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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号CN104653243A
(43)申请公布日2015.05.27
(21)申请号CN201510007546.4
(22)申请日2015.01.07
(71)申请人中国科学院过程工程研究所
地址100190北京市海淀区中关村北二条1号
(72)发明人姚华黄云郑新港
(74)专利代理机构北京方安思达知识产权代理有限公司
代理人王宇杨
(51)Int.CI
权利要求说明书说明书幅图
(54)发明名称
低品位热驱动低熔点金属相变蓄热
发电系统
(57)摘要
本发明公开了一种低品位热驱动低
熔点金属相变蓄热发电系统,包括相变储/
释热系统、有机工质透平发电系统和冷却
水循环系统,其中,相变储/释热系统由相
变蓄热换热器及相应的进出口连接管道组
成。本发明利用金属镓较低温度时即可发
生固液相变的特性以及较高的熔化潜热,
完成低品位热的存储,利用二元非共沸混
合有机工质(R245fa沸点为15.1℃,R601a
沸点为27.8℃)温度滑移特性,实现低品位
热的吸收,两者的有机结合,更有益于
150℃以下低品位热的高效存储与释放;第
一换热器与第三换热器的联合设置,增大
了低沸点有机工质膨胀时推动透平旋转的
输出功,提高了将低品位热能转换为高品
位电能的能力,使整套系统内部的能量得
以充分利用。
法律状态
法律状态公告日法律状态信息法律状态
权利要求说明书
1.一种低品位热驱动低熔点金属相变蓄热发电系统,包括相变储/释热系统、有
机工质透平发电系统和冷却水循环系统,其特征在于,
所述的相变储/释热系统包括相变蓄热换热器(1)及相应的低品位热入口(1a)、
低品位热出口(1b)以及连接管道,所述相变蓄热换热器(1)内部分别安
装带翅片的第一内螺纹管(2a)和带翅片的第二内螺纹管(2b),其
中,每根内螺纹管一端与低品位热入口管道连接,另一端与低品位
热出口管道连接,在两根内螺纹管之间的中部空间位置安装有
一根蛇形盘管(3),该蛇形盘管一端与有机工质入口管道连接,
另一端与有机工质出口管道连接;
所述相变蓄热换热器(1)内部填充有低熔点金属;
所述蛇形盘管(3)内填充有机工质,所述有机工质为R245fa和R601a的混合
物。
2.根据权利要求1所述的相变蓄热发电系统,其特征在于,所述低熔点金属为
镓。
3.根据权利要求1所述的相变蓄热发电系统,其特征在于,所述低熔点金属的
填充量为0.43~2.1t,所述有机工质填充量为0.11~0.54t,其中,所
述R245fa和R601a的质量比为1:2~5:2。
4.根据权利要求1所述的相变蓄热发电系统,其特征在于,所述带翅片的第一
内螺纹管(2a)、带翅片的第二内螺纹管(2b)和蛇形盘管(3)平行水平设
置。
5.根据权利要求1-4任一所述的相变蓄热发电系统,其特征在于,所述低熔点
金属填充盖过带翅片的第一内螺纹管(2a)、带翅片的第二内螺纹管(2b)
和蛇形盘管(3)。
6.根据权利要求1所述的相变蓄热发电系统,其特征在于,所述的有机工质透
平发电系统包括气液分离器(4)、有机工质透平(5)、联轴器(6)、发电
机(7)、第一换热器(8)、第二换热器(9)、储液罐(
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