专利名称：利用低温热源或环境热源发电的发电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电系统，特别涉及一种利用低温热源或较高环境热源 发电的发电系统。
技术背景现有技术的蒸汽动力发电效率普遍不高， 一般都在40%以下，目前也出现了 一些利用低温热源或环境热源进行发电的装置，其主要是利用低沸点的工质气 化后推动汽轮机发电，由于技术上不完全成熟，效率更加低下，致使50%以上 的热量都未能得到充分利用。 实用新型内容本实用新型的目的就在于提供一种可充分利用低温热源或环境热源热量、 发电效率高的发电系统。为达到上述实用新型目的所采取的技术方案如下一种利用低温热源或环境热源发电的发电系统，其包含有做功单元和热泵 循环单元，做功单元是主要由顺序首尾联接的汽化器l、汽轮机3、冷凝器5和预热器7组成的回路，回路中的做功工质为低沸点工质；热泵循环单元包含有吸热器9和压縮机10，其中吸热器9的入口连通做功单元的冷凝器5、压縮机 10的出口连通做功单元的预热器7，预热器7通过节流阀8连通冷凝器5。上述由汽化器至汽轮机的管路上还可设置温度调节器14，温度调节器配有 高温热源。低温热源或环境热源的温度波动性较大，可能会影响系统的平稳运 行，这是可启动燃气、燃油或燃煤加热的高温热源对回路中工质进行增温，以 消除低温热源或环境温度变化带来的不利影响。上述汽轮机3还可配有水冷凝旁路2。上述水冷凝旁路2可在热泵循环单元出现故障或检修时临时对乏气进行冷凝，以保证系统的正常连续运行，或作为 简单循环冷凝装置使用。本实用新型的有益效果在于其利用热泵循环单元的工质去冷凝由汽轮机3排出的乏气，而后再利用热泵循环单元吸收的乏气热量回用，去加热预热器中 的做功工质，这与以往蒸汽发电系统中冷凝热直接排放外界相比可大大提高发电效率，能量利用率可达到85%左右，且所用的低温热源不需要消耗燃煤、燃油等不可再生资源，在节省能源的同时还具有环保的效果，符合建设节约型社 会的需要。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图为本实用新型的结构示意图具体实施方式
本实施例以以130。C-23(TC的低温热源为热源，其做功工质可选用全氟甲乙 醚、氟甲丙醚、全氟丙二醇二甲醚、全氟丙酮、全氟丙烷等。热泵循环单元热 泵工质可为中高温氟利昂、氟醚、甲醇等。做功单元主要是由顺序首尾联接的汽化器l、汽轮机3、冷凝器5和预热器 7组成的回路，热泵循环单元包含有吸热器9和压縮机10，其中吸热器9的入口 连通做功单元的冷凝器5、压縮机10的出口连通做功单元的预热器7，预热器7 通过节流阀8连通冷凝器5。由低温热源17来的热量介质，先对汽化器1中的全氟丙烷加热汽化，并使 之升温至13CTC-23(TC之间，压力增至8-15MP后，再通过温度调节器14进入汽 轮机3膨胀做功，汽轮机3带动发电机4发电，全氟丙烷气体做功后成为乏气 进入冷凝器5，在40-6(TC的温度下液化，此冷凝器5同时作为热泵循环的热源 进行热交换，热泵工质在此吸热后变为混有少量液体的湿蒸汽，进入吸热器9 进一步吸取由汽化器1中而来低温热源的余热，变为稍有过热的饱和蒸汽，进入热泵压縮机10增压升温。从冷凝器5中出来的低温全氟丙垸液体，经增压泵 6送至预热器7初歩升温，再进入汽化器1完成做功循环，增压泵6可选用数控式增压泵，其控制参数由主控室根据实际情况即时调整。从压縮机10出来的 热泵工质气体将热量在预热器7传递给全氟丙烷，自身降温液化变为过冷液体， 再通过截流阀8进入冷凝器5完成热泵循环。系统运转初期，压縮机10可由电 机6驱动运转，在系统正常运转后，压縮机10的动力可通过联轴器11由汽轮 机提供。若热源温度较低时，则可启动温度调节器14对流经的工质进行再加热，以 保证系统的正常工作。对于80-13(TC的热源，做功工质可选用五氟乙烷或E125，做功压力6-IOMP， 冷凝温度为25-65°C。对于25-8(TC来自地热，低温条件太阳能集热，江河湖海、沙漠的热空气、 轻工和生活废热等比环境温度稍高的热源，可进行汇集后以便大规模的利用， 选用的做功工质可为六氟化硫、全氟二甲醚、全氟乙烷，做功压力6-9MP左右， 由于此类工质临界温度低、压力较高，对工质储液应控制在临界温度以下2-4 °C，以确保运行安全。本实用新型可在开通冷凝旁路2时可实现简单循环，在常温下对乏气进行冷 凝，满足有些厂家粗放条件下的生产，但效率会降至在55%左右。
权利要求1、一种利用低温热源或环境热源发电的发电系统，其特征在于其包含有做功单元和热泵循环单元，做功单元是主要由顺序首尾联接的汽化器(1)、汽轮机(3)、冷凝器(5)和预热器(7)组成的回路，回路中的做功工质为低沸点工质；热泵循环单元包含有吸热器(9)和压缩机(10)，其中吸热器(9)的入口连通做功单元的冷凝器(5)、压缩机(10)的出口连通做功单元的预热器(7)，预热器(7)通过节流阀(8)连通冷凝器(5)。
2、 根据权利要求l所述的利用低温热源或环境热源发电的发电系统，其特征 在于所述由汽化器至汽轮机的管路上设置有温度调节器(14)，温度调节器 配有高温热源。
3、 根据权利要求1或2所述的利用低温热源或环境热源发电的发电系统，其 特征在于所述汽轮机(3)还配有水冷凝旁路(2)。
4、 根据权利要求l所述的利用低温热源或环境热源发电的发电系统，其特征 在于所述做功单元的低沸点工质为下述材料中的一种全氟甲乙醚、氟甲丙 醚、全氟丙二醇二甲醚、全氟丙酮、全氟丙垸、五氟乙垸、E125、六氟化硫、 全氟二甲醚、全氟乙垸。
专利摘要本实用新型公开了一种利用低温热源或环境热源发电的发电系统，其包含有做功单元和热泵循环单元，做功单元是主要由顺序首尾联接的汽化器、汽轮机、冷凝器和预热器组成的回路，回路中的做功工质为低沸点工质；热泵循环单元包含有吸热器(9)和压缩机(10)，其中吸热器(9)的入口连通做功单元的冷凝器(5)、压缩机(10)的出口连通做功单元的预热器(7)，预热器(7)通过节流阀(8)连通冷凝器(5)。本实用新型的有益效果在于其利用热泵循环单元的工质去冷凝由汽轮机(3)排出的乏气，而后再利用热泵循环单元吸收的乏气热量回用，去加热预热器中的做功工质，这与以往蒸汽发电系统中冷凝热直接排放外界相比可大大提高发电效率，能量利用率可达到85％左右。
文档编号F01K25/08GK201125751SQ20072002942
公开日2008年10月1日 申请日期2007年10月24日 优先权日2007年10月24日
发明者艳 李, 胡祥民, 陈深佃, 韩国强 申请人:陈深佃;韩国强