[发明专利]基于液氧爆炸动力的发电站设施

说明书

技术领域

本发明涉及一种能源电力设施，特别的一种依靠液氧爆炸为动力的能源电力设施。

背景技术

液氧爆炸是指细小可燃物质颗粒漂浮在空气中，在一定点火能量作用下发生爆炸的现象。粉尘爆炸多数发生在作业、运输的空间内，对人类是一种破坏作用，对粉尘爆炸的正面利用也早已开展起来。授权公告号CN101572476B给出一种爆炸产生等离子体的磁流体特性用来发电，没有利用到爆炸产生的热能和膨胀能量。

公开号为CN102121438A公开了一种纯液氧柴油发动机，公开号为CN102121439A公开了一种纯液氧汽油发动机，公开号为CN102121440A公开了一种纯液氧燃油发电机，公开号为CN102121441A公开了一种纯液氧航空发动机，公开号为CN102619618A公开了一种纯液氧燃煤发动机。上述发明专利申报者为同一个人，主要使用纯液氧，代替空气，使得各种燃料充分燃烧，最大效率利用燃料燃烧产生的热能。上述专利申请案属于内燃机，直接用来做功。

对于炸药能量的直接利用有以下几个专利申报：

申请号：200410034591.0公开号CN1629462A的专利申报被驳回，盖因其只有理论、原理上描述，而无具体技术方案。200510020480.9公布后视为撤回，也未见具体技术方案。

申请号：CN20041050260炸药内燃发动机已经授权，未缴年费终止，提出一种直接利用固体炸药，通过撞针引发爆炸作为动力驱动的内燃发动机。在安全性上可靠性不够，另外采用汽缸对炸药爆炸的复杂产物如何处理没有具体技术方案。

授权公告号CN201068817Y火药动力机，其给出的火药动力舱是一种活塞结构，同样存在爆炸复杂产物对活塞正常运动影响的问题。CN101220767A也是一种汽缸形式内燃发动机。

液态氧气应用在航空火箭发动机上早已有成熟的技术，基于灌注液氧的安全性考量，大型民用发动机设备尚未报道在陆地广泛开发应用。

液氧爆炸的温度很高，甚至超过3000摄氏度，对于汽缸结构的动力机械而言，汽缸材料要求太苛刻，汽缸爆熔的危险性太高，特别是对于紧凑型设备，比如汽车，散热不充分的结果就是液氧发动机报废，没有解决爆热高温导致散热性要求的专利技术方案实用性不足。

对于采用除了汽油、柴油、煤油等传统单一燃料而使用诸如秸秆、果壳、杂草、水苔纺织品废弃物等复杂可燃物纤维和颗粒作为吸收剂借助液氧爆炸产生动力的技术方案，汽缸结构技术方案更加不适合。上述可燃物吸收剂的爆炸产物复杂，主要是二氧化碳，根据吸收剂来源的不同，植物型粉尘还可能包括Ca、K、Na，Fe和其他金属的固体盐，除了积炭问题，这些金属盐的固体物对汽缸内壁的损害很大，另外还有S02、SO3、HS甚至HCl等酸性气体产生，爆炸同时产生的水汽作用下对汽缸壁的腐蚀非常大，加之高温高压爆轰侵彻的作用，将加倍损害汽缸。作为精密配合部件的汽缸显然不适合粉尘爆炸这样严酷的条件。汽缸结构的技术方案的实用性大打折扣。

液氧爆炸的危险性大，吸收剂浸渍液氧后的饱和体在高温下接触火花或静电打火会提前引爆。吸收剂的粉末和纤维恰恰是易于产生静电的物质。为防止早爆的危险发生，通常采用加大湿度的办法，而汽缸结构是需要减少湿度的，这是一个无法调和矛盾。

液氧爆炸会产生巨大噪音，控制噪音需要空间，对于独立动力机械，如车辆、发动机，会加大体积，显得庞大，在机动性和运输问题和运营维护上不具备经济性。

本发明即是针对利用液氧爆炸作为动力的内燃机之可靠性不足的问题，提出一种通过规模化集群发电利用液氧爆炸发电的方法。

本发明提出一种高效利用大气中的氧气产生能量的方法。

本发明还提出一种利用如秸秆、果壳、杂草、树叶等低含能生物质材料产生高功率电能的方法。

本发明可以提供一种最佳的太阳能循环利用方式，即：阳光和空气中二氧化碳通过土壤水分制造植物秸秆、果壳和氧气，秸秆、果壳等生物质材料粉碎制造成吸收剂药包，空气中的氧气经分离、冷却、压缩成液态氧气通过本发明爆炸系统产生能量和二氧化碳，解决人类面临日益严峻的碳循环问题和减轻对化石燃料的依赖。

发明内容

本发明包括两个系统：液氧爆炸炉系统和气-汽轮机系统。

本发明将液氧爆炸作为发电厂汽轮机所需的做功工质气体来源。工质气体包括爆炸直接产生的二氧化碳爆炸气以及冷却爆炸气炉和管路间接产生的水蒸气。