[发明专利]一种空气能源动力源

说明书

一种空气能源动力源。本发明属于能量转换技术领域，公开了一种空气能源锅炉、起动马达、储气罐、冷却器、回热器、压缩机、汽轮机；所述起动马达用于压缩空气能源锅炉中的介质气体，利用压缩产生的高温高压气体的热量对介质气体加热，加热后的高温高压介质气体输入汽轮机，经汽轮机将高温高压介质气体的动能作用于发电机，驱动发电机产生电能；从汽轮机中排出的介质气体排入回热器，经回热器热量中和后从冷端排出后，经冷却器冷却后进入压缩机；经压缩机压缩后，进入回热器进行热交换加热，然后进入空气能源锅炉中向空气能源锅炉补充介质气体。本发明节省能源，能量利用率高。

技术领域

本发明属于能量转换技术领域，尤其涉及一种基于空气能源动力源。

背景技术

发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，由法国人毕克西于1832年发明。一般的发电机是通过原动机将各类一次能源蕴藏的能量转换为机械能，再由发电机转换为电能，经输电、配电网络送往各种用电场所。

发电机分为直流发电机和交流发电机，工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律，广泛用于工农业生产、国防、科技及日常生活中。现有技术中的发电机分为热力发电机，水利发电机，核能发电机等等。

蒸汽循环(锅炉+汽轮机组)是最常见的发电方式，该系统中采用水(蒸汽)作为工质。水经给水泵升压后进入锅炉吸热，生成高温高压蒸汽，然后进入汽轮机膨胀做功，并推动发电机运行。水的临界点温度为374℃(647K)、压力为22MPa(220bar)。目前火电机组的主流技术为超临界和超超临界参数，最先进的超超临界火电机组的运行温度高于620℃，压力高于31MPa。与水相似，CO₂也是一种优良的天然工质，常用作制冷剂。CO₂化学性质不活泼，无色无味无毒，安全，价格便宜，易获得。S-CO₂是指温度和压力均在临界值(T＝30.98℃、P＝7.38MPa)以上的CO₂流体，将其用来做动力循环的工质，它能在很小的体积内传递很大的能量，且在工程实现上比水更容易达到超临界状态。S-CO₂循环发电具有环境友好、热效率高、经济性好等特点。

布雷顿循环是一种典型热力学循环，它以气体为工质，先后经过绝热压缩、等压吸热、绝热膨胀及等压冷却四个过程实现能量的高效转化。和传统的蒸汽朗肯循环相比，布雷顿循环具有更高的循环效率，并且当工质处于超临界状态时，由于避免了工质相态的改变，减少了压缩功的消耗，它的循环效率能得到很大的提升。S-CO₂循环系统主要由压缩机、透平、发电机、加热器、回热器、预冷器等组成，基本的工作流程为：低温低压工质首先进入压缩机升至高压，经回热器吸收透平排出工质的热量，再经加热器从热源吸收热量达到最高温度，然后进入透平做功推动发电机工作，透平排出的工质经回热器释放部分热量，最后经预热器冷却后进入下一个循环过程。

但是，现有技术中的动力源的能量循环都是单循环利用，导致能量利用效率低。

发明内容

为适应能量转换技术领域的实际需求，本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种空气能源动力源，以提高能量的利用效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种空气能源动力源，包括:空气能源锅炉、起动马达、储气罐、冷却器、回热器、压缩机、汽轮机；

所述起动马达用于启动空气能源锅炉，压缩中的空气能源锅炉中的空气，压缩产生的高温高压空气的热量对空气能源锅炉中的介质气体加热，加热后的高温高压介质气体输入汽轮机中，经汽轮机将高温高压介质气体的动能作用于终端，驱动终端；从汽轮机中排出的介质气体排入回热器，经回热器回收热量从冷端排出后，经冷却器冷却后进入压缩机；经压缩机压缩后，进入回热器与从汽轮机中排入回热器的介质气体进行热交换加热，然后进入空气能源锅炉中，向空气能源锅炉补充介质气体。

所述的一种空气能源动力源，还包括储气罐，所述储气罐设置在压缩机的输入端口，用于在空气能源锅炉启动时，向压缩机补充介质气体。