂的热风工质温度不高在40_60°C之间，限制热效率大幅度提高。它们还没有设置能量回输系统(8)，包括电能回输系统(41)、热量回输系统(42)。由于把热风的热量全部排出浪费掉，造成其发电热效率无法进一步提高。而且没有形成可自生能源模式。6、太阳能热风发电厂以及制冷、降温、空调等行业没有充分利用开发地面500米以上高空冷空气的冷能资源。例如1000米高抽风囱筒顶部的高空冷空气的温度比地面的空气温度低10度左右，是优质冷资源。高空冷空气既可以降低热风的温度差AT，也可以作为建筑制冷空调的免费冷源，一物两用。7、胀力热机的工质温度不高，限制热效率大幅度提高。工程热力学指出，做功工质温度越高，热机的热效率就越大。但是，由于耐高温材料限制，做功工质(如燃气、热风)的温度一般不超过250°C，不可能突破进入1050°C -2500°C之间的超高温领域。所以胀力热机无法大幅度提高热效率、热电转换率。8、凝汽式发电厂(火力发电、核能发电)，有以下缺点:8.1、热电转换率低，一般不超过35%;大约有三分之二的热能要浪费掉。82、耗水量大。8.3、调峰能力差，大约有30%的谷期电力要浪费掉。9、传统的燃气轮机发电厂存在以下缺点:9.1、热电转换率低，燃气单循环机组一般不超过40 %，燃气-蒸汽联合机组一般不超过60 % ;大约有40-60 %的热能要浪费掉。9.2、燃气-蒸汽联合机组的耗水量大。9.3、燃气-蒸汽联合机组的调峰能力差，大约有30%的谷期电力要浪费掉。10、传统的抽水蓄能电站技术存在以下缺点:势能小、投资大、费用高。11、在风力发电行业没有充分利用和开发地面200米以上的高空风力能资源。12、现有的地下燃料开采技术，包括地下煤炭、地下燃气(天然气、页岩气、煤层气)、地下燃油(石油、页岩油)、地下可燃冰等等地下燃料开采的技术存在以下缺点:12.1、开采率低，如煤炭开采的开采率不超过40%。12.2、成本高，如煤炭开采的成本超过200元/吨。12.3、人员伤亡率高，如中国煤炭开采的每年人员死亡达到几千人。12.4、热能利用率低，如煤炭的热能利用率不超过35%。12.5、运输量大，运输成本大，耗能大、投资大、费用高。12.6、破坏环境大，污染环境大。12.7、在煤炭地下气化中，气化体的单位发热量低，而且不稳定。13、现有的许多传统能源、新能源技术的载体是独立的，不是共用载体。由于载体的功能单一，造价无法降低，发电成本无法降低。14、传统的房屋建筑物没有和抽风囱筒构筑物充分结合，无法减少建设工程量，无法降低房屋建筑物、抽风囱筒构筑物的成本。同时房屋建筑物占用住宅用地大，无法充分利用和开发工业用地来建设房屋建筑物，减少建设用地量。本专利技术的目的，就是为了克服上述现有缺点，提供一种热风式重力热机装置。本专利技术的目的可以通过采取如下措施来达到。 三、
技术实现思路
。内容 I。热风式重力热机装置，它包括有下述系统，供给工质系统(I)、重力压升工质通道系统(2)、工质上升做功系统(3)、热风工质系统(10);其供给工质系统(I)设置在或者连接或者连通重力压升工质通道系统(2)的下部或底部；其工质上升做功系统(3)设置在重力压升工质通道系统(2)之内或者连接或者连通下述其中一种系统，供给工质系统(I)、重力压升工质通道系统(2);其重力压升工质通道系统(2)的内部设置有热风工质系统(10)；其特征在于:供给工质系统(I)至少包括有下述其中之一种系统，生产工质系统(4)、输入工质系统(5);其中，在生产工质系统(4)中包括有热风工质系统(10)的温度<60°C的太阳能集热加热系统(4.12)时，或者在生产工质系统(4)中包括有热风工质系统(10)为发电厂凝汽余热的余热收集加热系统(4.3)时，重力热机装置还包括有能量回输系统(8)；热风工质系统(10)包括有比常态空气(18)重度小的、流动的热气体(14);热气体(14)构成了全部或者部分热风工质系统(10)。由于供给工质系统(I)把低温气体(如常态空气(18))、液体(如常态水体(19))加热成为热气体(14)，因此比常态空气(18)重度小的、流动的热气体(14)就构成了热风工质系统(10)。高温度的热风工质系统(10)进入重力压升工质通道系统(2)内部，高温度的热风工质系统(10)被大气的压力差力和自身的浮力推动上升到重力压升工质通道系统(2)的出风口或上端，然后高温度的热风工质系统(10)被排放到上千米高空。此时，高温度的热风工质系统(10)可以推动重力压升工质通道系统(2)内的、工质上升做功系统(3)的正压推力做功系统位移或者旋转做功，同时可以带动发电机生产电力。或者，在高温度的热风工质系统(10)的上升力的抽吸下，在供给工质系统(I)或重力压升工质通道系统(2)的底部产生了负压抽力；负压抽力抽吸工质上升做功系统(3)的负压抽力做功系统或正压推力做功系统位移或者旋转做功，同时可以带动发电机生产电力。由于供给工质系统(I)增加了生产工质系统(4)、输入工质系统(5)，使热气体(14)的供给范围比太阳能热风发电厂、凝汽余热热风发电厂的单一生产热空气(14.5)的供给范围大。极大地提高了重力热机装置的发电状态稳定性、热效率H、单位面积输出功率，有效地降低了重力热机装置的发电成本。现有的本文档来自技高网...
【技术保护点】
热风式重力热机装置，它包括有下述系统，供给工质系统(1)、重力压升工质通道系统(2)、工质上升做功系统(3)、热风工质系统(10)；其供给工质系统(1)设置在或者连接或者连通重力压升工质通道系统(2)的下部或底部；其工质上升做功系统(3)设置在重力压升工质通道系统(2)之内或者连接或者连通下述其中一种系统，供给工质系统(1)、重力压升工质通道系统(2)；其重力压升工质通道系统(2)的内部设置有热风工质系统(10)；其特征在于：供给工质系统(1)至少包括有下述其中之一种系统，生产工质系统(4)、输入工质系统(5)；其中，在生产工质系统(4)中包括有热风工质系统(10)的温度＜60℃的太阳能集热加热系统(4.12)时，或者在生产工质系统(4)中包括有热风工质系统(10)为发电厂凝汽余热的余热收集加热系统(4.3)时，重力热机装置还包括有能量回输系统(8)；热风工质系统(10)包括有比常态空气(18)重度小的、流动的热气体(14)；热气体(14)构成了全部或者部分热风工质系统(10)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吕怀民，尹凌青，杨晋，张来武，魏立毅，吕屾，李建锋，吕伯涛，徐晓东，梁亚卓，吕晨，徐晓玲，贾丁莉，吕军，
申请(专利权)人：吕怀民， 吕屾，
类型：发明
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。