[發明專利]一種超臨界溫度的發電系統或者動力系統

在審

• 申請號: 201910255568.0
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN111749734A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 翁志遠
• 申請（專利權）人: 北京宏遠佰思德科技有限公司
• 主分類號: F01D15/10
• 分類號: F01D15/10;F01D21/00;F01D25/00;F01D25/12;F01D25/18;F01K7/32;F01K13/00
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1.一種超臨界溫度的發電系統或者動力系統，其特征在于，包括依次連通的水箱、水泵、乏汽回熱器低溫管道、鍋爐、超臨界溫度汽輪機或膨脹機、以及乏汽回熱器高溫管道構成；所述乏汽回熱器的高溫管道與低溫管道充分換熱后，輸出連接所述水箱，形成閉環回路；

所述水箱存儲的發電工質為標準大氣壓下，沸點溫度大于零攝氏度的液體介子，包括但不僅限于水或者水溶液；所述水箱單獨設置，或者與所述乏汽回熱器組合到一起；

所述鍋爐為與高溫熱源進行換熱的主要設備，包括并不局限于火電鍋爐、核電鍋爐、生物質發電鍋爐、太陽光熱發電熱交換裝置、高溫余熱鍋爐、高溫煙氣換熱器中的任意一種或多種組合；

所述超臨界溫度汽輪機或膨脹機屬于一種將蒸汽能量轉換成為機械功的旋轉動力機械，又稱蒸汽透平，包括但不僅限于汽輪機、氣動機、膨脹機、蒸汽透平機、和透平膨脹機；

所述超臨界溫度汽輪機或膨脹機的主蒸汽管道輸入的高壓主蒸汽，溫度必須明顯高于水的臨界溫度；

所述超臨界溫度汽輪機或膨脹機排氣管道輸出的乏汽，溫度必須達到或者略微高于水的臨界溫度；所述超臨界溫度汽輪機或膨脹機設備的工況區域，始終都處在水的臨界溫度以上；

所述超臨界溫度汽輪機或膨脹機的主蒸汽管道與所述鍋爐的主蒸汽管道連通；所述超臨界溫度汽輪機或膨脹機的排氣管道，連通所述乏汽回熱器的高溫管道，令水泵輸出的低溫冷水，冷凝所述超臨界溫度汽輪機或膨脹機排氣管道所輸出的高溫乏汽；

所述超臨界溫度汽輪機是利用主蒸汽管道輸入的，明顯高于水臨界溫度的高溫主蒸汽溫度能量，與所述汽輪機排氣管道輸出的，溫度達到水的臨界溫度的高溫乏汽之間的焓差做功；

所述乏汽回熱器是一種凝汽器設備，設置在所述超臨界溫度汽輪機或膨脹機的排氣管道出口；所述乏汽回熱器單獨設置，或者與所述超臨界溫度汽輪機或膨脹機組合到一起；

所述乏汽回熱器高溫管路連通所述汽輪機排氣管道出口，所述乏汽回熱器低溫管路連通所述水泵出口；用所述水泵輸出的低溫冷水，冷凝所述乏汽回熱器高溫管路中的高溫乏汽成為液體水；所述乏汽回熱器擁有較高的換熱效率，單獨設置在所述超臨界溫度汽輪機輸出端，或者與所述超臨界溫度汽輪機組合到一起；

所述鍋爐、所述超臨界溫度汽輪機或膨脹機、所述乏汽回熱器，選擇耐高溫材料；所述鍋爐、所述超臨界溫度汽輪機或膨脹機的殼體外，還設置有保溫的絕熱材料。

2.根據權利要求1所述的一種超臨界溫度的發電系統或者動力系統，其特征在于，所述乏汽回熱器或乏汽回熱器高溫管道出口與所述水箱之間，或者所述水箱與所述水泵之間，還設置有冷卻器；所述冷卻器與環境中空氣或冷水換熱，將高溫乏汽中多余的熱能量釋放掉；所述冷卻器單獨設置，或者在所述乏汽回熱器殼體和/或所述水箱殼體上設置散熱片，對環境中空氣或冷水釋放乏汽中多余熱能。

3.根據權利要求1所述的一種超臨界溫度發電系統或者動力系統，其特征在于，在所述超臨界溫度汽輪機或膨脹機的排氣管道輸出壓力較大情況下，所述乏汽回熱器高溫管道出口與所述水箱之間或者所述水箱與水泵之間，還設置有節流降壓裝置；所述節流降壓裝置包括但不僅限于節流閥、截止閥、膨脹閥、或者膨脹機。

4.根據權利要求1所述的一種超臨界溫度發電系統或者動力系統，其特征在于，所述超臨界溫度汽輪機屬于一種將蒸汽能量轉換成為機械功的旋轉動力機械，又稱蒸汽透平，包括但不僅限于汽輪機、氣動機、膨脹機、蒸汽透平機、和透平膨脹機；因此，所述超臨界溫度汽輪機及使用方法還包括其他蒸汽透平，包括但不僅限于膨脹機、氣動機、蒸汽透平機、透平膨脹機。

5.根據權利要求1所述的一種超臨界溫度發電系統或者動力系統，其特征在于，所述超臨界溫度汽輪機或膨脹機主蒸汽管道輸入的蒸汽壓力低于水的臨界壓力；所述超臨界溫度汽輪機或膨脹機排氣管道輸出的乏汽壓力，大于標準大氣壓或者等于標準大氣壓；所述超臨界溫度汽輪機或膨脹機的工況區，為水臨界溫度以上的過熱區。