ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2122642

ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ С КОМБИНИРОВАННЫМ ПАРОСИЛОВЫМ ЦИКЛОМ

ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ С КОМБИНИРОВАННЫМ ПАРОСИЛОВЫМ ЦИКЛОМ

Имя изобретателя: Волков Э.П.; Поливода А.И.; Коробской Б.С.; Поливода Ф.А.; Салехов Л.Т. 
Имя патентообладателя: Акционерное общество открытого типа "Энергетический научно- исследовательский институт им.Г.М.Кржижановского"
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1996.05.28 

Изобретение предназначено для использования в электростанциях для экологически чистой выработки электроэнергии и теплоснабжения потребителя. Электростанция с комбинированным паросиловым циклом включает циркуляционную петлю теплопередачи от теплогенераторов, исключающих выбросы оксидов азота, выполненных в виде каталитических на органическом или неорганическом топливе, или теплогенераторов на ядерном или изотопном топливе, один из которых снабжен двухкаскадным термоэлектрическим генератором, включает дополнительную циркуляционную петлю от термоэлектрического генератора, паросиловой контур, снабжена двигателем в виде объемной роторной паровой машины, теплообменником подогрева конденсата, регенеративным теплообменником и конденсационно-сушильным теплообменником. Изобретение исключает загрязнение атмосферы окислами азота NOx, серы SOx, а также бензпиреном и т.п., что повышает экологическую чистоту выработки электроэнергии.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предложение относится к электростанциям для экологически чистой выработки электроэнергии и теплоснабжения потребителя, в особенности в качестве замещающих энергоустановок в гибридных солнечных или миниатомных электростанциях.

Другая область применения предложения - автономные быстромонтируемые мобильные миниэлектростанции для промышленных и бытовых объектов, не подключенных к электросетям, а также применение в качестве аварийных и пиковых электростанций в энергосистемах.

В качестве аналога предложения принимается известная гибридная тепловая солнечная электрическая станция, содержащая циркуляционный контур теплопередачи, включающий теплопередающую петлю из расположенных последовательно приемников модульного зеркального параболоцилиндрического концентратора солнечной энергии с системой слежения за солнцем, парогенератора, пароперегревателя, циркуляционного насоса, соединенного одним своим выходом с входом теплопередающей петли приемников модульного концентратора солнечной энергии, а вторым выходом через замещающий в отсутствии солнца источника тепла, соединенный с входом указанного пароперегревателя, содержащая второй паросиловой контур с пароводяным рабочим телом, состоящий из последовательно размещенных: экономайзера, паросиловых частей парогенератора и пароперегревателя, турбины с генератором электроэнергии, конденсатора с охлаждением и конденсационного насоса. Webb G.M.Segs Plont design and operation. LUZ project to ENIN, LUZ Develop ment and Finantial Corporation Okt. 1989.

Недостатком аналога является низкий, не более 14% коэффициент полезного действия чисто термодинамического пароводяного цикла Ренкина преобразования тепловой части солнечной энергии в электроэнергию, с чем связана высокая стоимость оборудования, длительные сроки окупаемости солнечной электростанции, а также отрицательный экологический эффект из-за выбросов в атмосферу окислов азота при работе замещающей энергоустановки.

В качестве прототипа принимается известная солнечная комбинированная электрическая станция содержащая: циркуляционные контуры теплопередачи, первый из которых включает теплопередающую петлю из расположенных последовательно приемников модульного зеркального параболоцилиндрического концентратора солнечной энергии с системой слежения за солнцем, парогенератор, пароперегреватель, циркуляционный насос, соединенный одним своим выходом со входом теплопередающей петли приемников модульного концентратора солнечной энергии с полупроводниковыми фотоэлектрическими преобразователями, а вторым выходом через замещающий (гибридный) источник тепла, соединенный со входом указанного пароперегревателя, содержащая второй паросиловой контур с пароводяным рабочим телом, состоящий из последовательно размещенных: экономайзера, паросиловых частей парогенератора и пароперегревателя, теплового двигателя с генератором электроэнергии, конденсатора с охлаждением и конденсатного насоса; инвертор с аккумулятором, систему низкопотенциального теплоснабжения с циркуляционным насосом (см. например авторское свидетельство СССР N 1726922 A1, кл. F 24 J 2/14; F 01 K 13/00). С помощью известной фототермодинамической электростанции не представляется возможным достигнуть выше 20% суммарный коэффициент преобразования тепловой энергии в электроэнергию.

Данный недостаток в первую очередь обусловлен тем, что прототипом предусмотрено применение низкотемпературных в том числе кремниевых фотоэлектрических полупроводниковых преобразователей работоспособных с КПД 10% лишь при температуре не выше 55oC. Поэтому они располагаются на экономайзерах, которые используются главным образом для низкотемпературного подогрева воды, циркулирующей в сети теплоснабжения и лишь в малой степени для подогрева конденсата, образующегося в паросиловом цикле.

В связи с этим фактором весьма незначителен вклад, менее 5%, сбросного тепла, получаемого при охлаждении низкотемпературных фотоэлементов, в выработку электроэнергии турбогенератором.

Другим фактором, обуславливающим низкий термодинамический КПД прототипа являются невыгодные термодинамические свойства применяемого рабочего тела - воды в комбинированном фототермодинамическом паросиловом цикле солнечной электростанции. Это прежде всего высокие критические параметры водяного пара: давление 21,8 МПа, температура +374oC, при высокой теплоте испарения 539 ккал/кг.

По указанным принципиальным причинам суммарный фототермодинамический коэффициент преобразования тепловой энергии в электрическую в прототипе может быть даже ниже 20%.

Помимо низкого КПД, использование воды в качестве рабочего тела в паросиловом цикле, обуславливающее применение высоких температур и давлений, влечет за собой требование высокой прочности и, соответственно, металлоемкости оборудования, при высокой стоимости, низкой надежности работы и опасности при эксплуатации прототипа.

Экологическим недостатком прототипа является выброс окислов азота в атмосферу с продуктами сгорания замещающим источником тепла, выполненным в виде традиционной котельной установки с горелками на газообразном топливе, сжигаемом в периоды отсутствия солнца. При сжигании газообразного топлива в горелке, при температуре пламени порядка 2000oC, идет интенсивный синтез окислов азота и в атмосферу выбрасывается до 1400 см3 названных окислов на 1 м3 дымовых газов (в пересчете на NOx), крайне токсичных для человека и животных.

Согласно прототипу невозможно выполнение электростанций небольшой мощности в том числе мобильных вариантов в связи с особенностями турбины в качестве двигателя. Вместо сложной, громоздкой, металлоемкой, тяжелой и соответственно дорогой турбины целесообразно применение более легких, простых и надежных агрегатов при высоком до 86%, термомеханическом КПД, низкой стоимости и металлоемкости.

Энергетический, экологический и технический результат предлагаемого технического решения - повышение эффективности использования органического или ядерного топлива и тепловой энергии, повышение экологической чистоты окружающей среды при выработке электроэнергии в составе гибридной солнечной или атомной электростанции или применения в качестве экологически чистой автономной энергоустановки.

Данный технический результат достигается тем, что электростанция с комбинированным паросиловым циклом, включает паросиловой контур с парожидкостным рабочим телом, состоящий из последовательно размещенных: экономайзера, парогенератора, пароперегревателя, теплового двигателя с генератором электроэнергии, конденсатора с охлаждением, конденсатного насоса, инвертора, системы теплоснабжения и циркуляционные контуры теплопередачи, первый из которых выполнен в виде теплопередающей петли с расположенными последовательно теплоприемниками, циркуляционным насосом, соединенным выходом с входом теплопередающей петли с теплоприемниками, выход из которой подключен ко входу парогенератора. Электростанция снабжена теплогенераторами, один из которых размещен у догревательного теплоприемника теплопередающей петли, двухкаскадным термоэлектрическим генератором с теплоприемными пластинами, тыльная сторона которых обращена к электроизолированным горячим спаям первого каскада, теплообменником подогрева конденсата, конденсационно-сушильным теплообменником, регенеративным теплообменником паросилового контура и дополнительной теплопередающей петлей с дополнительным теплоприемником, при этом второй теплогенератор размещен внутри термоэлектрического генератора, а приемная сторона теплоприемной пластины обращена к второму теплогенератору, теплоприемник теплопередающей петли размещен между электроизолированными холодными спаями первого каскада и электроизолированным горячими спаями второго каскада термоэлектрогенератора, а дополнительный теплоприемник дополнительной теплопередающей петли размещен у электроизолированных холодных спаев второго каскада термоэлектрического генератора, причем выход и вход циркулирующего теплоносителя из дополнительного теплоприемника соответственно подключен к входу и выходу горячей части теплообменника подогрева конденсата, газовые выходы из теплогенераторов соединены с входом конденсационно-сушильного теплообменника, а вход и выход регенеративного теплообменника подключены соответственно к выходу предыдущей и входу последней ступеней теплового двигателя.

Электростанция снабжена термоэлектрическим генератором, выполненным с термоэлектрическими элементами в виде широкозонных, предпочтительно теллуридсвинцовых и сурьмяно-висмутовых полупроводниковых термоэлементов p и n типов.

В предлагаемой электростанции теплогенераторы выполнены каталитическими, в виде панелей из пористого материала, содержащего катализатор, предпочтительно кобальт-хромовый, при этом параллельно обоим поверхностям панели каталитического теплогенератора могут иметься зазоры величиной от нескольких миллиметров до сантиметров, образуемые между селективными теплоприемными пластинами с горячими спаями I-го каскада термоэлектрического генератора, причем в толще пористого катализатора расположены трубчатые перфорированные распределители газообразного или парообразного органического или неорганического топлива.

Теплоприемники могут быть выполнены кондуктивными непосредственно соединенными с поверхностью теплогенератора и (или) селективными, поглощающими всю лучистую инфракрасную радиацию, излучаемую теплогенератором, причем селективная поверхность располагается с зазором относительно излучающей поверхности.

В электростанции теплогенераторы могут быть выполнены в виде источников тепла на ядерном или изотопном топливе с регулируемым теплопотоком.

В предлагаемой электростанции в качестве рабочего тела в паросиловом цикле применяются органическое или неорганическое вещество с более низким чем у воды критическим давлением, температурой и теплотой парообразования.

Тепловой двигатель электростанции выполнен в виде объемной паровой машины, в особенности роторной одно- или многоступенчатой, с винтовым двухвальным или трехвальным турбоэкспандером с профилями роторов предпочтительно типа "Лисхольм".

ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ С КОМБИНИРОВАННЫМ ПАРОСИЛОВЫМ ЦИКЛОМ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ С КОМБИНИРОВАННЫМ ПАРОСИЛОВЫМ ЦИКЛОМ

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 схема предлагаемой электростанции с комбинированным паросиловым циклом, на которой показана 1/2 осесимметричная часть термоэлектрического генератора; на фиг. 2 термоэлектрический генератор в разрезе.

Электростанция содержит паросиловой и циркуляционные контуры теплопередачи, первый из которых выполнен в виде теплопередающей петли с расположенными последовательно: догревательным теплоприемником 1 и теплоприемником 2, циркуляционным насосом 3, соединенной выходом с входом горячей части парогенератора 4 с экономайзером 5, при этом догревательный теплоприемник 1 выполнен в виде змеевиков или плоских панелей с кондуктивным или излучательным теплоприемом и вместе со змеевиком пароперегревателя 6 окружают первый теплогенератор 7, теплоприемные пластины 8 термоэлектрического генератора, окружающие второй теплогенератор 9, выполнены в виде пластин, теплопоглощающая сторона которых обращена к теплогенератору 9, а тыльная находится в тепловом контакте с электроизолированными горячими спаями 10 первого каскада 11 термоэлектрического генератора, причем электроизолированные холодные спаи 12 находятся в тепловом контакте с теплоприемником 2 с тыльной стороны которого находятся в тепловом контакте электроизолированные горячие спаи 13 второго каскада 14 термоэлектрического генератора; а электроизолированные холодные спаи 15 в тепловом контакте с дополнительным теплоприемником 16 дополнительной теплопередающей петли с циркуляционным насосом 17, при этом выход и вход циркулирующего теплоносителя из дополнительного кондуктивного теплоприемника 16 теплопередающей петли соответственно подключен ко входу и выходу горячей части теплообменника подогрева конденсата 18, газоходы 20, 19 из обеих теплогенераторов 7 и 9 подключены газопроводом 21 ко входу конденсационно-сушильного теплообменника 22 с эксгаустером 23, в паровой вход и выход регенеративного теплообменника 24 подключен к многоступенчатому тепловому двигателю со ступенями 25, 26, 27, соответственно к выходу предыдущей ступени 26 и входу последней ступени теплового двигателя 27 на валу которой расположен электрогенератор 28, подключенный к инвертору 29, к которому подсоединены: электроцепь первого 11 и второго 14 каскадов термоэлектрического генератора, электросеть потребителя 30 и электросеть для собственных нужд электростанции 31.

Выход последней ступени 27 теплового двигателя соединен трубопроводом с конденсатором 32 с охлаждающим вентилятором 33, причем выход конденсатора 32 соединен со сборником конденсата 34, который конденсатопроводом подключен к конденсатной части конденсационно-сушильного теплообменника 22, выход которого подключен ко входу конденсатного насоса 35, причем выход его подключен ко входу холодной части теплообменника 18 подогрева конденсата, выход которого конденсатопроводом соединен со входом холодной части регенеративного теплообменника 24, а его выход со входом холодной части экономайзера 5, выход которой конденсатопроводом подключен ко входу парогенератора 4, который паропроводом подключен ко входу пароперегревателя 6 соответственно подключенного паропроводом к I-й ступени 25 теплового двигателя.

Для теплоснабжения потребителя параллельно регенеративному теплообменнику 24 через дополнительный теплообменник может подключаться теплосеть потребителя.

Электростанция с комбинированным паросиловым циклом работает следующим образом. В варианте работы на органическом топливе при включении эксгаустера 23, через газопроводы 19, 20 и 21 конденсационно-сушильного теплообменника 22 (фиг. 1, 2) атмосферный воздух (или чистый кислород O2) засасывается в щелевые зазоры обоих каталитических генераторов 7 и 9 величиной от 5 до 20 мм, образованные поверхностями панели каталитических теплогенераторов и змеевиком пароперегревателя 6, догревающим теплоприемником 1, а также теплоприемными пластинами 8 с горячими спаями 10 I-го каскада 11 термоэлектрического генератора, окружающими теплогенераторы 7, 9 в которые подается газообразное или парообразное топливо и в течение нескольких минут происходит процесс розжига за счет внешнего искрового или термического поджога. На поверхности катализатора панелей 7, 9 теплогенератора происходит каталитическая реакция окисления топлива H2(CH2) и т.п. за счет кислорода воздуха O2, движущегося в зазорах, а продукты сгорания вместе с воздухом всасываются через газопроводы 19, 20, 21 в теплообменник 22. Устанавливается устойчивый режим каталитической реакции при которой исключено образование окислов азота NOx и химическая энергия топлива с высоким КПД (до 98%) преобразуется в инфракрасное излучение с длиной волны около 5 м при интенсивности около 30 кВт на 1 м2 поверхности панели с каждой стороны. Эта радиация с КПД до 95% поглощается селективными пластинами 8 термоэлектрического генератора и поднимает до 600oC и выше температуру горячих спаев 10 термоэлементов (пар n и p-типов ) I-го каскада 11 термоэлектрического генератора, которые генерируют термоэлектрический ток. Холодные спаи 12 термоэлементов I-го каскада при температуре 250-350oC находятся в тепловом контакте с кондуктивным теплоприемником 2 первой циркуляционной петли, в которой циркулирует охлаждающий промежуточный теплоноситель, передающий с помощью насоса 3 большую часть (2/3) тепловой энергии, генерируемой панелью 9 в виде кондуктивного тепла, которое поступает на горячие спаи 13 II-го каскада 14 термоэлектрического генератора. Меньшая часть (1/3) циркулирующим теплоносителем при температуре до 350oC передается в догревательный теплоприемник 1, в котором от догревательного каталитического теплогенератора 7 добавляется еще 40% тепловой энергии и температура теплоносители поднимается до 350-450oC на входе в парогенератор 4. Причем догревательный теплоприемник 1 может быть выполнен в виде змеевика.

Циркулирующим теплоносителем в дополнительной теплопередающей петле с помощью дополнительного кондуктивного теплоприемника 16 холодные спаи 15 II-го каскада 14 термоэлектрического генератора охлаждаются до температуры 70oC, а сбросная низкопотенциальная тепловая энергия термоэлектрического генератора по теплопроводу передается через теплообменник подогрева конденсата 18 в паросиловой цикл повышая его КПД. Оба каскада 11 и 14 термоэлектрического генератора соединены последовательно-параллельно, при КПД 6-8% генерируют постоянный ток, передаваемый по электропроводникам в инвертор 29, в котором постоянный ток преобразуется в трехфазный переменный ток суммирующейся с генерируемый током электрогенератором 28.

Термоэлектрические элементы I-го каскада 11 и II каскада 14 термоэлектрического генератора выполнены например в виде столбиков диаметром 8 и длиной 22 мм полупроводниковых широкозонных теллурид-свинцовых и сурьмяно-висмутовых сплавов p и n типов. Горячие 10 и холодные 12 спаи I-го каскада 11, а также горячие 13 и холодные 15 спаи II-го каскада 14 термоэлектрического генератора имеют пленочную теплопроводящую электроизоляцию от пластин 8, теплоприемников 2 и 16.

Поступивший на горячий вход парогенератора 4 теплоноситель передает большую часть тепловой энергии рабочему телу в результате чего происходит его кипение и испарение, а меньшая часть тепла с горячего выхода парогенератора 4 по трубопроводу поступает на горячий вход экономайзера 5 и далее на вход циркуляционного насоса 3.

В качестве рабочего тела в паросиловом цикле применяется органическое или неорганическое вещество с более низким, чем у воды, критическим давлением, температурой и тепловой парообразования например полиметилсилоксан или пентафтортрихлорпропан.

В паросиловом контуре подогретый выхлопными газами в теплообменнике 22 конденсат засасывается конденсатным насосом 35 и поступает в теплообменник подогрева конденсата 18, из которого подогретый сбросной тепловой энергией холодных спаев 15 II-го каскада 14 термоэлектрического генератора по конденсатопроводу поступает на вход регенеративного теплообменника 24 и далее по конденсатопроводу в экономайзер 5, из которого по конденсатопроводу поступает в парогенератор 4, в котором происходит кипение и испарение рабочего тела, а в пароперегревателе его перегрев. Пар с начальными параметрами по температуре 350-450oC, давлении свыше 3,0 МПа из пароперегревателя 6 поступает на I ступень 25 турбоэкспандера и, расширяясь в его винтовых полостях, приводит во вращательное движение роторы, совершая при этом часть механической работы, необходимой для привода электрогенератора 28, а затем по паропроводу поступает на вход II ступени 26, где производит часть аналогичной работы, суммирующейся с полученной от I ступени. С выхода II ступени 26 турбоэкспандера, пар поступает на горячий вход регенеративного теплообменника 24, где около 9% тепловой энергии пара отбирается на подогрев конденсата, за счет чего соответственно возрастает термический КПД паросилового цикла, а затем по паропроводу поступает на вход III ступени 27 турбоэкспандера, где аналогично ступеням I, II, расширяясь, совершает последнюю часть механической работы для привода электрогенератора 28, а затем по паропроводу поступает на вход конденсатора 32 с вентилятором 33 продувающий через него охлаждающий воздух с температурой окружающей среды около 25oC. Теплота конденсации пара передается воздуху, а жидкий холодный конденсат с температурой около 25oC по конденсатопроводу стекает в конденсатосборник 34 и далее поступает на вход конденсационно-сушильного теплообменника 22, в котором выхлопные газы при температуре около 300oC, отдавая большую часть тепловой энергии холодному конденсату подогревают его до 70oC и выше, охлаждаются причем содержащаяся в продуктах сгорания вода вместе с возможными вредными примесями конденсируются и стекают в поддон конденсационно-сушильного теплообменника 22, а очищенный воздух через выхлопную трубу и эксгаустер 23 выводятся в атмосферу.

При необходимости теплоснабжения потребителя, за счет некоторого снижения мощности электростанции параллельно регенеративному теплообменнику 24 через дополнительный теплообменник подключается теплосеть потребителя.

Инвертор 29 электросетью 31 подключен ко всем электроприводам насосом 3, 17 и 35, а также вентилятора 33 и эксгаустера 23.

В варианте работы электростанции с комбинированным паросиловым циклом на ядерном (U235, Pu231 и др.) или изотопном (Cs131 и др.) топливе, теплогенераторы 7 и 9 с регулируемым теплопотоком могут быть выполнены в виде урановых (U) или плутониевых (Pu) реакторов с кадмиевыми или другими управляющими стержнями в системе регулировки известных типов.

Возможны также комбинированные схемы применения съемно-заменяемых теплогенераторов 7 и 9, в котором один из них может быть выполнен каталитическим на органическом топливе, а другой теплогенератор на ядерном или изотопном в целях более экономного использования его в связи с высокой стоимостью. Удельная производительность съемных или стационарных теплогенераторов на органическом или ядерном топливе определяется конкретными технико-экономическими требованиями к варианту электростанции с комбинированным паросиловым циклом. Требования к стационарным электростанциям предназначенным в качестве пиковых или аварийных в энергосистемах обуславливают применение преимущественно органического топлива - природного газа. Требования к автономным электростанциям в северных широтах обуславливают предпочтительно применение ядерного топлива и компоновку в виде мини АЭС с комбинированным паросиловым циклом. Требования к замещающей гибридной энергоустановки для солнечной электростанции, могут обусловить применение как органического, так и ядерного топлива, но в разные сезоны года в особенности в полярных зонах.

Применение процесса утилизации сбросной тепловой энергии термоэлектрических генераторов в комплексе с органическим рабочим телом и дополнительным пароперегревателем дают возможность получить высокий КПД предлагаемой электростанции, превышающий известные бинарные циклы, например, со ртутью в качестве рабочего тела, при значительно меньшей сложности, стоимости и металлоемкости энергоустановки.

Применение теплогенераторов 7, 9, выполненных в виде каталитических на органическом топливе или в виде теплогенераторов на ядерном топливе, исключает возможность выброса в атмосферу окислов азота NOx, что в комплексе с применением теплообменников: регенеративного 24, подогрева конденсата 18 сбросным теплом термоэлектрического генератора и конденсационно-сушильным теплообменником 22, повышающими КПД паросилового цикла и снижающими тепловое загрязнение окружающей среды, делает всю электростанцию с комбинированным паросиловым циклом экологически чистой.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Электростанция с комбинированным паросиловым циклом, включающая паросиловой контур с парожидкостным рабочим телом, состоящий из последовательно размещенных экономайзера, парогенератора, пароперегревателя, теплового двигателя с генератором электроэнергии, конденсатора с охлаждением, конденсатного насоса, инвертора, системы теплоснабжения и циркуляционные контуры теплопередачи, первый из которых выполнен в виде теплопередающей петли с расположенными последовательно теплоприемниками, циркуляционным насосом, соединенным выходом со входом теплопередающей петли с теплоприемниками, выход из которой подключен ко входу парогенератора, отличающаяся тем, что она снабжена догревательным теплоприемником, теплогенераторами, один из которых размещен у догревательного теплоприемника теплопередающей петли, двухкаскадным термоэлектрическим генератором с теплоприемными пластинами, тыльная сторона которых обращена к электроизолированным горячим спаям первого каскада, теплообменником подогрева конденсата, конденсационно-сушильным теплообменником, регенеративным теплообменником паросилового контура и дополнительной теплопередающей петлей с дополнительным теплоприемником, при этом второй теплогенератор размещен внутри термоэлектрического генератора, а приемная сторона теплоприемной пластины обращена ко второму теплогенератору, теплоприемник теплопередающей петли размещен между электроизолированными холодными спаями первого каскада и электроизолированными горячими спаями второго каскада термоэлектрогенератора, а дополнительный теплоприемник дополнительной теплопередающей петли размещен у электроизолированных холодных спаев второго каскада термоэлектрического генератора, причем выход и вход циркулирующего теплоносителя из дополнительного теплоприемника соответственно подключен ко входу и выходу горячей части теплообменника подогрева конденсата, газовые выходы из теплогенераторов соединены со входом конденсационно-сушильного теплообменника, а вход и выход регенеративного теплообменника подключены соответственно к выходу предыдущей и входу последней ступеней теплового двигателя.

2. Электростанция по п.1, отличающаяся тем, что термоэлектрический генератор выполнен с термоэлектрическими элементами в виде широкозонных, предпочтительно теллуридсвинцовых и сурьмяно-висмутовых полупроводниковых термоэлементов p и n типов.

3. Электростанция по п.1, отличающаяся тем, что теплоприемники выполнены селективными, поглощающими всю лучистую инфракрасную радиацию, излучаемую теплогенераторами.

4. Электростанция по п.1, отличающаяся тем, что теплогенераторы выполнены каталитическими, в виде панелей из пористого материала, содержащего катализатор, предпочтительно кобальт-хромовый, при этом обе поверхности панели каталитического теплогенератора параллельно размещены с зазором относительно пластин, причем в толще пористого катализатора расположены трубчатые перфорированные распределители газообразного или парообразного органического или неорганического топлива.

5. Электростанция по .1, отличающаяся тем, что теплогенераторы выполнены в виде источников тепла на ядерном или изотопном топливе с регулируемым теплопотоком.

6. Электростанция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве рабочего тела в паросиловом цикле применяется органическое или неорганическое вещество с более низким, чм у воды, критическим давлением, температурой и теплотой парообразования.

7. Электростанция по п.1, отличающаяся тем, что тепловой двигатель выполнен в виде объемной паровой машины, в особенности роторной одно- или многоступенчатой, с винтовым двухвальным или трехвальным трубоэкспандером с профилями роторов предпочтительно типа "Лисхольм".

Версия для печати
Дата публикации 16.02.2007гг


вверх