[发明专利]一种梯度利用热量气化低沸点液体发电系统

摘要

本发明公开了一种梯度利用热量气化低沸点液体发电系统，属于节能减排发电加工技术领域。其特征在于：以设制的梯度利用热泵聚热气化低沸点液体系统和梯度利用发电尾热气化低沸点液体系统来气化低沸点液体通过发电系统进行发电，并通过冷凝回收系统使梯度利用热泵聚热气化低沸点液体系统释放出来的尾流进行制冷的同时，一方面回收低沸点液体，而另一方面回收发电系统的余热，所体现的梯度利用热量气化低沸点液体发电系统的总体特征。其创新性和实用性在于：实现了将利用热泵技术聚集热量的热利用率提高到了80%以上，从而在热泵技术的基础上，以利用太阳能热或地热或空气源热或水源热或工业余热或热力发电余热等热源热实现了自偶发电。

主权项

一种梯度利用热量气化低沸点液体发电系统，其特征在于：本系统由梯度利用热泵聚热气化低沸点液体系统和发电系统和梯度利用发电尾热气化低沸点液体系统和冷凝回收系统所组成，其中，梯度利用热泵聚热气化低沸点液体系统，是通过第一管路（1）联接的散流吸热交换器（2），又通过第九管路（10）联接的压缩机（20）以及经由聚热进气分配缸（33）联通第一聚热蒸发罐（21），经由聚热蒸发罐联通管（34）联通第二聚热蒸发罐（22）和第三聚热蒸发罐（23）和第四聚热蒸发罐（24），经由聚热释放尾流分配缸（26）和第十管路（27）联通向冷凝回收器系统输送工质的蒸发器制冷液贮藏罐（28），分流出若干个冷凝回收器之后与第一管路（1）联通构成一个聚热制冷的闭合回路，工作时，通过蒸发器制冷液贮藏罐（28）在系统中注入低沸点液体（如异丁烷），将散流吸热交换器（2）作为与热源热接触的吸热器，通过压缩机（20）向四个或更多的聚热蒸发罐内压缩吸热后增加了热量的工质，从而通过设置在聚热蒸发罐内的蒸发器（25）与第一聚热蒸发罐（21）内聚集的热量进行热交换先来气化沸点较高的低沸点液体（如甲缩醛），再通过第二聚热蒸发罐（22）来气化比第一聚热蒸发罐（21）内被气化的低沸点液体沸点低的低沸点液体（如二氯甲烷），以此类推下去，通过梯度利用热泵聚热气化低沸点液体系统聚集起来的热量来气化低沸点液体，由此实现热利用率为70%以上的来获得低沸点液体气化后膨胀所产生的动压；发电系统：是通过向第一回流液体贮藏罐（45）内注入低沸点液体（如甲缩醛），经由第一蒸发罐液体供给泵（35）的输送，使之经由蒸发器在第一聚热蒸发罐（21）内与梯度利用热泵聚热气化低沸点液体系统聚集起来的热量进行热交换后而被气化，气化后产生的动压聚集在第一蓄压罐（16）内，随后，经由气压管路输送给第一气动发电机组（11）进行发电，而通过聚热蒸发罐联通管（34）的联通由第一聚热蒸发罐（21）流入到第二聚热蒸发罐（22）内的热量，属于第一聚热蒸发罐（21）完成热交换后剩余的热量，对此热量的利用，是通过向第二回流液体贮藏罐（44）内注入的比向第一回流液体贮藏罐（45）内注入的低沸点液体的沸点低的液体（如二氯甲烷），经由第二蒸发罐液体供给泵（36）的输送，使之经由蒸发器在第二聚热蒸发罐（22）内与第一聚热蒸发罐（21）完成热交换后剩余的热量再来进行热交换后而被气化，气化后产生的动压聚集在第二蓄压罐（17）内，随后，经由气压管路输送给第二气动发电机组（12）进行发电，对于第二聚热蒸发罐（22）流通到第三聚热蒸发罐（23）内剩余热量的利用，是通过向第三回流液体贮藏罐（38）内注入的比向第二回流液体贮藏罐（44）内注入的低沸点液体的沸点低的液体（如乙醛），经由第三蒸发罐液体供给泵（37）的输送，使之经由蒸发器在第三聚热蒸发罐（23）内与第二聚热蒸发罐（22）完成热交换后剩余的热量再来进行热交换后而被气化，气化后产生的动压聚集在第三蓄压罐（18）内，随后，经由气压管路输送给第三气动发电机组（13）进行发电，对于第三聚热蒸发罐38流入到第四聚热蒸发罐（24）内剩余热量的利用，是通过向第四回流液体贮藏罐（40）内注入的比向第三回流液体贮藏罐（38）内注入的低沸点液体的沸点低的液体（如异丁烷）），经由第四蒸发罐液体供给泵（39）的输送，使之经由蒸发器（28）在第四聚热蒸发罐（24）内与第三聚热蒸发罐（23）完成热交换后剩余的热量再来进行热交换后而被气化，气化后产生的动压聚集在第四蓄压罐（19）内，随后，经由气压管路18输送给第四气动发电机组（14）进行发电，由此实现通过梯度利用聚集起来的热量气化低沸点液体来达到热利用率为70%以上的进行发电；梯度利用发电尾热气化低沸点液体系统，第一气动发电机组（11）发电后的尾热，经由第八管路（9）和第一尾热蒸发罐（30）和第二尾热蒸发罐（32）和第三尾热蒸发罐（47），随后，经由第十四管路（49）输送给第一冷凝回收器（59）被冷凝后，由第十五管路（51）的输送返回第一回流液体贮藏罐（45）内继续使用，第二气动发电机组（12）发电后的尾热，经由第五管路（6）和第四尾热蒸发罐（60）和第五尾热蒸发罐（71），随后，经由第二十八管路（72）输送给第二冷凝回收器（64）被冷凝后，由第十六管路（52）的输送返回第二回流液体贮藏罐（44）内继续使用，第三气动发电机组（13）发电后的尾热，经由第六管路（7）和第六尾热蒸发罐（73），随后，经由第三十管路（75）输送给第三冷凝回收器（69）被冷凝后，由第十七管路（53）的输送返回第三回流液体贮藏罐（38）内继续使用，第四气动发电机组（14）发电后的尾热，经由第七管路（8）和第四冷凝回收器（80）被冷凝后，由第十九管路（55）的输送返回第四回流液体贮藏罐（40）内继续使用，其中，第一气动发电机组（11）发电后的尾热经过第一尾热蒸发罐（30），对此热量的利用，是通过第一尾热蒸发罐液体供给泵（46）抽出第二回流液体贮藏罐（44）内的低沸点液体经由第十一管路（29）输送给在第一尾热蒸发罐（30）内设置的蒸发器与第一气动发电机组（11）发电后的尾热进行热交换后而被气化，气化后产生的动压经由第二管路（3）输送给第二蓄压罐（17）用于第二气动发电机组（12）进行发电，经过第一尾热蒸发罐（30）热交换后的尾热流入到第二尾热蒸发罐（32）内，对此热量的利用，是通过第二尾热蒸发罐液体供给泵（42）抽出第三回流液体贮藏罐（38）内的低沸点液体经由第十二管路（31）输送给在第二尾热蒸发罐（32）内设置的蒸发器与经过第一尾热蒸发罐（30）热交换后的尾热再来进行热交换后而被气化，气化后产生的动压经由第三管路（4）输送给第三蓄压罐（18）用于第三气动发电机组（13）进行发电，经过第二尾热蒸发罐（32）热交换后的尾热流入到第三尾热蒸发罐（47）内，对此热量的利用，是通过第三尾热蒸发罐液体供给泵（41）抽出第四回流液体贮藏罐（40）内的低沸点液体经由第十三管路（48）输送给在第三尾热蒸发罐（47）内设置的蒸发器与经过第二尾热蒸发罐（32）热交换后的尾热再来进行热交换后而被气化，气化后产生的动压经由第四管路（5）输送给第四蓄压罐（19）用于第四气动发电机组（14）进行发电，第二气动发电机组（12）发电后的尾热经过第四尾热蒸发罐（60），对此热量的利用，是通过第四尾热蒸发罐液体供给泵（43）抽出第三回流液体贮藏罐（38）内的低沸点液体经由第二十三管路（61）输送给在第四尾热蒸发罐（60）内设置的蒸发器与第二气动发电机组12发电后的尾热进行热交换后而被气化，气化后产生的动压经由第三管路（4）输送给第三蓄压罐（18）用于第三气动发电机组（13）进行发电，经过第四尾热蒸发罐（60）热交换后的尾热流入到第五尾热蒸发罐（71）内，对此热量的利用，是通过第五尾热蒸发罐液体供给泵（67）抽出第四回流液体贮藏罐（40）内的低沸点液体经由第二十七管路（70）输送给在第五尾热蒸发罐（71）内设置的蒸发器而与经过第四尾热蒸发罐（60）热交换后的尾热再来进行热交换被气化，气化后产生的动压经由第四管路（5）输送给第四蓄压罐（19）用于第四气动发电机组（14）进行发电，第三气动发电机组（13）发电后的尾热经过第六尾热蒸发罐（73），对此热量的利用，是通过第六尾热蒸发罐液体供给泵（77）抽出第四回流液体贮藏罐（40）内的低沸点液体经由第二十九管路（74）输送给在第六尾热蒸发罐（73）内设置的蒸发器与第三气动发电机组（13）发电后的尾热进行热交换后而被气化，气化后产生的动压经由第四管路（5）输送给第四蓄压罐（19）用于第四气动发电机组（14）进行发电，第四气动发电机组（14）发电后的尾热经由第七管路（8）直接输送到第四泠凝器（80）被冷凝后，经由第十九管路（55）返回第四回流液体贮藏罐（40）内继续使用；冷凝回收系统：对于梯度利用热泵聚热气化低沸点液体系统中用于聚热的工质经过多级热交换后的尾流，使之经由蒸发器制冷液贮藏罐（28）分流出的第二十管路（56）联通第一膨胀阀（50）和第一冷凝回收器（59）进行制冷，同时，对经由第十四管路（49）输送到第一冷凝回收器（59）内的第一气动发电机组（11）发电后的尾热经过热交换，从而使发电后的尾流得到冷凝经由第十五管路（51）的输送返回第一回流液体贮藏罐（45）内继续使用，而由此分流出来的梯度利用热泵聚热气化低沸点液体系统的尾流经由第二十一管路（57）汇集到第一管路（1）继续使用，对于梯度利用热泵聚热气化低沸点液体系统中用于聚热的工质经过多级热交换后的尾流，经由蒸发器制冷液贮藏罐（28）分流出的第二十四管路（63）联通第二膨胀阀（62）和第二冷凝回收器（64）同样进行制冷，同时，对经由第二十八管路（72）输送到第二冷凝回收器（64）内的第二气动发电机组（12）发电后的尾热经过热交换，从而使发电后的尾流得到冷凝经由第十六管路（52）的输送返回第二回流液体贮藏罐（44）内继续使用，而由此分流出来的梯度利用热泵聚热气化低沸点液体系统的尾流经由第二十二管路（58）汇集到第一管路（1）继续使用，对于梯度利用热泵聚热气化低沸点液体系统中用于聚热的工质经过多级热交换后的尾流，经由蒸发器制冷液贮藏罐（28）分流出的第二十六管路（66）联通第三膨胀阀（68）和第三冷凝回收器（69）同样进行制冷，同时，对经由第三十管路（75）输送到第三冷凝回收器（69）内的第三气动发电机组（13）发电后的尾热经过热交换，从而使发电后的尾流得到冷凝经由第十七管路（53）的输送返回第三回流液体贮藏罐（38）内继续使用，而由此分流出来的梯度利用热泵聚热气化低沸点液体系统的尾流经由第二十五管路（65）汇集到第一管路（1）继续使用，对于梯度利用热泵聚热气化低沸点液体系统中用于聚热的工质经过多级热交换后的尾流，经由蒸发器制冷液贮藏罐（28）分流出的第三十一管路（78）联通第四膨胀阀（76）和第四冷凝回收器（80）同样进行制冷，同时，对经由第七管路（8）输送到第四冷凝回收器（80）内的第三气动发电机组（14）发电后的尾热经过热交换后，使发电后的尾流得到冷凝经由第十九管路（55）的输送返回第四回流液体贮藏罐（40）内继续使用，而由此分流出来的梯度利用热泵聚热气化低沸点液体系统的尾流经由第三十二管路（79）汇集到第一管路（1）继续使用，即以设制的梯度利用热泵聚热气化低沸点液体系统和梯度利用发电尾热气化低沸点液体系统来气化低沸点液体通过发电系统进行发电，并通过冷凝回收系统使梯度利用热泵聚热气化低沸点液体系统释放出来的尾流进行制冷的同时，一方面回收低沸点液体，而另一方面回收发电系统的余热，所体现出来的梯度利用热量气化低沸点液体发电系统的总体特征。