一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，超低溫、低溫液體氣體經(jīng)過儲(chǔ)存、運(yùn)輸后，使用前均需要?dú)饣?。超低溫、低溫液態(tài)氣體包括液態(tài)LNG、二氧化碳、液氮等，液態(tài)LNG沸點(diǎn)大約為-160-170°C、液氮沸點(diǎn)是_196°C，二氧化碳在-50°C-70°C發(fā)生沸騰、氣化狀態(tài)的變化，上述超低溫、低溫液態(tài)氣體吸收空氣源、水源、地?zé)嵩?、廢熱源等的熱量氣化，氣化后體積膨脹到600-1000倍左右，氣化膨脹過程中輸出的巨大動(dòng)力勢(shì)能均白白浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電的方法和裝置，采用郎肯循環(huán)的工作原理，工作溫段下移，利用超低溫液態(tài)氣體吸收環(huán)境熱能后膨脹得到的高壓氣體推動(dòng)膨脹機(jī)做功，膨脹機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，有效利用了液態(tài)氣體的“冷量”，將環(huán)境常溫的熱量轉(zhuǎn)化為了電能，做功之后的高壓氣體可以采用分離設(shè)備降溫處理后進(jìn)行再次利用;分離設(shè)備利用乏汽的余壓產(chǎn)生渦旋，使得冷量進(jìn)一步提升，從而對(duì)余壓進(jìn)行直接利用；再次發(fā)電，升溫之后的氣體通過管路輸出。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電的方法，采用超低溫液態(tài)氣體作為冷源推動(dòng)第二發(fā)電系統(tǒng)的膨脹機(jī)II做功發(fā)電，超低溫液態(tài)氣體吸收熱能后膨脹成為高壓氣體并推動(dòng)第一發(fā)電系統(tǒng)的膨脹機(jī)I做功發(fā)電，做功之后溫度、壓力降低的氣體采用分離設(shè)備升降溫分流處理，降溫后的氣體作為冷源再次推動(dòng)第三發(fā)電系統(tǒng)的膨脹機(jī)III做功發(fā)電，升溫之后的氣體通過管路輸出。
[0005]優(yōu)選的是，所述分離設(shè)備為旋流器。
[0006]上述方案中優(yōu)選的是，所述超低溫液態(tài)氣體為液態(tài)天然氣、液態(tài)空氣、液氮、液態(tài)二氧化碳、氨、液氧中的至少一種。
[0007]上述方案中優(yōu)選的是，所述第二發(fā)電系統(tǒng)利用環(huán)境熱源作為工質(zhì)沸騰汽化、氣化的熱源，超低溫液態(tài)氣體作為第二發(fā)電系統(tǒng)冷凝環(huán)節(jié)的冷源。第二發(fā)電系統(tǒng)是一個(gè)典型的工作在超低溫溫段的郎肯循環(huán)。
[0008]上述方案中優(yōu)選的是，所述第二發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)循環(huán)工質(zhì)為和超低溫液態(tài)氣體溫度接近的液態(tài)空氣、液氮、液態(tài)甲烷中的一種。
[0009]上述方案中優(yōu)選的是，所述第三發(fā)電系統(tǒng)利用環(huán)境熱源作為工質(zhì)沸騰汽化、氣化的熱源，旋流器輸出的低溫氣體作為第三發(fā)電系統(tǒng)冷凝環(huán)節(jié)的冷源。第三發(fā)電系統(tǒng)是一個(gè)典型的工作在低溫溫段的郎肯循環(huán)。
[0010]上述方案中優(yōu)選的是，所述第三發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)循環(huán)工質(zhì)為和低溫氣體溫度接近的液氨、液態(tài)二氧化碳、低溫制冷冷媒中的一種。
[0011]本發(fā)明還提供一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電的裝置，包括第一發(fā)電系統(tǒng)、第二發(fā)電系統(tǒng)和第三發(fā)電系統(tǒng)，第二發(fā)電系統(tǒng)包括超低溫冷凝器和超低溫氣化器，低溫栗I的一端連接液態(tài)氣體入口，低溫栗I的另一端連接高壓低溫管路，高壓低溫管路進(jìn)一步連接超低溫冷凝器，超低溫冷凝器的另一端分別和低溫高壓氣管路和液態(tài)工質(zhì)管路I連接，低溫栗II的一端和液態(tài)工質(zhì)管路I連接，低溫栗II的另一端連接超低溫氣化器，超低溫氣化器的另一端連接膨脹機(jī)II，膨脹機(jī)II能夠帶動(dòng)發(fā)電機(jī)II發(fā)電，膨脹機(jī)II通過乏氣管路I連接超低溫冷凝器構(gòu)成回路；
低溫高壓氣管路進(jìn)一步連接第一發(fā)電系統(tǒng)，第一發(fā)電系統(tǒng)包括補(bǔ)熱換熱器、膨脹機(jī)I和發(fā)電機(jī)I，補(bǔ)熱換熱器的一端連接低溫高壓氣管路，補(bǔ)熱換熱器的另一端連接膨脹機(jī)I，膨脹機(jī)I能夠帶動(dòng)發(fā)電機(jī)I發(fā)電，膨脹機(jī)I通過低溫低壓氣體管路連接旋流器，旋流器的一側(cè)設(shè)有高溫氣體管路和氣體輸出管路；
旋流器的另一側(cè)通過低溫氣體管路連接第三發(fā)電系統(tǒng)，第三發(fā)電系統(tǒng)包括低溫冷凝器、膨脹機(jī)III和低溫氣化器，低溫冷凝器的一端和低溫氣體管路連接，低溫冷凝器的另一端分別和中溫氣體管路、液態(tài)工質(zhì)管路II連接，中溫氣體管路的另一端進(jìn)一步連接高溫氣體管路，低溫栗III的一端連接液態(tài)工質(zhì)管路II，低溫栗III的另一端連接低溫氣化器，低溫氣化器的另一端連接膨脹機(jī)III，膨脹機(jī)III能夠帶動(dòng)發(fā)電機(jī)III發(fā)電，膨脹機(jī)III通過乏氣管路II連接低溫冷凝器構(gòu)成回路。
[0012]本發(fā)明還提供一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電的裝置，包括第一發(fā)電系統(tǒng)、第二發(fā)電系統(tǒng)，第二發(fā)電系統(tǒng)包括超低溫冷凝器和超低溫氣化器，低溫栗I的一端連接液態(tài)氣體入口，低溫栗I的另一端連接高壓低溫管路，高壓低溫管路進(jìn)一步連接超低溫冷凝器，超低溫冷凝器的另一端分別和低溫高壓氣管路和液態(tài)工質(zhì)管路I連接，低溫栗II的一端和液態(tài)工質(zhì)管路I連接，低溫栗II的另一端連接超低溫氣化器，超低溫氣化器的另一端連接膨脹機(jī)
II，膨脹機(jī)II能夠帶動(dòng)發(fā)電機(jī)II發(fā)電，膨脹機(jī)II通過乏氣管路I連接超低溫冷凝器構(gòu)成回路；
低溫高壓氣管路進(jìn)一步連接第一發(fā)電系統(tǒng)，第一發(fā)電系統(tǒng)包括補(bǔ)熱換熱器、膨脹機(jī)I和發(fā)電機(jī)I，補(bǔ)熱換熱器的一端連接低溫高壓氣管路，補(bǔ)熱換熱器的另一端連接膨脹機(jī)I，膨脹機(jī)I能夠帶動(dòng)發(fā)電機(jī)I發(fā)電，膨脹機(jī)I的一端設(shè)有氣體輸出管路。
本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:提供一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電的裝置，包括第一發(fā)電系統(tǒng)、第二發(fā)電系統(tǒng)，第二發(fā)電系統(tǒng)包括超低溫冷凝器和超低溫氣化器，低溫栗I的一端連接液態(tài)氣體入口，低溫栗I的另一端連接高壓低溫管路，高壓低溫管路進(jìn)一步連接超低溫冷凝器，超低溫冷凝器的另一端分別和低溫高壓氣管路和液態(tài)工質(zhì)管路I連接，低溫栗II的一端和液態(tài)工質(zhì)管路I連接，低溫栗II的另一端連接超低溫氣化器，超低溫氣化器的另一端連接膨脹機(jī)II，膨脹機(jī)II能夠帶動(dòng)發(fā)電機(jī)II發(fā)電，膨脹機(jī)II通過乏氣管路I連接超低溫冷凝器構(gòu)成回路;低溫高壓氣管路進(jìn)一步連接第一發(fā)電系統(tǒng)，第一發(fā)電系統(tǒng)包括補(bǔ)熱換熱器、膨脹機(jī)I和發(fā)電機(jī)I，補(bǔ)熱換熱器的一端連接低溫高壓氣管路，補(bǔ)熱換熱器的另一端連接膨脹機(jī)I，膨脹機(jī)I能夠帶動(dòng)發(fā)電機(jī)I發(fā)電，膨脹機(jī)I的一端設(shè)有氣體輸出管路，本發(fā)明提供一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電的裝置和方法，利用超低溫液態(tài)氣體吸收環(huán)境熱能后膨脹得到的高壓氣體推動(dòng)膨脹機(jī)做功，膨脹機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，做功之后溫度降低的高壓氣體采用分離設(shè)備降溫處理后進(jìn)行再次發(fā)電，升溫之后的氣體通過管路輸出。
【附圖說明】
[0013]
圖1為本發(fā)明的一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電裝置的一實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電裝置的另一實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015][1、液態(tài)氣體入口； 2、低溫栗1;3、高壓低溫管路;4、超低溫冷凝器;5、低溫高壓氣管路;6、補(bǔ)熱換熱器;7、膨脹機(jī)1;8、發(fā)電機(jī)1;9、低溫低壓氣體管路；10、旋流器；11、高溫氣體管路；12、低溫氣體管路；13、低溫冷凝器；14、中溫氣體管路；15、氣體輸出管路；16、超低溫氣化器；17、膨脹機(jī)II; 18、發(fā)電機(jī)II; 19、乏氣管路I; 20、液態(tài)工質(zhì)管路I; 21、低溫栗II;22、低溫氣化器;23、膨脹機(jī)III; 24、發(fā)電機(jī)III; 25、乏氣管路II ； 26、液態(tài)工質(zhì)管路11; 27、低溫栗III ;28、第一發(fā)電系統(tǒng);29、第二發(fā)電系統(tǒng);30、第三發(fā)電系統(tǒng)]
【具體實(shí)施方式】
為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0016]實(shí)施例1
如圖1所示，本發(fā)明的實(shí)施例，一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電的方法，采用超低溫液態(tài)氣體作為冷源，環(huán)境熱能作為能量來源，推動(dòng)第二發(fā)電系統(tǒng)