一种利用超低温液态气体发电的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种利用超低温液态气体发电的方法和装置。
【背景技术】
[0002]目前，超低温、低温液体气体经过储存、运输后，使用前均需要气化。超低温、低温液态气体包括液态LNG、二氧化碳、液氮等，液态LNG沸点大约为-160-170°C、液氮沸点是_196°C，二氧化碳在-50°C-70°C发生沸腾、气化状态的变化，上述超低温、低温液态气体吸收空气源、水源、地热源、废热源等的热量气化，气化后体积膨胀到600-1000倍左右，气化膨胀过程中输出的巨大动力势能均白白浪费。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种利用超低温液态气体发电的方法和装置，采用郎肯循环的工作原理，工作温段下移，利用超低温液态气体吸收环境热能后膨胀得到的高压气体推动膨胀机做功，膨胀机带动发电机发电，有效利用了液态气体的“冷量”，将环境常温的热量转化为了电能，做功之后的高压气体可以采用分离设备降温处理后进行再次利用;分离设备利用乏汽的余压产生涡旋，使得冷量进一步提升，从而对余压进行直接利用；再次发电，升温之后的气体通过管路输出。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供一种利用超低温液态气体发电的方法，采用超低温液态气体作为冷源推动第二发电系统的膨胀机II做功发电，超低温液态气体吸收热能后膨胀成为高压气体并推动第一发电系统的膨胀机I做功发电，做功之后温度、压力降低的气体采用分离设备升降温分流处理，降温后的气体作为冷源再次推动第三发电系统的膨胀机III做功发电，升温之后的气体通过管路输出。
[0005]优选的是，所述分离设备为旋流器。
[0006]上述方案中优选的是，所述超低温液态气体为液态天然气、液态空气、液氮、液态二氧化碳、氨、液氧中的至少一种。
[0007]上述方案中优选的是，所述第二发电系统利用环境热源作为工质沸腾汽化、气化的热源，超低温液态气体作为第二发电系统冷凝环节的冷源。第二发电系统是一个典型的工作在超低温温段的郎肯循环。
[0008]上述方案中优选的是，所述第二发电系统的系统循环工质为和超低温液态气体温度接近的液态空气、液氮、液态甲烷中的一种。
[0009]上述方案中优选的是，所述第三发电系统利用环境热源作为工质沸腾汽化、气化的热源，旋流器输出的低温气体作为第三发电系统冷凝环节的冷源。第三发电系统是一个典型的工作在低温温段的郎肯循环。
[0010]上述方案中优选的是，所述第三发电系统的系统循环工质为和低温气体温度接近的液氨、液态二氧化碳、低温制冷冷媒中的一种。
[0011]本发明还提供一种利用超低温液态气体发电的装置，包括第一发电系统、第二发电系统和第三发电系统，第二发电系统包括超低温冷凝器和超低温气化器，低温栗I的一端连接液态气体入口，低温栗I的另一端连接高压低温管路，高压低温管路进一步连接超低温冷凝器，超低温冷凝器的另一端分别和低温高压气管路和液态工质管路I连接，低温栗II的一端和液态工质管路I连接，低温栗II的另一端连接超低温气化器，超低温气化器的另一端连接膨胀机II，膨胀机II能够带动发电机II发电，膨胀机II通过乏气管路I连接超低温冷凝器构成回路；
低温高压气管路进一步连接第一发电系统，第一发电系统包括补热换热器、膨胀机I和发电机I，补热换热器的一端连接低温高压气管路，补热换热器的另一端连接膨胀机I，膨胀机I能够带动发电机I发电，膨胀机I通过低温低压气体管路连接旋流器，旋流器的一侧设有高温气体管路和气体输出管路；
旋流器的另一侧通过低温气体管路连接第三发电系统，第三发电系统包括低温冷凝器、膨胀机III和低温气化器，低温冷凝器的一端和低温气体管路连接，低温冷凝器的另一端分别和中温气体管路、液态工质管路II连接，中温气体管路的另一端进一步连接高温气体管路，低温栗III的一端连接液态工质管路II，低温栗III的另一端连接低温气化器，低温气化器的另一端连接膨胀机III，膨胀机III能够带动发电机III发电，膨胀机III通过乏气管路II连接低温冷凝器构成回路。
[0012]本发明还提供一种利用超低温液态气体发电的装置，包括第一发电系统、第二发电系统，第二发电系统包括超低温冷凝器和超低温气化器，低温栗I的一端连接液态气体入口，低温栗I的另一端连接高压低温管路，高压低温管路进一步连接超低温冷凝器，超低温冷凝器的另一端分别和低温高压气管路和液态工质管路I连接，低温栗II的一端和液态工质管路I连接，低温栗II的另一端连接超低温气化器，超低温气化器的另一端连接膨胀机
II，膨胀机II能够带动发电机II发电，膨胀机II通过乏气管路I连接超低温冷凝器构成回路；
低温高压气管路进一步连接第一发电系统，第一发电系统包括补热换热器、膨胀机I和发电机I，补热换热器的一端连接低温高压气管路，补热换热器的另一端连接膨胀机I，膨胀机I能够带动发电机I发电，膨胀机I的一端设有气体输出管路。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:提供一种利用超低温液态气体发电的装置，包括第一发电系统、第二发电系统，第二发电系统包括超低温冷凝器和超低温气化器，低温栗I的一端连接液态气体入口，低温栗I的另一端连接高压低温管路，高压低温管路进一步连接超低温冷凝器，超低温冷凝器的另一端分别和低温高压气管路和液态工质管路I连接，低温栗II的一端和液态工质管路I连接，低温栗II的另一端连接超低温气化器，超低温气化器的另一端连接膨胀机II，膨胀机II能够带动发电机II发电，膨胀机II通过乏气管路I连接超低温冷凝器构成回路;低温高压气管路进一步连接第一发电系统，第一发电系统包括补热换热器、膨胀机I和发电机I，补热换热器的一端连接低温高压气管路，补热换热器的另一端连接膨胀机I，膨胀机I能够带动发电机I发电，膨胀机I的一端设有气体输出管路，本发明提供一种利用超低温液态气体发电的装置和方法，利用超低温液态气体吸收环境热能后膨胀得到的高压气体推动膨胀机做功，膨胀机带动发电机发电，做功之后温度降低的高压气体采用分离设备降温处理后进行再次发电，升温之后的气体通过管路输出。
【附图说明】
[0013]
图1为本发明的一种利用超低温液态气体发电装置的一实施例整体结构示意图。
[0014]图2为本发明的一种利用超低温液态气体发电装置的另一实施例整体结构示意图。
[0015][1、液态气体入口； 2、低温栗1;3、高压低温管路;4、超低温冷凝器;5、低温高压气管路;6、补热换热器;7、膨胀机1;8、发电机1;9、低温低压气体管路；10、旋流器；11、高温气体管路；12、低温气体管路；13、低温冷凝器；14、中温气体管路；15、气体输出管路；16、超低温气化器；17、膨胀机II; 18、发电机II; 19、乏气管路I; 20、液态工质管路I; 21、低温栗II;22、低温气化器;23、膨胀机III; 24、发电机III; 25、乏气管路II ； 26、液态工质管路11; 27、低温栗III ;28、第一发电系统;29、第二发电系统;30、第三发电系统]
【具体实施方式】
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0016]实施例1
如图1所示，本发明的实施例，一种利用超低温液态气体发电的方法，采用超低温液态气体作为冷源，环境热能作为能量来源，推动第二发电系统