常温太阳能热力发电装置.pdf

1、10申请公布号CN102338049A43申请公布日20120201CN102338049ACN102338049A21申请号201110279856322申请日20110920F03G6/0020060171申请人罗良宜地址523610广东省东莞市樟木头镇莞樟西路翠怡花园翠桦阁五楼B室72发明人罗良宜54发明名称常温太阳能热力发电装置57摘要一种新能源常温太阳能热力发电装置，其工作流程为气液分离器中的液态工质经增压泵加压后去换热器回收冷量，再经吸热器成为高压超临界流体，膨胀做功发电，工质经换热器预冷后节流膨胀降温回气液分离器，形成发电工作循环；气液分离器中的气态工质经过经换热加压再冷却，再节

2、流膨胀降温降压输出冷量，形成制冷循环。它也可以用于余热废热地热等中低温热源发电。它使工质在超临界状态下膨胀做功同时降温降压来获得冷量，充分循环利用系统内冷量，达到工质冷凝功耗小，无需外界冷源、热电效率高、能量转换密度高、单位功率投资低、成本低、副产冷气不耗电。它成功突破了低温太阳能热力发电热效率低的关键难点技术。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页CN102338062A1/1页21一种常温太阳能热力发电装置主要包括吸热器、膨胀发电机组、换热器、节流阀、压缩机、增压泵；它还包括系统内相连接的管道、附件及检测和控制装置，其特征是增压泵、换

3、热器、吸热器、膨胀发电机组、换热器、节流阀、气液分离器依次连接。2根据权利要求1所述的常温太阳能热力发电装置，其特征是该常温太阳能热力发电装置的吸热器采用微通道管式高效换热器。3根据权利要求1所述的常温太阳能热力发电装置，其特征是该常温太阳能热力发电装置的增压泵采用多级隔膜泵。4根据权利要求1所述的常温太阳能热力发电装置，其特征是该常温太阳能热力发电装置膨胀发电机组主轴与增压泵主轴之间相连接，膨胀发电机组主轴与压缩机主轴相连接。5根据权利要求1所述的常温太阳能热力发电装置，其特征是该常温太阳能热力发电装置能安装于车船及其他机械设备作为直接动力装置或充电装置。6根据权利要求1所述的常温太阳能热力

4、发电装置，其特征是该常温太阳能热力发电装置能用于余热废热地热等中低温热源发电。权利要求书CN102338049ACN102338062A1/3页3常温太阳能热力发电装置技术领域0001本发明涉及一种新能源发电装置，尤其是一种常温太阳能热力发电装置。背景技术0002地球上的能源绝大部分都来源于太阳，不管风能、水能、生物能还是化石能源煤炭、石油、天然气、可燃冰。在能源日益紧张的今天，新的可再生绿色洁净发电技术日益受到重视。现在，新能源中，水力、风力等太阳能发电技术以及太阳光发电的直接利用技术光电池、镜面聚热发电技术已相当成熟；水力发电开发潜力已不大；而风力、太阳光太过分散，使得风力、太阳光的直接发

5、电装置占地面积庞大、一次性投资极高。地球大气每天都在重复吸收并发散太阳辐射的能量，而吸收太阳光热能的环境流体空气中、水中的太阳热能每天更新，几乎取之不尽用之不竭。因而人们都在加紧研究新的间接利用太阳能热能的环境流体空气中、水中的热力发电技术。其中低温太阳能热力发电技术是最有潜力前途的高新技术。目前，公知的热泵式低温热能发电装置采用热泵系统富集空气中、水中的低温太阳热能再采用朗肯循环系统发电。其中热泵系统主要包括压缩机、吸热器、节流器、蒸发器；朗肯循环系统主要包括吸热器、循环泵、蒸发器、膨胀发电机组。该热泵式低温太阳能热力发电技术不仅热泵运行需消耗能量，而且朗肯循环发电系统的吸热器所耗损的大量热

6、量会流出系统不被有效利用。它投资高、尤其热效率低。发明内容0003为了克服现有的热泵式低温热能发电装置投资高、尤其热效率低的不足,本发明提供一种常温太阳能热力发电装置，该常温太阳能热力发电装置使工质在超临界状态下膨胀，高压超临界流体经过膨胀节流做功同时降温降压来获得冷量，充分循环利用系统内冷量，达到工质冷凝功耗小，使常温太阳能热力发电装置无需外界冷源、热电效率高、能量转换密度高、单位功率投资低、成本低、副产冷气不耗电的目的。0004本发明解决其技术问题所采用的技术方案是该常温太阳能热力发电装置主要包括增压泵、换热器、吸热器、膨胀发电机组、节流阀、气液分离器、压缩机等，发电机与膨胀发动机相连组成

7、膨胀发电机组，它还包括系统内相连接的管道、附件及检测和控制装置，常温太阳能热力发电装置中增压泵、换热器、吸热器、膨胀发电机组、换热器、节流阀、气液分离器依次连接，常温太阳能热力发电装置中气液分离器、换热器、压缩机、换热器、节流阀依次连接，主要工艺流程为气液分离器中的液态工质由增压泵加压后进入换热器，再进入吸热器输出冷量给空气，同时吸收空气的热量，使工质成为高压超临界流体，高压超临界流体再进入膨胀发电机组膨胀做功发电降温降压为气态工质，气态工质经换热器过冷再经节流阀节流制冷后经过换热器或不经过换热器回到气液分离器，形成发电工作循环；气液分离器中经换热的气体工质由压缩机加压后再经换热器放热冷却后经

8、节流阀节流制冷后回到气液分离器，形成制冷工作循环。循环工质可以是氮气或混合工质。吸热器可以采用微通道管式高效换热器。增压泵可以采用多级隔膜泵。膨胀发电机组主轴与增压泵主轴可以相连说明书CN102338049ACN102338062A2/3页4接。膨胀发电机组主轴与压缩机主轴可以相连接。该常温太阳能热力发电装置也可以安装于车船及其他机械设备作为直接动力装置或充电装置。该常温太阳能热力发电装置也可以用于余热废热地热等中低温热源发电；用于余热废热地热等中低温热源发电时可用二氧化碳或混合工质。该常温太阳能热力发电装置副产冷气。该常温太阳能热力发电装置启动电力使用蓄电池或电网电力，发电电力除自用外上传电

9、网。0005本发明的有益效果是，该常温太阳能热力发电装置使工质在超临界状态下膨胀，高压超临界流体经过膨胀节流做功同时降温降压来获得冷量，充分循环利用系统内冷量，达到工质冷凝功耗小，使常温太阳能热力发电装置无需外界冷源、热电效率高、能量转换密度高、单位功率投资低、成本低、副产冷气不耗电。附图说明0006下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。0007图1是本发明较佳实施例之一的工作流程示意图。0008图2是本发明另一较佳实施例的工作流程示意图。0009图中1膨胀发电机组、2换热器、3节流阀、4增压泵、5气液分离器、6节流阀、7压缩机、8吸热器。具体实施方式0010在图1所示实施例中，该常温太阳

10、能热力发电装置主要包括增压泵（4）、换热器（2）、吸热器（8）、膨胀发电机组（1）、节流阀（3）、气液分离器（5）、压缩机（7）、节流阀（6）等，发电机与膨胀发动机相连组成膨胀发电机组（1），它还包括系统内相连接的管道、附件及检测和控制装置，常温太阳能热力发电装置中增压泵（4）、换热器（2）、吸热器（8）、膨胀发电机组（1）、换热器（2）、节流阀（3）、气液分离器（5）依次连接，常温太阳能热力发电装置中气液分离器（5）、换热器（2）、压缩机（7）、换热器（2）、节流阀（6）依次连接，主要工艺流程为气液分离器（5）中的液态工质由增压泵（4）加压后进入换热器（2），再进入吸热器（8）输出冷量给空气

11、，同时吸收空气的热量，使工质成为高压超临界流体，高压超临界流体再进入膨胀发电机组（1）膨胀做功发电降温降压为气态工质，气态工质经换热器（2）过冷再经节流阀（3）节流制冷后回到气液分离器（5），形成发电工作循环；气液分离器（5）中气体工质经换热器（2）输冷吸热再由压缩机（7）加压后再经换热器（2）放热冷却后经节流阀（6）节流制冷后回到气液分离器（5），形成制冷工作循环。循环工质是氮气。吸热器（8）采用微通道管式高效换热器。增压泵（4）采用多级隔膜泵。膨胀发电机组（1）主轴与增压泵（4）主轴相连接。膨胀发电机组（1）主轴与压缩机（7）主轴相连接。0011在图2所示实施例中，该常温太阳能热力发电装置

12、主要包括增压泵（4）、换热器（2）、吸热器（8）、膨胀发电机组（1）、节流阀（3）、气液分离器（5）、压缩机（7）、节流阀（6）等，发电机与膨胀发动机相连组成膨胀发电机组（1），它还包括系统内相连接的管道、附件及检测和控制装置，主要工艺流程为气液分离器（5）中的液态工质由增压泵（4）加压后进入换热器（2），再进入吸热器（8）输出冷量给空气，同时吸收空气的热量，使工质成为高压超临界流体，高压超临界流体再进入膨胀发电机组（1）膨胀做功发电降温降压为气态工质，气态工质经换热器（2）过冷再经节流阀（3）节流制冷后经过换热器（2）回到气液分离器说明书CN102338049ACN102338062A3/3页5（5），形成发电工作循环；气液分离器（5）中的气体工质由压缩机（7）加压后再经换热器（2）放热冷却后经节流阀（6）节流制冷后经换热器（2）后回到气液分离器（5），形成制冷工作循环。循环工质是氮气。吸热器（8）采用微通道管式高效换热器。增压泵（4）采用多级隔膜泵。膨胀发电机组（1）主轴与增压泵（4）主轴相连接。膨胀发电机组（1）主轴与压缩机（7）主轴相连接。说明书CN102338049ACN102338062A1/2页6图1说明书附图CN102338049ACN102338062A2/2页7图2说明书附图CN102338049A