1.本发明涉及发电技术领域,具体涉及到一种新型发电装置。
背景技术:
2.随着国家经济快速发展,对能源需求越来越大,随着科技的进步,出现不少新发电技术,用于解决所需要能源需求,比如出现的火力发电、新能源发电等技术,但存在或者污染环境,或者需要消耗较大能源等缺陷,而寻找如何减少消耗能源,且对环境无污染的新发电技术,用于发电,以解决越来越大的能源需求,是迫切需要解决的问题。
技术实现要素:
3.为解决上述问题,本发明利用人呼吸原理,通过循环吸收外界热量,改变液态二氧化碳温度、压力等物理参数值,循环进入至少一组对称设置的缸体中,用于推动涡轮装置发电,最终实现在减少消耗能源基础上,环保发电的目的。
4.以实现上述目标,本发明提供一种新型发电装置,包括加热器、缸体、涡轮发电装置、引射装置,所述加热器多级设置;所述缸体,至少一组对称设置,所述缸体内设置活塞,所述活塞通过曲轴连杆连接;所述涡轮发电装置,分别设置辅助涡轮发电制装置,主涡轮发电制装置,流出所述引射装置,经过加压的液态二氧化碳,循环进入所述缸体中,推动所述活塞运动,循环把液态二氧化碳,推入所述辅助涡轮发电装置中,用于1级发电,然后继续通过2级所述加热器加热,受热膨胀后,继续进入所述主涡轮发电装置中,用于2级发电,1级、2级发电的电力,均储存在蓄能装置中;流出所述主涡轮发电制装置的液态二氧化碳,部分通过1级所述加热器加热,受热膨胀后,进入所述引射装置,引射剩余部分液态二氧化碳,在所述引射装置中混合后,循环进入所述缸体,推动所述活塞运动,最终用于发电。
5.进一步地,所述引射装置为文丘里管。
6.喷射装置为文丘里管,能达到结构简单,使用可靠性好,且价格便宜的效果。
7.进一步地,还设置第1膨胀罐,所述第1膨胀罐出口,和所述射流装置的进口连通,储存在所述第1膨胀罐中液态二氧化碳,通过1级所述加热器,提供热量加热。
8.设置第1膨胀罐,能达到让液态二氧化碳在第1膨胀罐这一固定容器内,充分吸热,膨胀,最终使得温度、压力等物理参数值增高的效果。
9.进一步地,1级所述加热器,加热的液态二氧化碳温度为100~150℃。
10.上述温度设置,能使得液态二氧化碳的温度、压力等物理参数值,达到较佳的状态,从而提高射流效率的效果。
11.进一步地,还设置第2膨胀罐,所述第2膨胀罐进口,和所述缸体的出口连通,储存在所述第2膨胀罐中液态二氧化碳,通过2级所述加热器,提供热量加热;所述第2膨胀罐出口,同所述主涡轮发电装置进口连通。
12.设置第2膨胀罐,能达到让液态二氧化碳在第2膨胀罐这一固定容器内,充分吸热,膨胀,进一步提高温度、压力等物理参数值,从而以较高效率推动主涡轮发电装置发电的效
果。
13.进一步地,2级所述加热器,加热的液态二氧化碳温度为80~100℃。
14.上述温度设置,能使得液态二氧化碳的温度、压力等物理参数值,达到较佳的状态,从而达到主涡轮发电装置,以较高发电效率运行的效果。
15.进一步地,还设置分配阀,所述分配阀设置1个进口,2个出口,可无级分配调节流出所述分配阀的液态二氧化碳流量,所述分配阀进口同所述主涡轮发电制装置出口连通,第1所述分配阀出口,和所述第1膨胀罐进口连通,第2所述分配阀出口,同所述引射装置的引射口连通;流出所述主涡轮发电制装置中的液态二氧化碳,进入所述分配阀后,经过分配,流量较少部分通过第1出口流出,进入所述第1膨胀罐中,加热,最终进入所述引射装置,引射通过所述分配阀分配,流量较多的液态二氧化碳。
16.设置分配阀,可根据需求,无极调节流出的液态二氧化碳分配比例,从而达到以消耗较低的能量,推动少量液态二氧化碳,在引射装置中,引射大量的液态二氧化碳,从而提高1级发电效率的效果。
17.进一步地,所述分配阀为比例调节阀,可通过电动驱动机构,调节分流出的液态二氧化碳。
18.设置比例调节阀,能达到可靠使用的效果。
19.进一步地,所述加热器,为太阳能加热器。
20.使用太阳能加热器,可充分利用太阳能加热器成熟技术,在为液态二氧化碳,可靠提供天然热量基础上,大大较少对环境污染的效果。
21.进一步地,在所述太阳能加热器换热热管中流动的载热剂,为导热油。
22.载热剂为导热油,能达到以更高温度传热,从而快速提高液态二氧化碳温度、压力等物理参数值的效果。
23.采用本技术方案,利用人呼吸原理,通过循环吸收外界热量,改变液态二氧化碳温度、压力等物理参数值,循环进入至少一组对称设置缸体中,用于推动涡轮装置发电,最终达到在减少消耗能源基础上,环保发电的效果。
附图说明
24.图1为本发明工作原理图。
25.图2为本发明辅助涡轮发电装置局部放大原理图。
26.图中,1
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第1分配阀、11
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第1电磁阀、12
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第2电磁阀、12a
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第1加压器、2
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1级太阳能加热器、21
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太阳a、22
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1级换热器、3
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第1膨胀罐、31
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第1单向阀、4
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文丘里管、41
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第1引射口、42
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第2引射口、43
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第3电磁阀、44
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第4电磁阀、5
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第2分配阀、51
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第5电磁阀、51a
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第2加压器、52
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第6电磁阀、6
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第1缸体、61
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第2单向阀、62
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第1出口、63
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第1活塞、64
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第1换热器、65
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第1弹簧、66
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曲轴连杆、7
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第2缸体、71
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第3单向阀、72
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第2出口、73
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第2活塞、74
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第2换热器、75
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第2弹簧、8
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2级太阳能加热器、81
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太阳b、82
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2级换热器、9
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辅助涡轮发电装置、91
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辅助涡轮片、92
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辅助涡轮发电装置进口、93
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辅助涡轮轴、94
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辅助发电机、941
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辅助发电机电源输出端、10
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第2膨胀罐、101
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第4单向阀、102
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第3加压器、11
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主涡轮发电装置、111
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主涡轮片、112
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主涡轮发电装置进口、113
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主涡轮轴、114
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主发电机、1141
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主发电机电源输出端、115
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主涡轮发电装置出口、116
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第7电磁阀、117
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第8电磁阀、12
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蓄能装置、121
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蓄能装置电源输入端。
具体实施方式
27.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面将结合附图及具体的实施方式,对本技术的技术方案进行详细的介绍说明。
28.如图1所示,本发明提供一种新型发电装置,包括加热器、缸体、涡轮发电装置、引射装置。
29.加热器多级设置,在实际使用中,为解决为液态二氧化碳,可靠提供天然热量基础上,较少对环境污染的目的,优选地,加热器,为太阳能加热器,太阳能加热器分为2级设置,分别为1级太阳能加热器2、2级太阳能加热器8;1级太阳能加热器2使用中,1级换热器22,吸收太阳a21的热量,为实现更高温度传热,快速提高液态二氧化碳温度、压力等物理参数值的目的,优选地,在1级换热器22的换热管中流动的载热剂,为导热油;2级太阳能加热器8在使用中, 2级换热器82,吸收太阳b81的热量,同理,在2级换热器82的换热管中流动的载热剂,为导热油。
30.当然,除导热油外,还可以选择其它合适的载热剂。
31.加热器选择太阳能加热器,优点是,太阳能加热器技术成熟,使用可靠,且对环境无污染,便于规模华推广使用,当然,也根据具体情况,考虑使用其它种类的加热器,比如地热热源,天然气等设备;此外,除本实施例的2级加热外,也可以多级加热,多级加热好处是,加热温度能更高,且温度稳定,多级加热设备种类,可根据需要灵活组合使用。
32.本发明的缸体,分为第1缸体6、第2缸体7,第1缸体6和第2缸体7之间对称设置,可采取左右,或者上下等方式对称设置,作为一组缸体使用,考虑到提高液态二氧化碳的处理量,除本实施例的1组设置外,还可以多组设置。
33.第1缸体6中,设置有第1活塞63,可沿第1缸体6的缸壁往复运动;第2缸体7中,设置有第2活塞73,可沿第2缸体7的缸壁往复运动,第1活塞63和第2活塞73之间,还连接有曲轴连杆66,通过曲轴连杆66的运动,保证第1活塞63和第2活塞73之间,运动方向相反,即第1活塞63向上运动时,第2活塞73则向下运动,始终使得在对称设置的第1缸体6和第2缸体7中的液态二氧化碳,一个缸体处于压缩状态,另外一个缸体处于膨胀状态,类似人呼吸,始终有一个缸体内的液态二氧化碳,被升温,提高压力后,处于流出缸体状态。
34.作为提供电力的涡轮发电装置,分别设置辅助涡轮发电装置9,主涡轮发电制装置11.为使得引射装置结构简单,使用可靠性好,且价格便宜,优选地,引射装置为文丘里管4,除文丘里管4外,也可以选择其它合适的引射装置。
35.文丘里管4中部喉部位置处,分别左右对称设置第1引射口41、第2引射口42,第1引射口41、第2引射口42在文丘里管4中部喉部处,与文丘里管4的喉腔连通。
36.流出文丘里管4,经过加压的液态二氧化碳,通过打开的第3电磁阀43,以及同第3电磁阀43连通的第1换热器64,经过第1换热器64再次吸收外界热量后,最终进入第1缸体6中,此时第4电磁阀44关闭。
37.在第1缸体6中的液态二氧化碳,推动第1活塞63向下运动,同时挤压设置在第1活塞63下部的第1弹簧65,当第1活塞63向下运动到一定位置后,此时液态二氧化碳可通过设
置在第1活塞63缸壁中下部的第1出口62喷出,并经过第2单向阀61,最终通过辅助涡轮发电装置进口92,进入辅助涡轮发电装置9中,推动辅助涡轮片91转动,带动同辅助涡轮片91中心固定连接的辅助涡轮轴93运转,从而最终驱动同辅助涡轮轴93同轴心设置的辅助发电机94运转,实现1级发电,所发的电力通过辅助发电机电源输出端941输出,最终通过蓄能装置电源输入端121,进入蓄能装置12储存。
38.与此同时,与第1活塞63所连接的曲轴连杆66,则驱动第2活塞73向第2缸体7顶部运动,此时固定在第2活塞73底部的第2弹簧75,则辅助推动第2活塞73向上运动。
39.当第1活塞63被压缩到底部后,第2活塞73处于最高位置,此时关闭第3电磁阀43,打开第4电磁阀44,流出文丘里管4,经过加压的液态二氧化碳,则通过第4电磁阀44,流入第2换热器74中,再次吸收外界热量后,进入第2缸体7中,推动第2活塞73向下运动,最终通过第2出口72流出,通过同第2单向阀61对向设置的第3单向阀71,进入辅助涡轮发电装置9中,推动辅助涡轮发电装置9中发电,工作原理同上述第1缸体6,这里不再累述。
40.辅助涡轮发电装置9结构,可参考图2局部放大图。
41.通过活塞在第1缸体6和第2缸体7之间一次交替往复运动,最终完成一个液态二氧化碳压缩循环,使得液态二氧化碳源源不断被推入辅助涡轮发电装置9中,持续发电,工作原理有点类似人呼吸动作。
42.流出辅助涡轮发电装置9的液态二氧化碳,利用重力作用,通过第4单向阀101,流入第2膨胀罐10中,当利用重力作用,流入第2膨胀罐10不顺畅时,可通过辅助设置的第3加压器102,压入第2膨胀罐10中,一般情况下,第3加压器102不使用。
43.本实施例的第2膨胀罐10设置在辅助涡轮发电装置9的下部,可以不用,或者少用外界能量,如消耗外界电力等能量,主要利用重力,把液态二氧化碳压入第2膨胀罐10中,上下位置设置,属于较优的选择,当然,也可以其它位置设置,此时,第3加压器102则起主要作用。
44.在第2膨胀罐10储存的液态二氧化碳,通过2级换热器82,吸收太阳b81的热量的导热油,在第2膨胀罐10中设置的换热管中流动,把热量源源不断的传给液态二氧化碳,此时第2膨胀罐10外层覆盖绝热保温层,液态二氧化碳在第2膨胀罐10中吸热,绝热膨胀,此时的加热的液态二氧化碳温度为80~100℃,该温度的设置,能使得液态二氧化碳的温度、压力等物理参数值,达到较佳的状态,从而使得以较高效率,推动主涡轮发电装置发电,当然,也可以控制更宽温度,使得二氧化碳处于超临界状态,更便于主涡轮发电装置高效发电。
45.通过2级太阳能加热器8加热,液态二氧化碳流出第2膨胀罐10,通过所连通的主涡轮发电装置进口112,进入主涡轮发电装置11中,推动主涡轮片111转动,带动同主涡轮片111同轴心固定连接的主涡轮轴113转动,最终驱动同主涡轮轴113同轴设置的主发电机114转动,实现2级发电,所发的电力通过主发电机电源输出端1141输出,最终通过蓄能装置电源输入端121,进入蓄能装置12储存。
46.设置第2膨胀罐10,目的是让液态二氧化碳在第2膨胀罐10这一固定容器内,充分吸热,膨胀,进一步提高温度、压力等物理参数值,从而实现以较高效率推动主涡轮发电装置11发电的目的。
47.完成推动主涡轮发电制装置11发电后的液态二氧化碳,从主涡轮发电装置出口115流出后,分为2路,一路流过第7电磁阀116,进入第2分配阀5,通过第2分配阀5对液态二
氧化碳的分配,较少部分的液态二氧化碳,流出第2分配阀5的第1出口后,通过与第2分配阀5的第1出口连通的第5电磁阀51,进入第2加压器51a,通过第2加压器51a的加压,把加压后的液态二氧化碳通过第1单向阀31,泵入第1膨胀罐3中,经过绝热加热的液态二氧化碳,最终流出第1膨胀罐3出口,进入文丘里管4中;而流量较多的液态二氧化碳,则通过第2分配阀5的第2出口流出,并经过第6电磁阀52,通过第2引射口42,被从文丘里管4进口流入的液态二氧化碳引射,在文丘里管4中混合后,最终进入缸体中,用于推动辅助涡轮发电装置9发电。
48.同理,从主涡轮发电装置出口115流出后,经过分流的另外一路液态二氧化碳,分别通过第8电磁阀117,进入第1分配阀1中,通过第1分配阀1的分配,流量较少的液态二氧化碳,通过第1分配阀1第1出口,进入第2电磁阀12,经过第1加压器12a加压,通过第1单向阀31,泵入第1膨胀罐3中,经过绝热加热的液态二氧化碳,最终流出第1膨胀罐3出口,进入文丘里管4中;而流量较多的液态二氧化碳,则通过第1分配阀1的第2出口流出,并经过第1电磁阀11,通过第1引射口41,被从文丘里管4进口流入的液态二氧化碳引射,在文丘里管4中混合后,最终进入缸体中,用于推动辅助涡轮发电装置9发电。
49.在实际使用中,第1分配阀1、第2分配阀5所分配的液态二氧化碳,一般按照1:9比例进行分配,即流出第1出口的,流量较少的液态二氧化碳,为流出第2出口的,流量较多的液态二氧化碳之间分配的比例,为1:9,或者1.5:8.5、2:8等比例,二者之间分配比例不超过3:7,这样目的,可以仅仅对较少量的液态二氧化碳,通过消耗较少能量,如外界电力等能量,进行加压,以及加热后,通过这部分液态二氧化碳,引射较多的液态二氧化碳,最终用于推动辅助涡轮发电装置9发电,可以实现低消耗能量的目的。
50.用于第1膨胀罐3加热,同样采用1级太阳能加热器2提供热量,在1级换热器22中流动的导热油,吸收太阳a21的热量后,最终循环进入设置在第1膨胀罐3中的换热管,与储存在第1膨胀罐3的液态二氧化碳进行换热。
51.为实现液态二氧化碳的温度、压力等物理参数值,达到较佳的状态,从而提高射流效率目标、优选地,1级太阳能加热器2,加热储存在第1膨胀罐3的液态二氧化碳温度,为100~150℃。
52.第1膨胀罐3,外层覆盖绝热保温层,储存的液态二氧化碳,进过上述温度加热后,受热膨胀,液态二氧化碳的温度、压力等物理参数值,可更高,可较为容易达到超临界状态,此时用于推动辅助涡轮发电装置9发电,效果会更好,当然,除上述温度外,也可以根据实际使用需要,调节使用其它范围值的温度。
53.为进一步保证分配阀可靠使用,优选地,第1分配阀1、第2分配阀5,为比例调节阀,可通过电动驱动机构,调节分流出的液态二氧化碳量的比例,当然,也可以使用其它合适的调节阀,以满足具体使用需要。
54.从主涡轮发电装置出口115流出后的液态二氧化碳,可以根据需要,分别通过第7电磁阀116、第8电磁阀117同时通过两路供液,也可以根据实际使用需要,单独通过第7电磁阀116,或者第8电磁阀117,单独供液,当同时供液时,对应第1分配阀1的第1电磁阀11、第2电磁阀12,以及对应第2分配阀5的第5电磁阀51、第6电磁阀52全部打开使用,当单独使用时,则对应第1分配阀1的第1电磁阀11、第2电磁阀12打开,对应第2分配阀5的第5电磁阀51、第6电磁阀52关闭,或者相反操作。
55.为进一步保证辅助涡轮发电装置9、主涡轮发电装置11可靠持续发电,可分别在辅助涡轮发电装置进口92、主涡轮发电装置进口112前,设置可调流量的喷口(图上没标注),可根据调节喷口流通截面积大小,来实现调节液态二氧化碳的流量。
56.此外,本实施例的第1加压器12a、第2加压器51a、第3加压器102的进口均设置配套止回阀(图上没标注),以防止液态二氧化碳的倒流。
57.本实施例的二氧化碳均设置为液态状态,可以保证发电装置结构简单,以较少量的二氧化碳,持续实现涡轮发电装置较高效率的发电,在实际绝热加热二氧化碳过程中,二氧化碳也可以根据使用需要,以超临界状态运行,当然,也可以允许二氧化碳以气液两相使用,用于发电,但这样发电装置结构会较为复杂,需要更多额外的外界能量,实现二氧化碳的气液两相之间转换,经济性较差。
58.以上仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
再多了解一些
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