本發(fā)明涉及一種發(fā)電方法及發(fā)電設(shè)備，特別是一種利用低溫液體汽化進(jìn)行發(fā)電的方法及發(fā)電設(shè)備，屬于低溫液體工程及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)電力能源的需求也越來越大?，F(xiàn)有的發(fā)電系統(tǒng)主要分為火力發(fā)電、水力發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電三大系統(tǒng)，水力發(fā)電由于受到水源和地理環(huán)境等諸多自然條件的限制，建設(shè)比較困難?；鹆Πl(fā)電雖然對(duì)地理環(huán)境要求低，但污染大，能源消耗高，可持續(xù)發(fā)展前景暗淡。而風(fēng)力發(fā)電雖然無污染，可再生但不是隨時(shí)隨地都有合適的風(fēng)，太大了不行，太小了不行，而且建設(shè)風(fēng)力電場(chǎng)的成本也很高，難以大規(guī)模應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種低溫液體汽化發(fā)電方法及低溫液體汽化發(fā)電設(shè)備，該技術(shù)對(duì)環(huán)境無污染，能耗低而且不受地理環(huán)境的限制，建設(shè)成本低，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種低溫液體汽化發(fā)電方法，該方法是將低溫液體通過低溫液體管路輸送至低溫液體高壓泵中進(jìn)行增壓，然后泵入空溫式低溫液體汽化器中將低溫液體汽化成常溫高壓氣體，該常溫高壓氣體通過常溫高壓管路輸送至熱交換器中通過熱交換器提高管道內(nèi)氣體的溫度，然后通過常溫高壓管路輸送至汽輪機(jī)中膨脹做工轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能輸出；進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹做工后的氣體通過排氣管道進(jìn)入氣體儲(chǔ)氣室儲(chǔ)存，然后通過氣體膨脹液化設(shè)備將氣體儲(chǔ)氣室的氣體抽出進(jìn)行液化，液化后的低溫液體通過低溫液體管路輸送至低溫液體儲(chǔ)罐，低溫液體儲(chǔ)罐中的低溫液體再通過低溫液體管路輸送至低溫液體高壓泵中進(jìn)行增壓，然后泵入空溫式低溫液體汽化器中汽化成常溫高壓氣體，該常溫高壓氣體再通過常溫高壓管路輸送至熱交換器中通過熱交換器提高管道內(nèi)氣體的溫度，然后通過常溫高壓管路輸送至汽輪機(jī)中膨脹做工轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能輸出，形成全封閉循環(huán)發(fā)電。

上述的低溫液體汽化發(fā)電方法中，所述的低溫液體包括液氮、液氬、液氧、液氫、液空或液體二氧化碳。

上述的低溫液體汽化發(fā)電方法中，所述的低溫液體優(yōu)選為液氮，該液氮是采用制氮及分離提純?cè)O(shè)備將空氣中的氮?dú)馀c氧氣分離提純，得到氮?dú)?，然后再通過氣體膨脹液化設(shè)備將氮?dú)膺M(jìn)行液化得到。

一種低溫液體汽化發(fā)電設(shè)備，該發(fā)電設(shè)備包括低溫液體儲(chǔ)罐、低溫液體高壓泵、空溫式低溫液體汽化器、熱交換器及控溫器、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、氣體儲(chǔ)氣室、氣體膨脹液化設(shè)備、制氮及分離提純?cè)O(shè)備，所述的低溫液體儲(chǔ)罐連接至低溫液體高壓泵，低溫液體高壓泵連接空溫式低溫液體汽化器，空溫式低溫液體汽化器連接熱交換器及控溫器，熱交換器及控溫器連接汽輪機(jī)，汽輪機(jī)連接發(fā)電機(jī)和氣體儲(chǔ)氣室，氣體儲(chǔ)氣室連接至氣體膨脹液化設(shè)備和制氮及分離提純?cè)O(shè)備，氣體膨脹液化設(shè)備連接低溫液體儲(chǔ)罐。

上述的低溫液體汽化發(fā)電設(shè)備中，還包括排氣管道、低溫液體管路、低壓常溫管道和常溫高壓管路，所述的低溫液體儲(chǔ)罐是通過低溫液體管路連接至低溫液體高壓泵，低溫液體高壓泵是通過低溫液體管路連接空溫式低溫液體汽化器，空溫式低溫液體汽化器是通過常溫高壓管路連接熱交換器及控溫器，熱交換器及控溫器是通過常溫高壓管路連接汽輪機(jī)，汽輪機(jī)是通過排氣管道連接至氣體儲(chǔ)氣室，氣體儲(chǔ)氣室是通過低壓常溫管道連接至氣體膨脹液化設(shè)備和制氮及分離提純?cè)O(shè)備，氣體膨脹液化設(shè)備是通過低溫液體管路連接低溫液體儲(chǔ)罐。

本發(fā)明的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用低溫液體（液氮）作為能源進(jìn)行發(fā)電，屬于新型環(huán)保發(fā)電技術(shù)，對(duì)環(huán)境無污染，能耗低，減少了對(duì)傳統(tǒng)能源的消耗，而且不受地理環(huán)境的限制，建設(shè)成本低，原料來源廣，可持續(xù)發(fā)展性好，可以進(jìn)行大規(guī)模推廣和應(yīng)用。附圖說明

圖1是本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：如圖1所示，包括低溫液體儲(chǔ)罐1、低溫液體高壓泵2、空溫式低溫液體汽化器3、熱交換器及控溫器4、汽輪機(jī)5、發(fā)電機(jī)6、氣體儲(chǔ)氣室7、氣體膨脹液化設(shè)備8、制氮及分離提純?cè)O(shè)備9、排氣管道10、低溫液體管路11、低壓常溫管道12和常溫高壓管路13，低溫液體儲(chǔ)罐1通過低溫液體管路11連接至低溫液體高壓泵2，低溫液體高壓泵2通過低溫液體管路11連接空溫式低溫液體汽化器3，空溫式低溫液體汽化器3通過常溫高壓管路13連接熱交換器及控溫器4，熱交換器及控溫器4通過常溫高壓管路13連接汽輪機(jī)5，汽輪機(jī)5連接發(fā)電機(jī)6并通過排氣管道10連接至氣體儲(chǔ)氣室7，氣體儲(chǔ)氣室7通過低壓常溫管道12分別連接至氣體膨脹液化設(shè)備8和制氮及分離提純?cè)O(shè)備9，氣體膨脹液化設(shè)備8通過低溫液體管路11連接低溫液體儲(chǔ)罐1。本發(fā)明中的 1低溫液體儲(chǔ)罐1是一種用于專門儲(chǔ)存和供應(yīng)低溫液化氣體的夾套式真空粉末絕熱壓力容器。低溫液體高壓泵2是利用葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使液體的壓力升高而達(dá)到輸送的目的，由于低溫液體高壓泵2輸送的介質(zhì)為低溫液體，在輸送介質(zhì)過程中應(yīng)保持低溫，所以本發(fā)明采用低溫液體管路11進(jìn)行輸送，如果一旦從低溫液體高壓泵2周圍吸收了較多的熱量，則低溫液體高壓泵2內(nèi)低溫液體會(huì)大量汽化產(chǎn)生氣體，從而影響低溫液體高壓泵2的工作。汽化器是一種工業(yè)和民用的節(jié)能設(shè)備，其作用是把液態(tài)的氣體轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的氣體。其中涉及到的氣體很多，比如說：液氧、液氮、液氬等等，而汽化器也分為很多種，有浸沒燃燒汽化器、固體導(dǎo)熱式汽化器、空溫式汽化器、強(qiáng)制通風(fēng)式汽化器、循環(huán)熱水水浴式汽化器、蒸汽加熱水浴式汽化器、電加熱水浴式汽化器等，本發(fā)明采用的空溫式低溫液體汽化器3是用帶翅片的鋁管制作的，當(dāng)“冰冷”的液態(tài)氣體流入空溫式低溫液體汽化器3時(shí)，空溫式低溫液體汽化器3周圍的空氣跟翅片鋁管內(nèi)的冰冷液態(tài)氣體產(chǎn)生熱交換，溫度降低，從而造成空氣的流動(dòng)，有新的“相對(duì)較熱”的空氣涌到空溫式低溫液體汽化器3周圍繼續(xù)發(fā)生新的熱交換。本發(fā)明中的熱交換器及控溫器4是通過熱交換器把空氣熱量與管道內(nèi)的氣體熱量交換，提高管道內(nèi)氣體的溫度，如果溫度沒有達(dá)到理想的溫度就通過控溫器加熱到目標(biāo)溫度。汽輪機(jī)5用于將高壓氣體輸入汽輪機(jī)中膨脹做功輸出動(dòng)力。發(fā)電機(jī)6的作用是將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能輸出。氣體儲(chǔ)氣室7的作用是儲(chǔ)存氣體，使氣體不受外界的影響、不影響氣體的純度而循環(huán)運(yùn)行。氣體膨脹液化設(shè)備8的作用是通過制冷機(jī)循環(huán)把天然氣或純氣體（如氧、氮、氫、氖和氦等）分別冷卻和冷凝成液態(tài)。氣體的液化是根據(jù)氣體的特性﹑冷凝溫度和使用要求通過相應(yīng)的液化循環(huán)實(shí)現(xiàn)的，典型的循環(huán)有節(jié)流液化循環(huán)﹑帶膨脹機(jī)的液化循環(huán)﹑氣體制冷機(jī)循環(huán)和復(fù)疊式制冷循環(huán)等。被液化的氣體經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮和膨脹機(jī)膨脹來制冷。膨脹機(jī)是利用壓縮氣體膨脹降壓時(shí)向外輸出機(jī)械功使氣體溫度降低的原理以獲得能量，利用壓縮氣體膨脹降壓時(shí)向外輸出機(jī)械功使氣體溫度降低的原理以獲得冷量的機(jī)械。膨脹機(jī)常用于深低溫設(shè)備中。制氮及分離提純?cè)O(shè)備9的作用是以空氣為原料，利用物理的方法將空氣中的氧和氮分離提純而獲得氮?dú)猓玫降牡獨(dú)膺M(jìn)入氣體膨脹液化設(shè)備8，變成液氮循環(huán)使用。

以上設(shè)備均為市售產(chǎn)品，直接在市場(chǎng)上購買成品進(jìn)行安裝。

工作原理：首先，通過制氮及分離提純?cè)O(shè)備9將空氣中的氮?dú)馀c氧氣分離提純，得到氮?dú)?，然后送入氣體儲(chǔ)氣室7儲(chǔ)存，再通過氣體膨脹液化設(shè)備8將氮?dú)膺M(jìn)行液化，得到液氮，液氮再通過低溫液體管路11輸送至低溫液體儲(chǔ)罐1儲(chǔ)存。當(dāng)然，液氮也可以直接外購成品。發(fā)電時(shí)，將低溫液體（液氮）通過低溫液體管路11輸送至低溫液體高壓泵2中進(jìn)行增壓，然后通過低溫液體管路11泵入空溫式低溫液體汽化器3中將低溫液體汽化成常溫高壓氣體，該常溫高壓氣體通過常溫高壓管路13輸送至熱交換器及控溫器4中，通過熱交換器提高管道內(nèi)氣體的溫度，然后通過常溫高壓管路13輸送至汽輪機(jī)5中膨脹做工轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)6運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能輸出；進(jìn)入汽輪機(jī)5膨脹做工后的氣體通過排氣管道10進(jìn)入氣體儲(chǔ)氣室7儲(chǔ)存，然后通過氣體膨脹液化設(shè)備8將氣體儲(chǔ)氣室7的氣體抽出進(jìn)行液化，液化后的低溫液體通過低溫液體管路11輸送至低溫液體儲(chǔ)罐1，低溫液體儲(chǔ)罐1中的低溫液體再通過低溫液體管路11輸送至低溫液體高壓泵2中進(jìn)行增壓，然后泵入空溫式低溫液體汽化器3中汽化成常溫高壓氣體，常溫高壓氣體再通過常溫高壓管路13輸送至熱交換器及控溫器4中通過熱交換器提高管道內(nèi)氣體的溫度，然后通過常溫高壓管路13輸送至汽輪機(jī)5中膨脹做工轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)6運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能輸出，如此形成全封閉循環(huán)，產(chǎn)生源源不斷的電能。低溫液體是一種非常易汽化的液體，在常溫常壓下以氣態(tài)的形式存在并通過加壓和降溫使其變成液體的形式。常見的低溫液體包括液氧、液氫、液氮、液氬、液體二氧化碳以及液空（液化的空氣，低溫下的氧、氮、氬混合物）等，本例中選用液氮為介質(zhì)。