發電成本低於火力的低溫太陽能熱發電廠的工藝流程的製作方法

2023-05-02 20:29:21 1

專利名稱：發電成本低於火力的低溫太陽能熱發電廠的工藝流程的製作方法
技術領域：
本發明是涉及世界首創的利用低溫熱源產生高溫高壓水蒸氣，推動汽輪機發電的技術領 域。
背景技術：
能源是人類生存的必需。現在人類燃燒燃料來獲取能源的方法，已經開始發展到危害人類 本身生存的地步了。有充分的證據證明地球變暖、酸雨增加、沙漠不斷擴大、災害性天氣 包括沙塵暴天氣不斷增加和加強、大量的物種滅絕、大量的致癌物質汙染空氣、食物和水源 等極其嚴重的問題都與人類燃燒燃料來獲取能源的方法有直接的關係。煤炭是我國目前能源的主力，也是做成我國環境汙染的主要源頭。據2001年世界銀行列 舉的世界汙染最嚴重的20個城市中，中國佔有l 6個。我國大氣汙染所做成的損失已經佔 G D P的3 % 7 %;我國每天最小有幾萬人因環境汙染而發病，每年因環境汙染而引發的 癌症患者超過l 0 O萬人。而中小型煤礦平均生產IOO萬噸煤，就要奪去7個工人生命。現在能源已經成為我國經濟發展的瓶頸，能源價格不斷上升是做成我國通貨膨脹的主要原 因。另一方面，地球上有限的能源資源，迫使一些國家以確保能源供應為基本國策。如美國為 控制世界油倉中東而不惜出兵伊拉克。列強在世界上爭奪資金金資源的鬥爭越來越大，發展 下去有可能引發新的世界大戰。太陽能是最乾淨和取之不盡用之不竭的最基本能源;太陽從地球存在那一天起就從不間斷 地照射地球。因此，人類徹底解決能源問題的唯一出路在於實現大規模的太陽能廉價發電以 全部取代化石燃料。為此，如何實現太陽能的廉價發電已經成為全世界科學家們研究的焦點。 但經過數以百萬計科學家們的奮鬥百年，直到現在，太陽能的發電成本還遠遠高於火力發電成 本；而利用不能跟蹤太陽的太陽能熱水器所產生的熱水利用其熱量進行發電，到目前為止,還 是一片空白。從以上的事實充分證明發電成本低於火力發電的太陽能發電技術，是世界科 學家們一致認為急需解決的世界難題。本發明的目的就是徹底解決人類的能源問題和環境汙染問題。具體來說就是解決發電成本. 低於火力的太陽能發電的世界難題。 發明內容本發明是世界首創的大規模利用熱水的熱量產生高溫高壓的水蒸氣來推動汽輪機進行發 電,並實現水、汽全循環。以達到大幅度降低成本，使太陽能發電成本低於火力發電的目的。為了對照，你們看一下舊火力發電工藝，它將溫度高達36'C的作功後水蒸氣作為廢氣；並用 高達其排放量的50 80倍的冷卻水對其進行冷卻,使其變成溫度只有36'C左右的凝結水回 收。這不但浪費了天文數字的水，而且浪費的熱量遠大於推動汽輪機發電所耗用的熱量。而 我發明的水汽全循環熱系統的技術和設備,不但將這些蒸氣全部回收用於發電,還可以，利用 溫度此這些排出蒸氣的溫度還低的溫水,利用這些溫水的熱能發電。我初步計算一下，如果到達儲熱水倉的熱水溫度能達到4(TC以上,那麼，l噸這樣溫度的溫水, 就足以發出20度以上的電量。用太陽能發電全部代替火力發電,不但是必要的而且是可能。因為我國是太陽能資源豐富 的國家。我按各類地區太陽輻射的最低量並以十年收回全部成本，而太陽能熱水器的熱效率 達到50%(有資料表明,我國現在先進的太陽能熱水器轉換效率己經達到50%以上),如熱水的 熱能轉化成電能達到50%的轉換效率,而每度電的發電成本為0，20元計算，(包括建廠及有關附屬設備投資)則平均每平方米的生產成本如下一類地區卯0元1平方米；二類地區818,40元1平方米；三類地區694元1平方米； 四類地區583,80元1平方米；五類地區472元1平方米。我初步計算一下,我發明的專為太陽能熱發電廠設計的太陽能熱水器，不但轉換效率高，而 且每平方米的生產成本在400元以下是不成問題的。由於廢除了鍋爐、凝汽器等一大批設備；發電不用任何燃料；而且水和水蒸氣又能全循環 運行。所以，發電成本是十分低的。綜上所述，我發明的大型太陽能發電廠,如建在一、二類陽光地區，以十年收回全部投資計算, 其發電成本是完全可以低於火力發電的。(我國一、二類地區佔我國國土面積1/3以上)。
具體實施方式
水源的水經處理後(或自來水)被送到太陽能熱水器上成為熱水後被送到巨大絕熱的儲熱 水倉；冷卻設備所產生的熱水也被送到儲熱水倉。然後按發電量的要求，按量從儲熱水倉中 抽取熱水到多功能真空循環水倉。這些熱水的熱量在倉中變成蒸氣被多功能蒸氣倉回收。回收的蒸氣，經中壓蒸氣倉、高壓蒸氣倉、超臨界壓力缸變成超臨界液體後噴到汽輪機上 迅速膨脹，變成高溫高壓水蒸氣推動汽輪機發電。作功後的低溫低壓水蒸氣被抽氣器送到多 功能真空循環水倉。沒有變成水的水蒸氣，被多臺威力強大的抽氣器強行送到多功能蒸氣回 收倉用於發電。被層層壓縮升溫升壓的蒸氣進程中產生的凝結水,則從高壓蒸氣倉一中壓蒸氣倉一多功能 蒸氣回收倉一多功能真空循環水倉。其熱量在倉中變成蒸氣，被多功能蒸氣回收倉回收用於 發電;餘下溫度只有5'C以下的冷水和所有在多功能循環水倉變成的冷水一樣,被送回水倉以 進行新一輪的循環。說明書示意圖說明1，水源2，水處理裝置3,水倉4，太陽能熱水器5,儲熱水倉6，需要冷卻水冷卻的設備。7，多功能真空循環水倉8，多功能蒸氣回收倉9，中皮蒸氣倉10，高壓蒸氣倉11，超臨界壓力缸12，汽輪發電機
權利要求
1. 本發明的特徵在於將火力發電的主要設備鍋爐和凝汽器等一大批設備廢棄。
全文摘要
本發明為發電成本低於火力的低溫太陽能熱發電廠的工藝流程。本發明的工藝流程是根據能量守恆和轉化定律；水和水蒸氣的熱力學性質；利用我發明的火力發電水汽全循環熱系統的技術和設備，將太陽能熱水器中產生的熱水和本廠設備冷卻所產生的熱水；利用熱泵設備，將其熱量變成高溫高壓的水蒸氣，推動汽輪機發電，並實現水汽全循環。本發明將舊火力發電廠的主要設備鍋爐和凝汽器等一系列設備全部廢棄；發電效率是世界上最高的。其特點是世界首創的利用溫水的熱能推動汽輪機進行大規模的廉價發電。由於不用任何燃料、設備全部國產，而且建在陽光充足的一、二類地區的大型太陽能發電廠。其發電成本低於火力發電成本。因此，極具推廣意義。
文檔編號F01K25/00GK101275472SQ200810084428
公開日2008年10月1日 申請日期2008年3月24日 優先權日2008年3月24日
發明者冼泰來 申請人:冼泰來