CN102661181A - 一种新型发电工质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型发电工质，该发电工质是碳酸氢铵溶液或碳酸铵溶液或碳酸氢铵和碳酸铵的混合溶液。碳酸氢铵溶液、碳酸铵溶液受热分解出氨气、二氧化碳和水，氨气和二氧化碳进入汽轮机或螺杆膨胀机中做功，带动发电机发电。做功后的氨气和二氧化碳进入冷凝器冷凝成液体后，由工质泵泵回蒸发器中循环使用。本发明的发电工质对热源温度要求低，可利用最低温度高于63℃以上的热源，低温热源回收率高；二氧化碳在33℃全部气化，50℃就超临界膨胀做功，发电效率高；碳酸氢铵溶液、碳酸铵溶液无毒，安全可靠性高；碳酸氢铵、碳酸铵价格低廉，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及发电工质，尤其涉及一种新型发电工质。
背景技术
当前，发电技术有以下几种。
1、郎肯循环：采用水为工质。水在锅炉中被加热，产生高温高压蒸汽，蒸汽流过汽轮机时急剧膨胀做功，驱动发电机发电。从汽轮机排出低温、低压的尾气被冷却成凝结水，凝结水泵入锅炉重复上述过程。该种发电技术所用工质的缺陷是：不能应用低温余热进行发电。
2、有机郎肯循环：采用低沸点有机工质，例如：氯乙烷、正丁烷、异丁烷、氯利昂-11、氯利昂-12等。热源在热交换器中加热低沸点有机工质，使它产生具有较高压力的蒸汽来推动汽轮机做功，带动发电机发电。做功后的蒸汽在冷凝器中凝结后，用泵泵回热交换器循环使用。该发电技术所用工质的缺陷是：大部分低沸点有机工质传热性都比水差，采用此方式需要相当大的金属换热面积；低沸点工质价格较高，来源欠广；有些低沸点有机工质还有易燃、易爆、有毒、不稳定、对金属有腐蚀等特性。
3、卡琳娜循环：采用氨水混合物为工质。相对于水来说，氨的沸腾和凝结温度要低很多，所以，当氨和水相混合后，氨更容易从二者的混合物中挥发出来。热源在热交换器中加热氨水混合物，大部分的氨会先沸腾并挥发出来，推动汽轮机做功，带动发电机发电。做功后的氨气在冷凝器中凝结后，用泵泵回热交换器循环使用。该发电技术所用工质的缺陷是：只针对110℃以上的热源回收发电，对于90℃以下的热源，系统无法运行。
发明内容
本发明旨在提供一种新型发电工质，以实现利用最低温度高于63℃以上的热源发电，并且安全可靠、发电效率高、节约资源、成本低。
为达到上述目的，本发明主要是通过下述技术方案来实现。
采用碳酸氢铵溶液或碳酸铵溶液或碳酸氢铵和碳酸铵的混合溶液作为发电工质。
碳酸氢铵溶液、碳酸铵溶液受热分解出氨气、二氧化碳和水，氨气和二氧化碳进入汽轮机或螺杆膨胀机中做功，带动发电机发电。做功后的氨气和二氧化碳进入冷凝器冷凝成液体后，由工质泵泵回蒸发器中循环使用。
本发明采取以上技术方案，具有以下优点。
1、碳酸氢铵溶液、碳酸铵溶液受热极易分解出氨气、二氧化碳和水，本发明的发电工质对热源温度要求低，可利用最低温度高于63℃以上的热源发电，低温热源回收率高。
2、二氧化碳在33℃全部气化，50℃就超临界膨胀做功，本发明的发电工质发电效率高。
3、碳酸氢铵溶液、碳酸铵溶液无毒，本发明的发电工质安全可靠性高。
4、碳酸氢铵、碳酸铵价格低廉，本发明的发电工质成本低。
附图说明
图1 为利用本发明发电工质的机组构成示意图。
图中所示：1、蒸发器；2、热源进口；3、热源出口；4、低浓度碳酸氢铵溶液；5、汽轮机或螺杆膨胀机；6、发电机；7、冷凝器；8、冷凝水进口；9、冷凝水出口；10、高浓度碳酸氢铵溶液；11、工质泵。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，采用的发电工质是碳酸氢铵溶液。
低浓度碳酸氢铵溶液4在蒸发器1中被热源(热源进口2、热源出口3)加热分解出氨气、二氧化碳和水，氨气和二氧化碳进入汽轮机或螺杆膨胀机5做功，带动发电机6发电，做功后的氨气和二氧化碳进入冷凝器7被冷凝水（冷凝水进口8、冷凝水出口9）冷凝成液体，另外，蒸发器1中的受热分解后的溶液进入冷凝器7，在冷凝器7中生成高浓度碳酸氢铵溶液10，高浓度碳酸氢铵溶液10被工质泵11泵回蒸发器1中，被稀释成为低浓度碳酸氢铵溶液4再次循环使用。
Claims (5)
1.一种新型发电工质，是碳酸氢铵溶液或碳酸铵溶液或碳酸氢铵和碳酸铵的混合溶液，其特征在于：碳酸氢铵溶液、碳酸铵溶液受热分解出氨气、二氧化碳和水，氨气和二氧化碳进入汽轮机或螺杆膨胀机中做功，带动发电机发电。
2.根据权利要求1所述的新型发电工质，其特征在于：对热源温度要求低，可利用最低温度高于63℃以上的热源发电，低温热源回收率高。
3.根据权利要求1所述的新型发电工质，其特征在于：分解出的二氧化碳在33℃全部气化，50℃就超临界膨胀做功，发电效率高。
4.根据权利要求1所述的新型发电工质，其特征在于：碳酸氢铵溶液、碳酸铵溶液无毒，安全可靠性高。
5.根据权利要求1所述的新型发电工质，其特征在于：碳酸氢铵、碳酸铵价格低廉、成本低。
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