[發(fā)明專利]一種超臨界溫度的發(fā)電系統(tǒng)或者動(dòng)力系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910255568.0
• 申請(qǐng)日: 2019-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN111749734A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翁志遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京宏遠(yuǎn)佰思德科技有限公司
• 主分類號(hào): F01D15/10
• 分類號(hào): F01D15/10;F01D21/00;F01D25/00;F01D25/12;F01D25/18;F01K7/32;F01K13/00
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本發(fā)明實(shí)施例提供一種超臨界溫度的發(fā)電系統(tǒng)或者動(dòng)力系統(tǒng)，屬于熱能利用領(lǐng)域，包括依次連通的水箱、水泵、乏汽回?zé)崞鞯蜏毓艿馈㈠仩t、超臨界溫度汽輪機(jī)或膨脹機(jī)、以及乏汽回?zé)崞鞯母邷毓艿罉?gòu)成；所述乏汽回?zé)崞鞲邷毓艿莱隹谶B接所述水箱，形成閉環(huán)回路；本發(fā)明實(shí)施例提供的超臨界溫度汽輪機(jī)或膨脹機(jī)主蒸汽管道所輸入的蒸汽，溫度明顯高于水臨界溫度；所述超臨界溫度汽輪機(jī)或膨脹機(jī)排氣管道所輸出的乏汽，溫度必須達(dá)到水的臨界溫度；所述超臨界溫度汽輪機(jī)或膨脹機(jī)的排氣管道連接乏汽回?zé)崞鳎盟幂敵龅睦渌淠R界溫度的高溫乏汽，所述發(fā)電系統(tǒng)或者動(dòng)力系統(tǒng)屬于自冷卻系統(tǒng)，沒有朗肯循環(huán)中大量釋能的冷卻塔，因此該系統(tǒng)有效熱效率很高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及火力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、核電站、太陽光熱發(fā)電、高溫余熱發(fā)電、船舶等動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。涉及朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，又與朗肯循環(huán)系統(tǒng)不同，本發(fā)明實(shí)施例中的冷端沒有冷卻塔，因此，是一種有效熱效率很高的發(fā)電系統(tǒng)或者動(dòng)力系統(tǒng)。

背景技術(shù)

1882年瑞典工程師拉瓦爾設(shè)計(jì)制造出了第一臺(tái)單級(jí)沖動(dòng)式的汽輪機(jī)，汽輪機(jī)是一種以蒸汽為動(dòng)力，并將蒸氣的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，是現(xiàn)代火力發(fā)電廠中應(yīng)用最廣泛的原動(dòng)機(jī)。汽輪機(jī)具有單機(jī)功率大、效率高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在電站、船舶航海和大型工業(yè)中。

現(xiàn)在火力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、核電站、船舶艦船、大型工業(yè)動(dòng)力、太陽光熱發(fā)電、高溫余熱發(fā)電的技術(shù)領(lǐng)域，所應(yīng)用的發(fā)電循環(huán)和動(dòng)力循環(huán)為朗肯循環(huán)。在朗肯循環(huán)系統(tǒng)中，發(fā)電站應(yīng)用冷凝汽輪機(jī)設(shè)備輸出的乏汽溫度，遠(yuǎn)低于水的沸點(diǎn)溫度(已低至約50℃以下)，排氣壓力也是真空壓，目的是為了提高系統(tǒng)熱效率，盡可能多的發(fā)電輸出。有得必有失，其直接后果就是造成大量的低品位乏汽潛熱無法回收利用。

例如：某高壓汽輪機(jī)進(jìn)汽含熱量3433kJ/kg左右，這些熱量中只有約837kJ/kg是做功的，每公斤水約2240kJ/kg潛熱能量是被冷卻系統(tǒng)的冷卻水帶走，冷卻塔損失的潛熱能量相當(dāng)于2-3倍有效輸出，或約5倍0℃水加熱到100℃熱水所吸收的能量；

這些低品位潛熱能量需通過冷卻塔、空冷島等冷卻設(shè)備釋放到環(huán)境中的空氣或者水中，不但造成極其巨大的能量浪費(fèi)，而且這些熱能量釋放到環(huán)境中還將會(huì)對(duì)環(huán)境造成熱污染，冷卻塔釋放能量同時(shí)還要蒸發(fā)大量水，這些水蒸汽蒸發(fā)并且匯聚到一起后，就會(huì)形成暴雨和洪災(zāi)。我們?nèi)紵禾浚坏斐纱罅堪l(fā)電成本；大量的煤炭燃燒后，煙囪所釋放出來的大量二氧化碳，二氧化硫等有害氣體也嚴(yán)重破壞著我們的環(huán)境，全世界各地的發(fā)電廠都是體量比較龐大，因此也是形成為霧霾和溫室效應(yīng)的一個(gè)重要原因，并造成環(huán)境變暖，冰川融化等極其嚴(yán)重的惡果。我們發(fā)電就是要將燃燒的煤炭熱能量轉(zhuǎn)為電能輸出，為何要排放掉這樣巨大體量的潛熱和能量呢，申請(qǐng)人經(jīng)過二十多年苦心探索，最終找到問題的解決方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種超臨界溫度的發(fā)電系統(tǒng)或動(dòng)力系統(tǒng)，申請(qǐng)人研究發(fā)現(xiàn)，通過精簡和去掉汽輪機(jī)的末級(jí)葉片和次末級(jí)葉片，使所述汽輪機(jī)排出的乏汽溫度達(dá)到發(fā)電工質(zhì)臨界溫度，乏汽潛熱為0，潛熱變顯熱，利用水泵輸出的低溫冷水，就能夠?qū)崿F(xiàn)高溫乏汽的冷凝。通過所述超臨界溫度汽輪機(jī)設(shè)備、水泵、乏汽回?zé)崞鞯仍O(shè)備協(xié)同作用，沒有傳統(tǒng)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中大量釋能的冷卻塔，從而實(shí)現(xiàn)一種有效熱效率很高的發(fā)電系統(tǒng)或者動(dòng)力系統(tǒng)。并在提高有效熱效率的同時(shí)，還能夠降低汽輪機(jī)或膨脹機(jī)的體積和制造成本。

本發(fā)明的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種超臨界溫度的發(fā)電系統(tǒng)或者動(dòng)力系統(tǒng)，包括依次連通的水箱、水泵、乏汽回?zé)崞鞯蜏毓艿馈㈠仩t、超臨界溫度汽輪機(jī)或膨脹機(jī)、以及乏汽回?zé)崞鞲邷毓艿罉?gòu)成；所述乏汽回?zé)崞鞯母邷毓艿琅c低溫管道充分換熱后，輸出連接所述水箱，形成閉環(huán)回路；

可選的，所述水箱存儲(chǔ)的發(fā)電工質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，沸點(diǎn)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(dú)設(shè)置，或者與所述乏汽回?zé)崞鹘M合到一起；