[实用新型]一种液态空气发电装置

说明书

技术领域

本实用新型属于液态空气发电领域，具体涉及一种液态空气发电装置。

背景技术

目前火电厂选用的介质是水，其特点是环保、容易获取、循环使用，沸点高、临界温度高、汽化热高；冷凝散热比例大；目前火电厂能利用的热源有限，必须高于100℃，几乎都是新增能源消耗。

针对现在火电、核电发电环节中工作温度过高，热电转换效率较低的问题，选择液氮、液态空气为介质，降低工作温度，实现利用环境已有热能、回收再利用的余热等低温热源发电。进一步改进工作流程，减少工质的冷凝、再蒸发量，大大提高发电效率。

发明内容

本实用新型采用同样环保的介质，液态空气、液态氮气；来源于空气；

工作温段调整到-190℃～+60℃或更高，因此膨胀能量来源于自然界常见的各种介质，如空气、江河湖泊的水、工业生活过程中的废热等，到处都有；不再需要新消耗能源物质；实现能源的循环再利用；利用空气放大器原理设计气体混合引流器，减少气化量、高效率利用空气热能、极寒天气可以增加补热、防止结冰、可以大幅提高效率。

本实用新型针对上述问题，提供一种液态空气发电装置。

本实用新型采用的技术方案是：一种液态空气发电装置，包括：液态空气储罐、高压超低温液体泵、射流引流器、超低温气液管路、高压液源气化器、高压常温输气管、气体混合引流器、工作气流管路、气轮机、发电机、排气头、低压低温空气管路、空气液化器、液态空气输出管路、液态空气输送泵、高压冷媒管路、热泵压缩机、冷凝换热器、膨胀阀、由气体扩张段、换热器及气体收缩段组成的补熵换热器、第一热源液输入管路、第一热源液输出管路、第二热源液输入管路、第二热源液输出管路、射流回气管路、待液化空气输入口、冷却冷媒输入口、冷却冷媒输出口；所述高压超低温液体泵输入端连接液态空气储罐；所述高压超低温液体泵输出端连接射流引流器；所述高压液源气化器通过超低温气液管道连接射流引流器；所述高压液源气化器通过高压常温输气管连接气体混合引流器；所述气体混合引流器通过工作气流管路连接气轮机；所述发电机设置在气轮机后端；所述排气头连接低压低温空气管路；所述气体扩张段连接低压低温空气管路的排气端；所述换热器设置在气体扩张段的上方并和气体扩张段连接；所述气体收缩段设置在换热器的上方，所述气体收缩段的上端和气体混合引流器连接，下端和换热器连接；所述第二热源液输入管路和第二热源液输出管路分别连接换热器；所述射流回气管路输出端连接射流引流器，所述射流回气管路另一端连接气体收缩段；所述液态空气输送泵输出端连接液态空气储罐；所述冷凝换热器设置在气体扩张段中；所述冷凝换热器连接高压冷媒管路；所述高压冷媒管路通过膨胀阀连接冷却冷媒输入口；所述冷却冷媒输入口输出端连接空气液化器；所述待液化空气输入口输出端连接空气液化器，输入端连接低压低温空气管路；所述冷却冷媒输出口输入端连接空气液化器，输出端连接热泵压缩机；所述热泵压缩机输出端连接冷凝换热器；所述液态空气输出管路输出端连接液态空气输送泵，输入端连接空气液化器；所述冷凝换热器、高压冷媒管路、膨胀阀、冷却冷媒输入口、空气液化器、冷却冷媒输出口、热泵压缩机组成热泵系统。

本实用新型的优点：

整个发电系统实现闭环工作，输入只有热量，输出只有电力，可以实现空气环境热能高效转化为电能，消耗的石化燃料的数量可以是零。完全利用环境已有的能源，实现资源循环利用；

系统整体工作温段下移，工作介质处于常温工作，汽化热低，生产环节中安全风险大大减少；气轮机不需要保温，反而需要尽可能从环境中给它补充热量；材料要求也大大降低；系统建设成本和维护成本都大大降低；

液态气体临界温度-140℃以下，很容易处以超临界温度状态，工作压力可以很高，排放余压影响很小；

实现的“低温热源”发电，可以用于工作、生产很多场合下的余热回收、余热利用发电、错峰用电、调峰储能、其它清洁能源储能等用途；

同时输出气源，输出冷源、输出电力；类似应用比比皆是；

增加液态空气储罐储量，选择性启动或调整空气液化装置液化量，实现错峰用电、蓄能再发电，更加灵活。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。