專利名稱：帶換熱導(dǎo)向虹吸渦輪發(fā)動機的塔式太陽熱發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及帶換熱導(dǎo)向虹吸渦輪發(fā)動機的塔式太陽熱發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
推廣利用太陽能熱發(fā)電有利于節(jié)能減排和人類的可持續(xù)發(fā)展?，F(xiàn)有一種采用聚光鏡陣列的太陽熱發(fā)電裝置，采用水進(jìn)行冷卻。由于用水量大，增加了其建設(shè)場地的選址難度，并且投資和經(jīng)常性費用高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是要提供帶換熱導(dǎo)向虹吸渦輪發(fā)動機的塔式太陽熱發(fā)電裝置。本實用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案用自動跟蹤的聚焦反射鏡陣列、 豎塔、豎塔頂端的集熱器、蒸汽透平和筒狀冷凝器組成一臺帶換熱導(dǎo)向虹吸渦輪發(fā)動機的塔式太陽熱發(fā)電裝置。在筒狀冷凝器上端內(nèi)側(cè)設(shè)置一臺渦輪發(fā)動機，在筒狀冷凝器下端設(shè)置一臺增壓風(fēng)機。筒狀冷凝器中設(shè)置與渦輪發(fā)動機導(dǎo)向器一體制造的乏汽冷凝器。還可以在導(dǎo)向器不凝氣體貯存空間頂端設(shè)置一個自動閥門。還可以采用多級渦輪發(fā)動機。本實用新型的有益效果通過在筒狀冷凝器內(nèi)部建立虹吸風(fēng)道，利用熱虹吸效應(yīng)在風(fēng)道內(nèi)形成高速空氣流，實現(xiàn)對熱發(fā)電系統(tǒng)放熱界面的強迫風(fēng)冷的同時利用虹吸氣流發(fā)電。與采用水冷的太陽熱發(fā)電系統(tǒng)相比，具有無需動力、不需要冷卻水或者大幅度減少冷卻水使用量、減少建設(shè)用地、可建造在很不平整的土地上、大幅度降低投資和選址條件的優(yōu)點?；ㄙM用最多可降低60%或者更多。不采用水冷卻的熱發(fā)電裝置可以省略水源的保持和水處理環(huán)節(jié)、不產(chǎn)生輸水系統(tǒng)的動力消耗、也沒有輸水系統(tǒng)的銹蝕堵塞問題，可大幅度節(jié)省運營成本和提高發(fā)電裝置的可靠性。對一個10千瓦的發(fā)電裝置，減少1千瓦的水冷卻系統(tǒng)用電，可增加10%的輸出。渦輪發(fā)動機還可以提供額外的電力。導(dǎo)向輪與乏汽冷凝器一體制造，體積更緊湊、并有利于發(fā)揮風(fēng)冷的優(yōu)勢。以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。


圖1是一個帶進(jìn)風(fēng)增壓渦輪發(fā)動機的虹吸風(fēng)冷塔式太陽熱發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.反射鏡陣列；2.豎塔；3.筒狀冷凝器；4.集熱器；5.蒸汽透平；6.渦輪發(fā)動機；7.增壓風(fēng)機；8.換熱導(dǎo)向器；9.風(fēng)道；10.不凝氣體貯存空間；11.閥門。
具體實施方式
圖1給出本實用新型的一個實施例。
圖1中，用自動跟蹤的聚焦反射鏡陣列1、豎塔2、筒狀冷凝器3、豎塔2頂端的集熱器4、蒸汽透平5，組成一臺帶進(jìn)風(fēng)增壓渦輪發(fā)動機的虹吸風(fēng)冷塔式太陽熱發(fā)電裝置。在筒狀冷凝器3上端內(nèi)側(cè)設(shè)置一臺多級渦輪發(fā)動機6，在筒狀冷凝器3下端設(shè)置一臺增壓風(fēng)機7。在筒狀冷凝器3中設(shè)置與渦輪發(fā)動機6導(dǎo)向器8 — 體制造的乏汽冷凝器。增壓風(fēng)機7與兩級渦輪發(fā)動機6剛性連接。通過在筒狀冷凝器3內(nèi)部建立虹吸風(fēng)道9，利用熱虹吸效應(yīng)在風(fēng)道9內(nèi)形成高速空氣流，實現(xiàn)對熱發(fā)電系統(tǒng)放熱界面的強迫風(fēng)冷的同時利用虹吸氣流發(fā)電。在導(dǎo)向器8不凝氣體貯存空間10頂端設(shè)置一個自動閥門11。令自動閥門11的外端與一個負(fù)壓源連通并打開自動閥門11，可將蒸汽透平5內(nèi)的不凝氣體移除。
圖1實施例的工作原理為自動跟蹤的反射鏡陣列1將太陽光反射到豎塔2頂端的集熱器4吸收體上，集熱器4吸收體將陽光轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮懿⒓療崞?內(nèi)的水加熱成蒸汽， 蒸汽通過蒸汽透平5作功并驅(qū)動發(fā)電機輸出電能。作功后的乏汽進(jìn)入作為乏汽冷凝器的導(dǎo)向器8。導(dǎo)向器8在風(fēng)道9中因熱虹吸現(xiàn)象受到強迫風(fēng)冷，使其中的乏汽冷卻凝結(jié)成水并依靠重力回流?；亓鞣e聚的水由高壓水泵泵送到集熱器4，集熱器4吸收體將陽光轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮懿⒓療崞?內(nèi)的水加熱成蒸汽……，如此不斷重復(fù)前述熱功循環(huán)，進(jìn)行太陽熱能發(fā)電。由于導(dǎo)向器8的放熱，風(fēng)道9內(nèi)的空氣被加熱。熱空氣比重小，會向上流動并不斷從筒狀冷凝器3上端流出，同時從筒狀冷凝器3底端吸進(jìn)外部空氣。這就是所謂的熱虹吸現(xiàn)象。在風(fēng)道9足夠長且通暢、導(dǎo)向器8的換熱面積和功率足夠大的情況下，風(fēng)道9內(nèi)空氣流速會足夠快。
圖1實施例中，渦輪發(fā)動機的啟動過程為換熱式導(dǎo)向器8放熱使周圍空氣受熱膨脹，熱空氣向上流動驅(qū)動渦輪發(fā)動機6轉(zhuǎn)動。同時渦輪發(fā)動機6帶動增壓風(fēng)機7吸氣。增壓風(fēng)機16的吸氣阻止了空氣向下流動，確保有更多的熱空氣進(jìn)入筒狀冷凝器3內(nèi)受熱向上推動渦輪發(fā)動機6使其轉(zhuǎn)速增加，轉(zhuǎn)速增加的渦輪發(fā)動機6使吸氣進(jìn)一步增加，這使得渦輪發(fā)動機6內(nèi)的氣壓進(jìn)一步增加，并使渦輪發(fā)動機6的轉(zhuǎn)速和輸出功率進(jìn)一步增加。高速轉(zhuǎn)動的渦輪發(fā)動機6帶動負(fù)載譬如發(fā)電機輸出電能。當(dāng)渦輪發(fā)動機6的輸出與負(fù)載實現(xiàn)平衡時，啟動過程結(jié)束，渦輪發(fā)動機6進(jìn)入正常運行狀態(tài)。渦輪發(fā)動機6進(jìn)入正常運行狀態(tài)后，利用微電腦控制技術(shù)可以不斷平衡發(fā)電機的負(fù)載，使其適應(yīng)可能發(fā)生的太陽能的不穩(wěn)定性。換熱式導(dǎo)向器8 一方面實現(xiàn)換熱，另一方面將由于增壓風(fēng)機7及渦輪發(fā)動機6前級葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空氣切向流動轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛏系妮S向運動。這有利于提高渦輪發(fā)動機6的效率。
權(quán)利要求1.帶換熱導(dǎo)向虹吸渦輪發(fā)動機的塔式太陽熱發(fā)電裝置，由自動跟蹤的聚焦反射鏡陣列、豎塔、豎塔頂端的集熱器、蒸汽透平和筒狀冷凝器組成，所述筒狀冷凝器上端內(nèi)側(cè)含有一臺渦輪發(fā)動機；筒狀冷凝器下端含有一臺增壓風(fēng)機，其特征在于筒狀冷凝器中含有與渦輪發(fā)動機導(dǎo)向器一體制造的乏汽冷凝器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽熱發(fā)電裝置，其特征在于導(dǎo)向器不凝氣體貯存空間頂端含有一個自動閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽熱發(fā)電裝置，其特征在于含有多級渦輪發(fā)動機。
專利摘要帶換熱導(dǎo)向虹吸渦輪發(fā)動機的塔式太陽熱發(fā)電裝置，由自動跟蹤的聚焦反射鏡陣列、豎塔、豎塔頂端的集熱器、蒸汽透平和筒狀冷凝器組成，所述筒狀冷凝器上端內(nèi)側(cè)含有一臺渦輪發(fā)動機；筒狀冷凝器下端含有一臺增壓風(fēng)機，其特征在于筒狀冷凝器中含有與渦輪發(fā)動機導(dǎo)向器一體制造的乏汽冷凝器。本實用新型的有益效果通過在筒狀冷凝器內(nèi)部建立虹吸風(fēng)道，利用熱虹吸效應(yīng)在風(fēng)道內(nèi)形成高速空氣流，實現(xiàn)對熱發(fā)電系統(tǒng)放熱界面的強迫風(fēng)冷的同時利用虹吸氣流發(fā)電。結(jié)合附圖給出一個實施例。
文檔編號F03G6/06GK202023707SQ20112005307
公開日2011年11月2日 申請日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月1日
發(fā)明者邱玉燕 申請人:邱玉燕