将低温热量转换为电能并实现冷却的方法及其系统

摘要

本发明公开了一种发电方法，其应用太阳能、地热能、工业废热或来自产能处理的热量，具有150℃或更低温度等热源，包括吸收器系统,其中工质气体,主要是二氧化碳CO2,被吸收至吸收剂,该吸收剂通常是胺类；还包括反应器，其热收来自所述热源的热量并且其中吸收剂－CO2混合物被分离为CO2和吸收剂；还包括膨胀机，发电机和附加的设备，例如泵、管道和热交换器。根据本方法实现的系统允许高效益的发电，并允许采用低温热源进行冷却。

主权项

一种采用实质闭环系统生成电能的方法，包括以下步骤：－提供至少一个热源（1），热量可从该热源被传递至包含被加热的吸收剂液体的热量工质流体；－提供吸收器系统（3），用于化学吸收二氧化碳（CO2）至吸收剂液体以提供液态CO2－吸收剂混合物；－提供冷却和热交换系统（4，12），用于从所述系统中去除或传递热量；－提供至少一个泵装置（6），用于输送系统中的所述工质流体，特别是用于增加所述气体－吸收剂混合物的压力并允许所述气体－吸收剂混合物被传送给反应器（7），采用所述热源（1）的热量加热增压后的气体－吸收剂混合物，从而将所述气体－吸收剂混合物分离为高压气体和吸收剂液体，作为反应器的输出；－提供膨胀机（15），具有发电机（23），用于通过采用在所述吸收器系统（3）中产生的低压，将来自所述反应器（7）的被加热和加压的气体膨胀为非常低温度的气体来产生电能；－提供引导所述工质流体穿过所述系统的管道系统，特别是引导所述被加热的吸收剂液体流出反应器（7），以及非常低温度的气体流出膨胀机（15）至所述吸收器系统（3），以便被再次化学吸收到液态气体－吸收剂混合物以用于最初的处理，其特征在于，－采用二氧化碳（CO2）作为所述高压气体来运行所述膨胀机，所述膨胀机处在－78℃至＋150℃的温度区间内，优选的处于‑70℃至＋140℃的区间内，－采用能够通过物理的范德华力或者化学键键合CO2的物质；－在所述反应器内获得20bar至0.5bar之间的CO2压力，优选的处于15bar至0.8bar之间,更优选的处于10bar至1.2bar之间,以及‑在吸收器系统内获得0.5bar至0.001bar之间的CO2压力，优选的在0.3bar至0.002bar之间，更优选的在0.15bar至0.005bar之间，最优选的在 0.1bar至0.01bar之间。