吸收噴射式超低溫發電製冷制熱裝置的製作方法

2023-09-16 20:29:10 1

專利名稱：吸收噴射式超低溫發電製冷制熱裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及可利用環境熱源及少許驅動熱源實現高效發電、熱、冷聯產 的發電、製冷、制熱裝置。
技術背景現有的發電技術需要溫度較高的熱源，且轉換率不高，現有製冷制熱技術也 需要一定幅度以上的溫差，兩種技術都末能有效利用環境熱源。 發明內容本實用新型可高效超低溫利用環境熱源和少許溫度稍高的熱驅動熱源，實現 電、熱、冷聯產，它由相互關係，可交叉混用，也可單獨使用的幾種循環裝置組 成，並分別應用不同的工質或工質對。 本實用新型具體的技術方案為該裝置包括汽輪機I2和與其連接的發電機I3解析器1、汽輪機I2、冷源交換 器ll、吸收塔4、增壓泵10和熱交換器I9依次連接成為迴路，解析器l、熱交換 器19、熱交換器I18、節流闊7和吸收塔4依次連接。該裝置包括汽輪機II26和與其連接的發電機I127，可控超臨界裝置、高壓噴 射器24、汽輪機I126、冷凝器28和增壓泵30依次連接成迴路，汽輪機I126、冷 凝器28、環境吸熱器29和高壓噴射器24依次連接形成迴路。環境吸熱器29連接吸收塔4中的熱交換器，熱交換器22分別連接熱交換器 118和吸收塔4中的高溫熱交換器。 -可控超臨界裝置包括依次連接的工質儲罐20、高壓計量泵21、熱交換器22 和穩壓氣包23，增壓泵30連接工質儲罐20，穩壓氣包23連接高壓噴射器24。
本實用新型可分為吸收解析式循環裝置和噴射引入式循環裝置。其中吸收解 析式循環裝置通過吸收液對工質氣體在不同溫度下的吸收能力(含化學吸收)的 變化，以低溫吸收和高溫解析取代原循環的液化和蒸發過程，實現熱力循環。可 用C02，氨氣，乙烷、丙垸、丁烷，全氟乙垸、全氟丙烷為工質，以碳酸丙烯脂、NHD，水、硝酸銨，石油溶劑，七氟環丁烷、氟油為吸收液分別組成工作對使用。 噴射引入式循環裝置可將工質乏氣在超臨界裝置發出的高壓氣體(超臨界壓 力數倍)噴射引入下，經二級引射壓縮，恢復做功初壓，實現循環。做功工質宜 使用乙垸、丙垸、丁烷，全氟乙垸、全氟丙垸，二氧化碳、氨，三氟甲烷、六氟 化硫等。
本實用新型的有益效果在於能高效、大量、方便的利用環境熱源或僅需少許 溫度稍高的驅動熱源即可實現工作循環，因此用本技術發電就如同熱泵獲取幾倍 的制熱係數一樣，可實現超100%以上的發電效率，將有效滿足人類對能源的需求， 同時還能大量產生冷能和熱能，供人們使用，社會經濟效益十分顯著。

圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖； 圖2為本實用新型實施例2的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對實用新型作進一步的說明。實施例1:本實例為吸收解析式裝置類型，現以二氧化碳、碳酸丙烯脂為工 質對，對運行過程進行描述。將60-90。C的驅動熱源加熱解析器1中的富二氧化碳的碳酸丙烯脂吸收液， 在較高的壓力下(4MP以下)解析出二氧化碳，進入汽輪機膨脹做功，並帶動發 電機13發電，二氧化碳乏氣在低溫下(可降至-45至-60°C)進入冷源熱交換器 11，吸取環境熱能或對外輸出冷能，使二氧化碳初步升溫後進入吸收塔4，被來
自第二吸收塔5的半貧液吸收，再進入第二收塔被貧液充分吸收，富吸收液經增 壓泵10增壓後，再通入熱交換器I9預熱進入解析，被加熱升溫高壓下解析，從解析器1出來的貧液通過熱交換器I9降溫後，再通過熱交換器I18將餘熱傳給媒 介，經節流閥7降壓後進入第二吸收塔。此時吸收液溫度迅速增高，再將熱量通 過交換器III6傳給媒介降溫。熱交換器I18、熱交換器III6可對外為熱源使用， 也可作為本循環的輔助熱源使用。吸收塔4、第二吸收塔5也可用具有分段散熱 功能的高濃度吸收塔一體化替代。若解析壓力達4—9MP，可將汽輪機中間級引出二氧化碳氣體，利用熱交換器 118、熱交換器I116中的熱量將其升溫至30--4(TC，再進入汽輪機繼續做功，這 可防止二氧化碳過溼增大功率輸出。 '實例2:本實例中20為中壓工質貯罐，21為高壓計量泵，22為可區分低，高 溫並相應有汽化、增溫功用並實行計量控制的熱交換器，23為具有穩壓功能的超 臨界高壓氣包，上述器件的組合稱之為可控超臨界裝置，能對工質超臨界下的溫 度，壓力自由確定、控制。本實例可使用的工質有乙烷、丙烷、丁垸。三氟甲烷，全氟乙烷、全氟丙烷， 六氟化硫，二氧化碳等。現以發電、製冷極佳的全氟乙烷為例，對其運行進行描 述。由可控超臨界裝置發出的25—45"、 8—20MP的全氟乙垸氣體進入高壓噴射 器24、引射由低壓噴射器25而來的低中壓氣體，進行等焓壓縮混合，成為3—9MP 的做功氣體，用分流閥31分為兩部分，大部分進入汽輪機I126膨脹做功，少部 分(約為四分之一左右)進入低壓噴射器25噴射，並引射由環境吸熱器29而來 的低壓氣體(稍大於O. 1MP)，成為1.5MP左右的低中壓氣體，被高壓噴射泵24 引射。從汽輪機I126出來的工質乏氣溫度可降至-45至-65'C，在稍高與大氣壓下 進如冷凝器28，並將從中間級引出的低中壓工質氣體(約佔氣體總量的1/4一1/7)
冷凝為液體，再通過增壓泵30打入工質儲罐20備用。工質乏氣繼續進入環境吸 熱器29，大量吸取環境熱量後，溫度急升至環境溫度附近，被低壓噴射泵25引 射，完成整個循環。 '可控分流閥31根據需要分配進入汽輪機I126和低壓噴射器25的流量，環境 吸熱器29也可對外作為冷源適用，產生製冷功能，熱交換器22由驅動熱源供熱， 也可直接利用高於25。C的環境熱源，效果更加。若使用含有39%三氟甲烷的共同 混合工質，臨界溫度可降至irc，能全年利用低溫及海水無需驅動熱源。本實例使用乙烷、氨、二氧化碳為工質時需從汽輪機中間引出再熱以防止工 質氣體過溼，特別是具有全環保效果的二氧化碳，還需要加入2°/。一7°/。的防晶劑以 防止超高壓二氧化碳液體的晶格化。以上工質臨界溫度若是在45。C以下時，對工質貯罐管件應有冷卻冷藏設施， 以保證循環的運行安全。本實例也可對現有的火電廠進行技術改造，用原鍋爐引出的超高壓水蒸氣引射 4CTC左右的低壓水蒸氣，可使水蒸氣冷凝熱向空氣散發量降至1/5左右，熱效率 會有一個飛躍性提高。實施例3:將上述兩種裝置進行系統組合，可產生更好的效果，即以實施例l 中的熱交換器H8、熱交換器I116中45"C左右的熱源作為實施例2的驅動熱源， 以實例2中的環境吸熱器29中的-50'C左右的超低溫冷卻實施例1中的從熱交換 器1116出來的半貧液，其中環境吸熱器29連接吸收塔4中的熱交換器，熱交換 器22分別連接熱交換器I18和吸收塔4中的高溫熱交換器，使吸收液在低溫下更 具吸收能力，其餘環節可參照實施例l、 2進行。
權利要求1、一種吸收噴射式超低溫發電製冷制熱裝置，包括汽輪機I(2)和與其連接的發電機I(3)，其特徵在於，解析器(1)、汽輪機I(2)、冷源交換器(11)、吸收塔(4)、增壓泵(10)和熱交換器I(9)依次連接成為迴路，解析器(1)、熱交換器I(9)、熱交換器II(8)、節流閥(7)和吸收塔(4)依次連接。
2、 根據權利要求1所述的吸收噴射式超低溫發電製冷制熱裝置，其特徵 在於，該裝置還包括第二吸收塔(5)和熱交換器III (6)，吸收塔(4)、第 二吸收塔(5)、熱交換器III (6)依次連接形成迴路，節流閥(7)連接第二 吸收塔(5)。
3、 一種吸收噴射式超低溫發電製冷制熱裝置，包括汽輪機I I (26)和 與其連接的發電機II (27)，其特徵在於，可控超臨界裝置、高壓噴射器(24)、 汽輪機II (26)、冷凝器(28)和增壓泵(30)依次連接成迴路，汽輪機II (26)、 冷凝器(28)、環境吸熱器(29)和高壓噴射器(24)依次連接形成迴路。
4、 根據權利要求3所述的吸收噴射式超低溫發電製冷制熱裝置，其特徵 在於，該裝置還包括低壓噴射器(25)和分流閥(31)，高壓噴射器(24)、 分流閥(31)和低壓噴射器(25)依次連接成迴路，環境吸熱器(29)連接 低壓噴射器(25)，分流閥(31)連接汽輪機II (26)。
5、 根據權利要求3或4所述的吸收噴射式超低溫發電製冷制熱裝置，其 特徵在於，可控超臨界裝置包括依次連接的工質儲罐(20)、高壓計量泵(21)、 熱交換器(22)和穩壓氣包(23)，增壓泵(30)連接工質儲罐(20)，穩壓 氣包(23)連接高壓噴射器(24)。
6、 一種吸收噴射式超低溫發電製冷制熱裝置，包括汽輪機I (2)和與其 連接的發電機I (3)以及汽輪機II (26)'和與其連接的發電機II (27)，其特 徵在於，解析器(1)、汽輪機I (2)、冷源交換器(11)、吸收塔(4)、增壓 泵(10)和熱交換器I (9)依次連接成為迴路，解析器(1)、熱交換器I (9)、 熱交換器n (8)、節流閥(7)和吸收塔(4)依次連接，可控超臨界裝置、 高壓噴射器(24)、汽輪機II (26)、冷凝器(28)和增壓泵(30)依次連接 成迴路，汽輪機II (26)、冷凝器(28)、環境吸熱器(29)和高壓噴射器(24) 依次連接形成迴路，環境吸熱器(29)連接吸收塔(4)中的熱交換器，熱交 換器(22)分別連接熱交換器II (8)和吸收塔(4)中的高溫熱交換器。
7、 一種吸收噴射式超低溫發電製冷制熱裝置，其特徵在於，可控超臨界 裝置包括依次連接的工質儲罐(20)、高壓計量泵(21)、熱交換器(22)和 穩壓氣包(23)，增壓泵(30)連接工質儲罐(20)，穩壓氣包(23)連接高 壓噴射器(24)。
專利摘要本實用新型公開了一種吸收噴射式超低溫發電製冷制熱裝置，汽輪機I與其發電機I連接，解析器、汽輪機I、冷源交換器、吸收塔、增壓泵和熱交換器I依次連接成為迴路，解析器、熱交換器I、熱交換器II、節流閥和吸收塔依次連接。該裝置也可以是汽輪機II與發電機II連接，可控超臨界裝置、高壓噴射器、汽輪機II、冷凝器和增壓泵依次連接成迴路，汽輪機II、冷凝器、環境吸熱器和高壓噴射器依次連接形成迴路。該裝置能高效方便的利用環境熱源或僅需少許溫度稍高的驅動熱源即可實現工作循環，可實現超100％以上的發電效率同時還能大量產生冷能和熱能。
文檔編號F25B11/02GK201034393SQ200720023109
公開日2008年3月12日 申請日期2007年6月1日 優先權日2007年6月1日
發明者超 宋, 陳恩佃, 陳深佃 申請人:劉紅巖