一種高效節(jié)能發(fā)電站的制作方法
【專利摘要】一種高效節(jié)能發(fā)電站，由超高速發(fā)電主機系統(tǒng)和空氣能輔助發(fā)電系統(tǒng)組成，所述超高速發(fā)電主機系統(tǒng)，其低速電動機帶動增速器的大齒輪連動小齒輪驅(qū)動超高速發(fā)電機大功率運轉(zhuǎn)，所述空氣能輔助發(fā)電系統(tǒng)，由氧氣、氫氣發(fā)電系統(tǒng)和空氣發(fā)電系統(tǒng)組成，首先通過空分裝置，在大量的空氣中提取液氧和液氫，利用液氧沸點其膨脹特性，釋放大容量的高壓氧氣同時利用高壓氫氣，進入活塞燃燒室驅(qū)動活塞連桿回復(fù)運動帶動發(fā)電機發(fā)電，所述空氣發(fā)電系統(tǒng)，由高壓裝置、活塞發(fā)動機和空氣能發(fā)電機組成，經(jīng)過高壓泵產(chǎn)生的高壓空氣其壓強達到15Mpa以上，高壓空氣通過電子調(diào)控噴嘴陣發(fā)式噴射，進入活塞發(fā)動機，直接驅(qū)動活塞連桿往復(fù)作功帶動空氣能發(fā)電機運轉(zhuǎn)。
【專利說明】一種高效節(jié)能發(fā)電站

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種新能源發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是高效利用機械能與空氣能發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]由于目前風(fēng)電、光伏電有一定的不穩(wěn)定局限,而廣泛應(yīng)用的核電、水電也存在一定的風(fēng)險或環(huán)境局限，發(fā)展新能源發(fā)電是人類不斷追求的目標(biāo)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型嘗試實現(xiàn)高效節(jié)能、安全和全天候利用清潔可再生能源大型發(fā)電。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0005]一種高效節(jié)能發(fā)電站，由超高速發(fā)電主機系統(tǒng)I和空氣能輔助發(fā)電系統(tǒng)組成，所述超高速發(fā)電主機系統(tǒng)I，其低速電動機11帶動增速器12的大齒輪121連動小齒輪122驅(qū)動超高速發(fā)電機13大功率運轉(zhuǎn)，所述低速電動機11的轉(zhuǎn)速在300rpm以下，增速器12的齒比在1:30以上，超高速發(fā)電機13的轉(zhuǎn)速在10，OOOrpm以上，所述空氣能輔助發(fā)電系統(tǒng)，由氧氣、氫氣發(fā)電系統(tǒng)2和空氣發(fā)電系統(tǒng)3組成；所述氧氣、氫氣發(fā)電系統(tǒng)2,由氧氣和氫氣高壓發(fā)生裝置21、燃爆式活塞機22和發(fā)電機23組成，所述氧氣和氫氣高壓發(fā)生裝置21，分別由空氣能空分裝置的提取液氧系統(tǒng)21A、氧氣化膨脹儲罐21C和氧氣高壓泵21E，以及空氣能空分裝置的提取液氫系統(tǒng)21B，氫氣化膨脹儲罐21D和氫氣高壓泵21F組成，通過空分裝置，在大量的空氣中提取液氧和液氫，利用液氧沸點其膨脹特性，釋放大容量的高壓氧氣同時利用高壓氫氣，進入活塞燃燒室驅(qū)動活塞連桿回復(fù)運動帶動發(fā)電機發(fā)電，所述空氣發(fā)電系統(tǒng)3，由高壓裝置31、活塞發(fā)動機23和空氣能發(fā)電機33組成；所述高壓裝置31設(shè)置空壓機311、空氣壓縮儲罐312和高壓泵313，所述空氣壓縮儲罐312壓強達到1.5Mpa，經(jīng)過高壓泵313產(chǎn)生的高壓空氣其壓強達到15Mpa以上，高壓空氣通過電子調(diào)控噴嘴陣發(fā)式噴射，進入活塞發(fā)動機23，直接驅(qū)動活塞連桿往復(fù)作功帶動空氣能發(fā)電機33運轉(zhuǎn)。
[0006]上述方案中的超高速發(fā)電主機系統(tǒng)I，空氣能輔助發(fā)電系統(tǒng)的氧、氫氣發(fā)電系統(tǒng)2和空氣發(fā)電系統(tǒng)3，可采用單一系統(tǒng)類別組成發(fā)電機組，所述本發(fā)電站可使用多發(fā)電機組合，形成更大規(guī)模發(fā)電。
[0007]本實用新型的發(fā)電啟動方式，首先由市電啟動空氣能輔助發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電，然后供應(yīng)超高速發(fā)電主機系統(tǒng)I的低速電動機11驅(qū)動超高速發(fā)電機12發(fā)電，之后整個發(fā)電過程的功耗由本發(fā)電站自給供應(yīng)，所有發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備可達到每天2 4小時，全年8，000小時以上發(fā)電并網(wǎng)運轉(zhuǎn)。
[0008]本實用新型的有益效果是:以小功率、低轉(zhuǎn)速獲得大轉(zhuǎn)矩、大功率機械能與電能，同時通過大量吸收空氣能，采用空分、液化濃縮、氣化膨脹、高壓作用，加上采用陣發(fā)式噴射釋放驅(qū)動活塞機發(fā)電，以上其耗電與發(fā)電獲得的電能比例可達到1:10以上，整個發(fā)電過程O排碳，實現(xiàn)全天候、清潔循環(huán)、高效節(jié)能大功率發(fā)電并網(wǎng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖一是本實用新型發(fā)電站整體發(fā)電示意圖。
[0010]圖_■是超聞速發(fā)電王機系統(tǒng)不意圖。
[0011]圖三是增速器大齒輪小齒輪示意圖。

【具體實施方式】
[0012]參閱圖一，一種聞效節(jié)能發(fā)電站，由超聞速發(fā)電主機系統(tǒng)I和空氣能輔助發(fā)電系統(tǒng)組成，所述超高速發(fā)電主機系統(tǒng)1，其低速電動機11帶動增速器12的大齒輪121連動小齒輪122驅(qū)動超高速發(fā)電機13大功率運轉(zhuǎn)，所述低速電動機11的轉(zhuǎn)速在300rpm以下，增速器12的齒比在1:30以上，超高速發(fā)電機13的轉(zhuǎn)速在10，OOOrpm以上，所述空氣能輔助發(fā)電系統(tǒng)，由氧氣、氫氣發(fā)電系統(tǒng)2和空氣發(fā)電系統(tǒng)3組成,其氧氣、氫氣發(fā)電系統(tǒng)2,由氧氣和氫氣高壓發(fā)生裝置21、燃爆式活塞機22和發(fā)電機23組成，所述氧氣和氫氣高壓發(fā)生裝置21，分別由空氣能空分裝置的提取液氧系統(tǒng)21A、氧氣化膨脹儲罐21C和氧氣高壓泵21E，以及空氣能空分裝置的提取液氫系統(tǒng)21B，氫氣化膨脹儲罐21D和氫氣高壓泵21F組成，通過空分裝置，在大量的空氣中提取液氧和液氫，利用液氧沸點其膨脹特性，釋放大容量的高壓氧氣同時利用高壓氫氣，進入活塞燃燒室驅(qū)動活塞連桿回復(fù)運動帶動發(fā)電機發(fā)電，所述空氣發(fā)電系統(tǒng)3，由高壓裝置31、活塞發(fā)動機23和空氣能發(fā)電機33組成，所述高壓裝置31設(shè)置空壓機311、空氣壓縮儲罐312和高壓泵313，所述空氣壓縮儲罐312壓強達到1.5Mpa，經(jīng)過高壓泵313產(chǎn)生的高壓空氣其壓強達到15Mpa以上，高壓空氣通過電子調(diào)控噴嘴陣發(fā)式噴射，進入活塞發(fā)動機23，直接驅(qū)動活塞連桿往復(fù)作功帶動空氣能發(fā)電機33運轉(zhuǎn)。
[0013]本實施方式所述空氣能輔助發(fā)電系統(tǒng)2，大量空氣能通過空分、液化濃縮、氣化膨脹、高壓作用，加上采用陣發(fā)式噴射釋放驅(qū)動活塞機發(fā)電，其耗電與發(fā)電獲得的電能比例可達到1:10。
[0014]本實施方式的超高速發(fā)電主機系統(tǒng)I，空氣能輔助發(fā)電系統(tǒng)的氧、氫氣發(fā)電系統(tǒng)2和空氣發(fā)電系統(tǒng)3，可采用單一系統(tǒng)類別組成發(fā)電機組，所述本發(fā)電站可使用多發(fā)電機組合，形成更大規(guī)模發(fā)電。
[0015]本實施方式的發(fā)電啟動方式，首先由市電啟動空氣能輔助發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電，然后供應(yīng)超高速發(fā)電主機系統(tǒng)I的低速電動機11驅(qū)動超高速發(fā)電機12發(fā)電，之后整個發(fā)電過程的功耗由本發(fā)電站自給供應(yīng)，所有發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備可達到每天2 4小時，全年8，000小時以上發(fā)電并網(wǎng)運轉(zhuǎn)。
[0016]實施例一:
[0017]參閱圖二和圖三，本實施例所述的超高速發(fā)電主機系統(tǒng)I為中小型設(shè)置，使用功率50KW、轉(zhuǎn)速300rpm低速電動機11，齒比為1:33增速器12，功率900KW、轉(zhuǎn)速10，OOOrpm超高速發(fā)電機13，根據(jù)轉(zhuǎn)矩與功率、轉(zhuǎn)速的計算公式:T = 9，550 P / N(TSNm，9，550為系數(shù)，P為KW, NSrpm):
[0018]低速電動機11轉(zhuǎn)矩為9，550X50/300=1, 592 N m，超高速發(fā)電機13轉(zhuǎn)矩為9，550X900/10, 000=860 N m，考慮實際機械連動和電機功耗因素，轉(zhuǎn)矩利用率為54%(860/1, 592Nm)，50KW低速電動機11的轉(zhuǎn)矩完全可以滿足900KW超高速發(fā)電機13滿負荷運轉(zhuǎn)需要的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，耗電與發(fā)電獲得電能的比例達到1:18。
[0019]實施例二:
[0020]本實施例與實施例一所述的超高速發(fā)電主機系統(tǒng)I其結(jié)構(gòu)和工作原理相同，兩者的區(qū)別在于:在本實施例中，所述的低速電動機11功率更大、轉(zhuǎn)速更低、轉(zhuǎn)矩更大，超高速發(fā)電機轉(zhuǎn)速更高、功率更大。
[0021]本實施例為大型超高速發(fā)電主機系統(tǒng)I設(shè)置，使用功率400KW、轉(zhuǎn)速10rpm低速電動機11，齒比為1:300增速器12，功率65，000KW、轉(zhuǎn)速30，OOOrpm超高速發(fā)電機13:
[0022]則低速電動機11轉(zhuǎn)矩為9，550X400/100=38，200 N m，超高速發(fā)電機13轉(zhuǎn)矩為9，550X65, 000/30, 000=20, 692 Nm，耗電與發(fā)電獲得電能的比例達至Ij 1:163。
【權(quán)利要求】
1.一種高效節(jié)能發(fā)電站，由超高速發(fā)電主機系統(tǒng)(I)和空氣能輔助發(fā)電系統(tǒng)組成，所述超高速發(fā)電主機系統(tǒng)(I )，其低速電動機(11)帶動增速器(12)的大齒輪(121)連動小齒輪(122)驅(qū)動超高速發(fā)電機(13)大功率運轉(zhuǎn)，所述低速電動機(11)的轉(zhuǎn)速在300rpm以下，增速器(12)的齒比在1:30以上，超高速發(fā)電機(13)的轉(zhuǎn)速在10，OOOrpm以上，所述空氣能輔助發(fā)電系統(tǒng)，由氧氣、氫氣發(fā)電系統(tǒng)(2)和空氣發(fā)電系統(tǒng)(3)組成,所述氧氣、氫氣發(fā)電系統(tǒng)(2)，由氧氣和氫氣高壓發(fā)生裝置(21)、燃爆式活塞機(22)和發(fā)電機(23)組成，所述氧氣和氫氣高壓發(fā)生裝置(21)，分別由空氣能空分裝置的提取液氧系統(tǒng)(21A)、氧氣化膨脹儲罐(21C)和氧氣高壓泵(21E)，以及空氣能空分裝置的提取液氫系統(tǒng)(21B)，氫氣化膨脹儲罐(21D)和氫氣高壓泵(21F)組成，通過空分裝置，在大量的空氣中提取液氧和液氫，利用液氧沸點其膨脹特性，釋放大容量的高壓氧氣同時利用高壓氫氣，進入活塞燃燒室驅(qū)動活塞連桿回復(fù)運動帶動發(fā)電機發(fā)電，所述空氣發(fā)電系統(tǒng)(3)，由高壓裝置(31)、活塞發(fā)動機(23)和空氣能發(fā)電機(33)組成，所述高壓裝置(31)設(shè)置空壓機(311)、空氣壓縮儲罐(312)和高壓泵(313)，所述空氣壓縮儲罐(312)壓強達到1.5Mpa，經(jīng)過高壓泵(313)產(chǎn)生的高壓空氣其壓強達到15Mpa以上，高壓空氣通過電子調(diào)控噴嘴陣發(fā)式噴射，進入活塞發(fā)動機(23)，直接驅(qū)動活塞連桿往復(fù)作功帶動空氣能發(fā)電機(33)運轉(zhuǎn)。
【文檔編號】F02B63/04GK204099049SQ201420352040
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】嚴(yán)基銘, 其他發(fā)明人請求不公開姓名 申請人:嚴(yán)基銘