CN1186910A - 气体溶液吸收式地热发电 - Google Patents

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Abstract

这是一种全新的发电方式,当前热发电工质都是用水或其它低沸点物质,受热汽化后产生压强差来发电,而这种电方式是利用气体溶液受热,溶解度减小,气体溶解质与溶液分离产生压强差发电。它主要用与地热发电,太阳能发电,或利用其它余热等低品位的能源来发电。

Description

气体溶液吸收式地热发电
当前地热发电主要有三种形式(1)地热蒸汽直接发电(2)扩容法地热发电(3)中间介质法地热发电。但是由于水或中间介质汽化时要消耗大量的汽化热，而且地热的水温一般不高产生的压强差小，所以当前地热发电的热效率都不高。本发明是一种全新的地热热发电方式，可以很好的解决上述地热发电的两点不足，(1)工质汽化时要消耗大量的热量(2)由于温差不大产生的压强差小。大大提高了发电的热效率。
气体溶液吸收式地热发电的工作原理：它是利用气体溶液随温度的变化溶解度变化率很大的特点，和气体溶质汽化时所消耗的热量少(因为此时消耗的是溶解热而不是汽化热)的特点来发电的方式。其工质是由两种不同沸点的物质组成的工质对，沸点低的物质为发电工质，沸点高的物质为吸收工质，沸点低的物质能大量溶解于沸点高的物质，溶解热小，且随温度的变化溶解度的变化率很大，如用氨和水组成工质对，臭化锂和水组成工质对，或由两种有机物组成工质对。
气体溶液地热发电的工作过程，现以氨水工质对为例：(结合说明书附图)附图是本发明的简单流程示意图。
地热水给(1)发生器内的浓氨水加热，氨的溶解度减小，氨气不断从浓氨溶液中分离出来，形成高温高压的氨气。高温高压的氨气带动(2)汽轮机发电，热能转变成电能，温度降低。氨气进入(3)吸收器内被低温的稀氨水用喷淋式吸收，这样吸收面积大，且氨气极易溶与水溶解度极大常温常压下1体积水能溶解700体积的氨气，所以溶解速度很快。使(3)吸收器内的气压很低，与(1)发生器内形成很大的压强差。有利于提高发电的热效率。浓氨水被(4)工质泵加压后通过(5)热交换器预热。在(5)热交换器内同时冷却从(1)发生器内流出的高温稀氨水，预热后的浓氨水进入(1)发生器，冷却后的稀氨水流入(3)吸收器内吸收氨气，完成工质循环。
(5)热交换器是重点设备，它对整个系统的发电热效率影响很大，它主要是回收从(1)发生器内流出的热稀氨水所带走的热能，预热从(3)吸收器内流出的浓氨水。因此要尽可能的提高热交换器的效率。从(3)吸收器内流出的浓氨水的质量大于从(1)发生器内流出稀氨水的质量，这已有利于提高热交换器的效率。
(1)发生器与(3)吸收有一定的高度差。【(3)吸收器在高处】。其高度差的大小由(1)发生器与(2)吸收器内的气压差决定，高度差的稀氨水液柱所产生的压强略小于(1)发生器与(3)吸收器内的气压之差。这样可以减少(4)工质泵的负荷。
Figure A9712013500041
对工质对的要求：(1)低沸点的物质能大量溶解于高沸点的物质(2)溶解度随温度的变化，变化率很大(3)溶解热小。如氨气和水，臭化锂和水，或由两种有机物组成工质对。发电工质可以是一种或多种物质组成，多种物质都要符合上述对工质对的要求，且物质之间互不影响，或影响很小。
这种发电方式的最大特点是：(1)浓氨水溶液中的氨气化时所消耗的热量很小，因为它不是汽化热而是溶解热。而氨气溶解于水时的溶解热很小，所以氨气从浓氨水中汽化时所带走的热量很少，这样大大提高了发电效率。
其特点(2)本系统有一个热交换器用以回收从发生器内流出热稀氨水的热能。减少能量消耗，提高发电效率。
其特点(3)汽轮机的背压很小。因为氨气的溶解度极大，且溶解速度很快，所以在吸收器内氨气的气压很小与发生器内形成很大的压强差，提高了发电效率。
其特点(4)可以利用较低品位的能源。氨气的溶解度随温度的变化；变化率很大，常温常压下一体积水能溶能700体积的氨气，而水温升到80℃左右以后溶解度就很小了。
由上述特点可以看出这种发电方式的热利用效率很高。
用途：主要用于地热发电，或太阳能发电，海洋温差发电以及利用其它余热发电。

Claims (5)

1、这是一种利用气体溶液随温度的变化溶解度变化率很大，且气体溶质汽化时所消耗的热量少的特点，来发电的方式；
2、根据权利要求1所述其技术特征是：它是由两种不同沸点的物质组成的工质对，沸点低的为发电工质，沸点高的为吸收工质；
3、根据权利要求1、2所述其技术特征是：沸点低的物质能大量溶解于沸点高的物质，且溶解热小，溶解度随温度的变化，变化率很大；
4、根据权利要求1所述其技术特征是：在系统内装有一个热交换器。用以回收从发生器内流出的热稀氨水所带走的热量；
5、根据权利要求1所述其技术特征是：发生器与吸收器有一定高度差，吸收器在高处。
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