一种提高发电效率的方法技术

本发明专利技术提供一种提高发电效率的方法，使用的设备包括产生或储存高压流体的动力源、耐压容器、液压马达、气水输送装置、工作介质和发电机；隔热层将耐压容器隔离为与动力源的高压流体出口相通的高压流体腔和与液压马达相通的工作介质腔，工作介质腔内充满工作介质；其步骤：在耐压容器内，由动力源输送来的高压流体进入高压流体腔，通过隔热层对工作介质加压，高压流体的压力能转变成常温高压工作介质的压力能；携带压力能的工作介质驱动液压马达，液压马达驱动发电机发电；高压流体腔内生成的携带潜热的废气和/或废水由气水输送装置回收送入动力源再利用，从液压马达排出的压力能减少的工作介质回收至工作介质腔。它能使风能发电实现大功率、规模发电。

Method for improving power generation efficiency

The present invention provides a method for improving the efficiency of power generation, the use of the equipment including the production or storage of high pressure fluid source, pressure vessel, hydraulic motor, gas water conveying device, working medium and generator; insulation pressure vessel isolation and power source for high pressure fluid outlet communicated with the high pressure fluid chamber and is communicated with the hydraulic motor the working medium cavity medium cavity filled with working medium; the steps in a pressure container, a high pressure fluid to the power source into the high-pressure fluid chamber through the insulation of the working medium pressure, high pressure fluid pressure energy into normal temperature and high pressure working medium pressure; carrying working medium pressure can drive the hydraulic motor. Hydraulic motor driven generator; high pressure fluid cavity generated gas carrying latent heat and / or waste water by gas and water recycling feeding conveying device When the power source is in use, the working medium recovered from the hydraulic motor can be recovered to the working medium cavity. It enables wind power generation to achieve high power and scale power generation.

【技术实现步骤摘要】
一种提高发电效率的方法
本专利技术涉及到的是发电
，具体涉及到一种提高发电效率尤其是提高火力或风电发电效率的方法。
技术介绍
参见图2所示，现有技术火力发电的介质为蒸汽，热能通过汽轮机转化为机械能，此机械能提供发电所需的扭矩。蒸汽的膨胀做功吸收热量，促使蒸汽向水凝聚，所以要提高发电效率就要提高压力与温度（目的是提高温度，避免汽生成水，而生成的水却是系统致命，因为汽轮机一般转速很高，叶轮直径较大，出现的微小的小水珠都是致命的，温度提高了意味着压力相应提高），此就是超临界发电技术或超超临界发电技术的兴起。在374.15摄氏度、22.115兆帕压力下，水蒸气的密度会增大到与液态水一样，这个条件叫做水的临界参数。比这还高的参数叫做超临界参数。温度和气压升高到600摄氏度、25~28兆帕这样的区间，就进入了超超临界的"境界"。超超临界机组蒸汽参数（温度和压力）愈高，热效率也随之提高。热力循环分析表明，在超超临界机组参数范围的条件下，主蒸汽压力提高1MPa，机组的热耗率就可下降0.13%~0.15%;主蒸汽温度每提高10℃，机组的热耗率就可下降0.25~0.30%;再热蒸汽温度每提高10℃，机组的热耗率就可下降0.15%~0.20%。在一定的范围内，如果采用二次再热，则其热耗率可较采用一次再热的机组下降1.4%~1.6%。根据专利《基于固体燃料热解和半焦燃烧的分级混合发电系统》（申请号：CN201120180206.9申请人：中国科学院过程工程研究所）提供的数据：亚临界发电机组的典型参数16.7MPa/538℃/538℃，对应发电效率约38%；超临界发电机组，典型参数24.1MPa/538℃/538℃，对应发电效率约41%；超超临界发电机组的主蒸汽压力25~31MPa，温度580~610℃，发电效率约在45%左右。超临界机组的热效率比亚临界机组的高2%~3%左右，而超超临界机组的热效率比超临界机组的高4%左右。由此可得出两个结论：第一个结论：增加蒸汽热容能量是提高有效作用能量、提高发电效率的有效途径。增加蒸汽热容能量可以通过提高蒸汽温度或增大蒸汽质量实现，也可以通过提高蒸汽温度间以增大蒸汽质量实现。第二个结论：效率增长缓慢，且效率底数较低，系统存在重大缺陷。根据能量守恒定律及公式W=Q*P，W为功率，Q为流量，P为压力，转换的常温液压能采用液压马达变成扭矩与转换前高温高压蒸汽采用汽轮机变成扭矩，都是纯理想化，那么同样压力同样流量，可视作同样功。但实际上是不可能的，这里提出来这是定量分析，进行对比。以此说明传统火力发电仅仅是这部分蒸汽用来做功，而本申请方法却回收再利用是额外的多出来的。但汽轮机这种形式决定了进出汽轮机组的蒸汽质量不会发生变化，变化的只是蒸汽的温度，利用的是蒸汽热容能量。从汽轮机内排出蒸汽，该蒸汽一般称为废气（汽），它要形成大量的低价值的热水，因为要使汽轮机背压愈小，做功越大，汽轮机末段蒸汽尽可能冷凝成水，这就是产生冷凝水和与之相冷却而成的热循环水。该冷凝水一般称为废水，该冷凝水是要进入锅炉回收利用的，而废气（汽）也是要尽可能冷凝/以使真空机组功率减少，汽轮机背压小，而且以免造成热污染，这就出现大量的热水。废水和废气两者含有大量热能，该热能也被称为潜热（这个热量主要是潜热所致，当然也有热容能量，主要看汽轮机末段的蒸汽温度，此也是衡量传统火力发电效率的重要信息），是系统外耗能的主要方面，显然，就发电而言，潜热始终沒有被利用，系统外耗能较多，能量转换效率低下。不管超超临界发电技术如何发展，始终利用的只是部分能量，这就是现有技术火力发电效率未能得到根本性提高的强相关原因。显然，若潜热可以回收利用，则使提高火力发电效率潜力巨大。蒸汽温度的提高使P91、S304H、P122、HR3C等许多高温合金钢被大量使用，增加制造成本，并且温度升高压力必然升高危险性升高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种提高发电效率的方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现：一种提高发电效率的方法，其特征是，使用的设备包括产生或储存高压流体的动力源、隔热保温的耐压容器、液压马达、气水输送装置、工作介质和发电机；隔热层移动设置在耐压容器内、将耐压容器物理隔离为上下两个腔；上腔为高压流体腔，下腔为工作介质腔，工作介质腔内充满工作介质；耐压容器的上腔通过开关与动力源的高压流体出口相通、下腔通过开关与液压马达的工作介质入口相通；该方法包括以下步骤：A.在耐压容器内，由动力源输送来的高压流体进入高压流体腔，通过隔热层对工作介质腔内的工作介质加压，高压流体的压力能转变成常温高压工作介质的压力能；B.携带压力能的工作介质驱动液压马达，液压马达的动力输出端与发电机的输入轴相连，液压马达驱动发电机发电；C.高压流体腔内生成的携带潜热的废气和/或废水由气水输送装置回收送入动力源再利用，从液压马达的工作介质排出口排出的压力能减少的工作介质回收至工作介质腔。本专利技术的有益效果是：如果动力源为锅炉，所述的高压流体即是高温高压蒸汽，则本专利技术就是提高火力发电效率的方法。当然，动力源也可以是一个用于储存高压气体的储汽包。高压流体可以是气、汽、水或特定液体如液压油，或者它们的混合物，只要能形成流体压能就能发电。为了说明的方便，下面以动力源为锅炉，高压流体为高温高压蒸汽为例进行说明。火力发电机组可视作一个系统，从系统出来的介质尽可能满足常温、常态，根据能量守恒定律，系统外耗能最少，则能量转换效率最高。高温高压蒸汽转变成高压常温的工作介质，即，在耐压容器内，在由作为动力源的锅炉输送来的高温高压蒸汽作用下，高温高压蒸汽的热能可以转变成高压常温工作介质的压力能，也就是常温液态压力能。水蒸汽在374.15摄氏度，22.115MPa条件下，密度会增大到与液态水一样，依据压力传递原则，高温高压蒸汽可以等体积等压力替换常温工作介质。携带压力能的工作介质通过液压马达转变成发电所需的扭矩驱动发电机发电。液压马达的压力与流量这两个参数根据需要调节。蒸汽腔（即高压流体腔）内生成的携带潜热的废气和废水由气水输送装置回收至动力源再利用，从液压马达排出的压力能减少的工作介质回收至耐压容器。这样，在一个耐压容器中加入的高温高压蒸汽完成一个工作循环。重复A、B、C步骤进行循环，保证发电的连续性和持续性。蒸汽腔内生成的携带潜热的废气和废水由气水输送装置回收至动力源再利用、从液压马达排出的压力能减少的工作介质回收至耐压容器，事实上是废气、废水和工作介质仅在系统内循环，可有效提高火力发电的发电效率。作为对本专利技术的改进，工作介质为水，或液压油。这种改进，以水或液压油作为工作介质，合理利用水或液压油的物理性质、化学性质，即不可压缩性与化学稳定性。用液压油目的是为了提高工作介质的使用温度与金属的防腐蚀，因为水的气蚀与生锈很麻烦，最好所述液压油具有的沸点高与合适的稠度。作为对本专利技术的另一种改进，耐压容器至少有两个；每个耐压容器的高压流体腔通过开关与一动力源的高压流体出口相通；每个耐压容器的高压流体腔通过开关与一气水输送装置的输入端相通，该气水输出装置的输出端与动力源相通；液压马达的工作介质入口通过开关与一个耐压容器的工作介质腔相通，液压马达的工作介质排出口通过开关与另一个耐压容器的工作介质腔相通。当然，若本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高发电效率的方法，其特征是，使用的设备包括产生或储存高压流体的动力源、隔热保温的耐压容器、液压马达、气水输送装置、工作介质和发电机；隔热层移动设置在耐压容器内、将耐压容器物理隔离为上下两个腔；上腔为高压流体腔，下腔为工作介质腔，工作介质腔内充满工作介质；耐压容器的上腔通过开关与动力源的高压流体出口相通、下腔通过开关与液压马达的工作介质入口相通；该方法包括以下步骤：A、 在耐压容器内，由动力源输送来的高压流体进入高压流体腔，通过隔热层对工作介质腔内的工作介质加压，高压流体的压力能转变成常温高压工作介质的压力能；B、 携带压力能的工作介质驱动液压马达，液压马达的动力输出端与发电机的输入轴相连，液压马达驱动发电机发电；C、 高压流体腔内生成的携带潜热的废气和/或废水由气水输送装置回收送入动力源再利用，从液压马达的工作介质排出口排出的压力能减少的工作介质回收至工作介质腔。

【技术特征摘要】
1.一种提高发电效率的方法，其特征是，使用的设备包括产生或储存高压流体的动力源、隔热保温的耐压容器、液压马达、气水输送装置、工作介质和发电机；隔热层移动设置在耐压容器内、将耐压容器物理隔离为上下两个腔；上腔为高压流体腔，下腔为工作介质腔，工作介质腔内充满工作介质；耐压容器的上腔通过开关与动力源的高压流体出口相通、下腔通过开关与液压马达的工作介质入口相通；该方法包括以下步骤：A、在耐压容器内，由动力源输送来的高压流体进入高压流体腔，通过隔热层对工作介质腔内的工作介质加压，高压流体的压力能转变成常温高压工作介质的压力能；B、携带压力能的工作介质驱动液压马达，液压马达的动力输出端与发电机的输入轴相连，液压马达驱动发电机发电；C、高压流体腔内生成的携带潜热的废气和/或废水由气水输送装置回收送入动力源再利用，从液压马达的工作介质排出口排出的压...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐文庆，
申请(专利权)人：唐文庆，
类型：发明
国别省市：江苏,32