本實用新型涉及發(fā)電裝置領域，具體是指一種高效發(fā)電的復合型核能發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術：

核能發(fā)電是利用核反應堆中核裂變所釋放出的熱能進行發(fā)電的方式。目前，對于核能發(fā)電通常是利用核反應產(chǎn)生的熱量加熱水產(chǎn)生蒸汽，通過推動汽輪發(fā)電機進行發(fā)電。然而，由于核反應釋放熱量巨大且迅速，因此通常產(chǎn)生的蒸汽溫度常常遠大于100攝氏度，而汽輪發(fā)電機發(fā)電僅需100攝氏度以上的熱蒸汽即可正常發(fā)電，因此利用核反應產(chǎn)生的熱量加熱水產(chǎn)生蒸汽，通過推動汽輪發(fā)電機進行發(fā)電，存在較多熱量的浪費，能量利用率較低。

此外，在核能發(fā)電過程中，存在熱量逸散，發(fā)電室溫度較高，這些逸散的熱量不能夠重新利用，存在浪費，會進一步降低能量利用率。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于：克服現(xiàn)有技術上述缺陷，提供一種高效發(fā)電的復合型核能發(fā)電系統(tǒng)。本實用新型避免了利用熱蒸汽進行汽輪發(fā)電機發(fā)電時蒸汽中存在的巨大能量浪費，通過多種發(fā)電方式的有效組合，能夠進一步提升對能量的利用率和提高單位發(fā)電總量。

本實用新型通過下述技術方案實現(xiàn)：

一種高效發(fā)電的復合型核能發(fā)電系統(tǒng)，包括隔離罩，所述隔離罩內(nèi)罩有核反應堆、導熱管和溫差發(fā)電裝置，所述導熱管為裝有液體鉛鋰合金，所述導熱管的一端與核反應堆連接，另一端與溫差發(fā)電裝置連接；所述隔離罩下部設有引風窗；所述隔離罩頂部設有出風口，所述出風口位置設有風力發(fā)電機。

在本實用新型中，巧妙的避免了現(xiàn)有汽輪發(fā)電機不能夠有效利用高溫蒸汽熱量的缺陷，通過采用溫差發(fā)電裝置，導熱管引出核反應堆內(nèi)的能量供溫差發(fā)電裝置發(fā)電，核反應堆包括輕水反應堆、沸水反應堆、壓水反應堆、重水反應堆、高溫氣冷堆和壓力管式石墨慢化沸水反應堆，可以為高溫氣冷堆、AP1000壓水堆、CAP1400大型壓水堆、燃燒坎杜重水反應堆AFCR和鉛集堆中一種。鉛集堆包含鉛集小堆。在使用時，導熱管的溫度可達400～1600攝氏度。一般來說，導熱管與溫差發(fā)電裝置接觸處溫度越高，溫差發(fā)電裝置的發(fā)電效率越高，其對于核能產(chǎn)生的熱量的利用遠遠高于利用熱蒸汽進行汽輪發(fā)電機發(fā)電。此外，本實用新型還可有效利用逸散在隔離罩內(nèi)的熱量，當熱量逸散至隔離罩內(nèi)時，會使隔離罩內(nèi)空氣溫度上升，其氣壓大于外界氣壓，產(chǎn)生空氣流動形成風，向隔離罩頂部運動，帶動風力發(fā)電機發(fā)電，同時引風窗內(nèi)不斷引入新的空氣，使隔離罩內(nèi)空氣氣壓始終大于外界空氣氣壓，維持通過風力發(fā)電機風力穩(wěn)定，保障風力發(fā)電機的正常發(fā)電。導熱管內(nèi)的液體鉛鋰合金為核工業(yè)中常規(guī)材料，此處不再贅述。溫差發(fā)電裝置目前也有成熟的現(xiàn)有技術，此處也不再贅述其具體結構。

作為一種優(yōu)選的方式，風力發(fā)電機下方設有螺旋導風片。通過螺旋導風片的設置，可引導風的方向，提高風力發(fā)電機的發(fā)電效率。

作為一種優(yōu)選的方式，所述導熱管上還接有振動發(fā)電裝置，所述振動發(fā)電裝置為包括導熱棒、熱機和發(fā)電磁場，所述導熱棒一端與導熱管連接，另一端與熱機的第一氣缸連接；所述熱機；所述熱機包括第一氣缸和固定于第一氣缸內(nèi)的第二氣缸，所述第二氣缸開口密封，所述第一氣缸開口通過動膜片密封，所述第一氣缸和第二氣缸內(nèi)均充有氮氣；所述發(fā)電磁場設置于第一氣缸開口的外側，所述動膜片靠近發(fā)電磁場的一側設有冷卻系統(tǒng)和線圈盒，所述線圈盒的一端接于動膜片上，另一端伸入發(fā)電磁場內(nèi)。導熱管引出核反應堆內(nèi)的能量經(jīng)導熱棒傳遞給熱機，熱機加熱后，第一氣缸和第二氣缸內(nèi)的氦氣將會受熱膨脹，進而使動膜片發(fā)生形變，此時動膜片向外側運動。冷卻系統(tǒng)能夠使動膜片溫度降低，進而使熱機內(nèi)溫度降低，從而使動膜片形變減小，此時動膜片向內(nèi)側運動。動膜片向外側和內(nèi)側運動時，將會帶動線圈盒運動，線圈盒內(nèi)的線圈將通過切割發(fā)電磁場的磁感線產(chǎn)生電流，進而實現(xiàn)機組的正常發(fā)電。通過增設振動發(fā)電裝置，導熱管逸散的熱量也可以用于發(fā)電，可進一步提高能量的利用率。此外，與現(xiàn)有活塞做功相比，動膜片不與氣缸發(fā)生摩擦，因此可以減少機械能損失。動膜片在工作過程中不會磨損，其使用壽命長，在使用過程中無需精心保養(yǎng)。

作為一種優(yōu)選的方式，所述線圈盒內(nèi)線圈走向以及線圈盒隨動膜片運動的方向同時與發(fā)電磁場方向垂直。通過線圈盒內(nèi)線圈走向以及線圈盒隨動膜片運動的方向同時與發(fā)電磁場方向垂直，可最大程度上切割發(fā)電磁場，增大瞬時發(fā)電功率。

作為一種優(yōu)選的方式，所述導熱管上接有多個所述振動發(fā)電裝置。通過導熱管上接有多個所述振動發(fā)電裝置，可進一步加強對逸散熱量的回收。

作為一種優(yōu)選的方式，所述冷卻系統(tǒng)為水循環(huán)冷卻系統(tǒng)。水循環(huán)冷卻系統(tǒng)為常規(guī)冷卻系統(tǒng)，技術成熟，無需另行設計，可降低設計成本。

作為一種優(yōu)選的方式，所述隔離罩的外壁上設有光伏發(fā)電系統(tǒng)和光熱發(fā)電系統(tǒng)，所述光熱發(fā)電系統(tǒng)包括導流管和溫差發(fā)電器，所述導流管穿插于光伏發(fā)電系統(tǒng)的光伏板間，所述導流管內(nèi)充有導熱流體，所述導流管上接有循環(huán)泵，所述導流管的首尾兩端連通形成閉合的循環(huán)流道，所述導流管位于光伏發(fā)電系統(tǒng)外的一段上設有溫差發(fā)電器。通過隔離罩的外表面上設有光伏發(fā)電系統(tǒng)，可有效利用太陽光，可有效提高單位面積的發(fā)電量。通過隔離罩的外壁上設有光伏發(fā)電系統(tǒng)，光伏發(fā)電系統(tǒng)的光伏板間穿插有導流管，導流管內(nèi)充有導熱流體，導流管上接有循環(huán)泵，導流管的首尾兩端連通形成閉合的循環(huán)流道，導流管位于光伏發(fā)電系統(tǒng)外的一段上設有溫差發(fā)電器，導熱流體在導流管中通過循環(huán)泵的帶動循環(huán)流動，不僅可使光伏發(fā)電系統(tǒng)溫度不至于過高繼而影響發(fā)電效率，還能夠有效利用太陽光中的光熱，利用導流管與外界溫差，通過溫差發(fā)電器進行發(fā)電。

作為一種優(yōu)選的方式，所述隔離罩以及導熱管的表面均設有石墨烯涂層。通過隔離罩以及導熱管的表面均設有石墨烯涂層，石墨烯不僅具有防銹功能，還能夠有效減少熱量逸散，使更多的熱量能被溫差發(fā)電裝置用于發(fā)電。

作為一種優(yōu)選的方式，所述引風窗在隔離罩下部均勻分布。通過引風窗在隔離罩下部均勻分布，可使外界空氣在隔離罩下部均勻進入隔離罩，加速外界空氣進入。

本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：

(1)本實用新型避免了利用熱蒸汽進行汽輪發(fā)電機發(fā)電時蒸汽中存在的巨大能量浪費，通過多種發(fā)電方式的有效組合，能夠進一步提升對能量的利用率和提高單位發(fā)電總量；

(2)本實用新型通過增設振動發(fā)電裝置，導熱管逸散的熱量也可以用于發(fā)電，可進一步提高能量的利用率；

(3)本實用新型通過導熱管上接有多個所述振動發(fā)電裝置，可進一步加強對逸散熱量的回收；

(4)本實用新型通過隔離罩的外表面上設有光伏發(fā)電系統(tǒng)，可有效利用太陽光，可有效提高單位面積的發(fā)電量；

(5)本實用新型通過隔離罩以及導熱管的表面均設有石墨烯涂層，石墨烯不僅具有防銹功能，還能夠有效減少熱量逸散，使更多的熱量能被溫差發(fā)電裝置用于發(fā)電；

(6)本實用新型通過引風窗在隔離罩下部均勻分布，可使外界空氣在隔離罩下部均勻進入隔離罩，加速外界空氣進入。

附圖說明

圖1為實施例1的結構示意圖。

圖2為實施例1中振動發(fā)電裝置結構示意圖。

圖3為圖2中局部A的放大示意圖。

其中：1—核反應堆，2—導熱管，3—溫差發(fā)電裝置，4—風力發(fā)電機，5—光伏發(fā)電系統(tǒng)，6—隔離罩，7—引風窗，8—線圈盒，9—第二氣缸，10—第一氣缸，11—導熱棒，12—導流管，13—溫差發(fā)電器，14—循環(huán)泵。

具體實施方式

下面結合附圖進行進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此：

實施例1：

參見圖1、圖2和圖3，一種高效發(fā)電的復合型核能發(fā)電系統(tǒng)，包括隔離罩6，所述隔離罩6內(nèi)罩有核反應堆1、導熱管2和溫差發(fā)電裝置3，所述導熱管2為裝有液體鉛鋰合金，所述導熱管2的一端與核反應堆1連接，另一端與溫差發(fā)電裝置3連接；所述隔離罩6下部設有引風窗7；所述隔離罩6頂部設有出風口，所述出風口位置設有風力發(fā)電機4。

在本實用新型中，巧妙的避免了現(xiàn)有汽輪發(fā)電機不能夠有效利用高溫蒸汽熱量的缺陷，通過采用溫差發(fā)電裝置3，導熱管2引出核反應堆1內(nèi)的能量供溫差發(fā)電裝置3發(fā)電，核反應堆1包括輕水反應堆、沸水反應堆、壓水反應堆、重水反應堆、高溫氣冷堆和壓力管式石墨慢化沸水反應堆，可以為高溫氣冷堆、AP1000壓水堆、CAP1400大型壓水堆、燃燒坎杜重水反應堆AFCR和鉛集堆中一種。鉛集堆包含鉛集小堆。在使用時，導熱管的溫度可達400～1600攝氏度。一般來說，導熱管2與溫差發(fā)電裝置3接觸處溫度越高，溫差發(fā)電裝置3的發(fā)電效率越高，其對于核能產(chǎn)生的熱量的利用遠遠高于利用熱蒸汽進行汽輪發(fā)電機發(fā)電。此外，本實用新型還可有效利用逸散在隔離罩6內(nèi)的熱量，當熱量逸散至隔離罩6內(nèi)時，會使隔離罩6內(nèi)空氣溫度上升，其氣壓大于外界氣壓，產(chǎn)生空氣流動形成風，向隔離罩6頂部運動，帶動風力發(fā)電機4發(fā)電，同時引風窗7內(nèi)不斷引入新的空氣，使隔離罩6內(nèi)空氣氣壓始終大于外界空氣氣壓，維持通過風力發(fā)電機4風力穩(wěn)定，保障風力發(fā)電機4的正常發(fā)電。導熱管2內(nèi)的液體鉛鋰合金為核工業(yè)中常規(guī)材料，此處不再贅述。溫差發(fā)電裝置3目前也有成熟的現(xiàn)有技術，此處也不再贅述其具體結構。

作為一種優(yōu)選的方式，風力發(fā)電機4下方設有螺旋導風片。通過螺旋導風片的設置，可引導風的方向，提高風力發(fā)電機4的發(fā)電效率。

作為一種優(yōu)選的方式，所述導熱管2上還接有振動發(fā)電裝置，所述振動發(fā)電裝置為包括導熱棒11、熱機和發(fā)電磁場，所述導熱棒11一端與導熱管2連接，另一端與熱機的第一氣缸10連接；所述熱機；所述熱機包括第一氣缸10和固定于第一氣缸10內(nèi)的第二氣缸9，所述第二氣缸9開口密封，所述第一氣缸10開口通過動膜片密封，所述第一氣缸10和第二氣缸9內(nèi)均充有氮氣；所述發(fā)電磁場設置于第一氣缸10開口的外側，所述動膜片靠近發(fā)電磁場的一側設有冷卻系統(tǒng)和線圈盒8，所述線圈盒8的一端接于動膜片上，另一端伸入發(fā)電磁場內(nèi)。導熱管2引出核反應堆1內(nèi)的能量經(jīng)導熱棒11傳遞給熱機，熱機加熱后，第一氣缸10和第二氣缸9內(nèi)的氦氣將會受熱膨脹，進而使動膜片發(fā)生形變，此時動膜片向外側運動。冷卻系統(tǒng)能夠使動膜片溫度降低，進而使熱機內(nèi)溫度降低，從而使動膜片形變減小，此時動膜片向內(nèi)側運動。動膜片向外側和內(nèi)側運動時，將會帶動線圈盒8運動，線圈盒8內(nèi)的線圈將通過切割發(fā)電磁場的磁感線產(chǎn)生電流，進而實現(xiàn)機組的正常發(fā)電。通過增設振動發(fā)電裝置，導熱管2逸散的熱量也可以用于發(fā)電，可進一步提高能量的利用率。

此外，與現(xiàn)有活塞做功相比，動膜片不與氣缸發(fā)生摩擦，因此可以減少機械能損失。動膜片在工作過程中不會磨損，其使用壽命長，在使用過程中無需精心保養(yǎng)。

作為一種優(yōu)選的方式，所述線圈盒8內(nèi)線圈走向以及線圈盒8隨動膜片運動的方向同時與發(fā)電磁場方向垂直。通過線圈盒8內(nèi)線圈走向以及線圈盒8隨動膜片運動的方向同時與發(fā)電磁場方向垂直，可最大程度上切割發(fā)電磁場，增大瞬時發(fā)電功率。

作為一種優(yōu)選的方式，所述導熱管2上接有多個所述振動發(fā)電裝置。通過導熱管2上接有多個所述振動發(fā)電裝置，可進一步加強對逸散熱量的回收。

作為一種優(yōu)選的方式，所述冷卻系統(tǒng)為水循環(huán)冷卻系統(tǒng)。水循環(huán)冷卻系統(tǒng)為常規(guī)冷卻系統(tǒng)，技術成熟，無需另行設計，可降低設計成本。

作為一種優(yōu)選的方式，所述隔離罩6的外壁上設有光伏發(fā)電系統(tǒng)5和光熱發(fā)電系統(tǒng)，所述光熱發(fā)電系統(tǒng)包括導流管12和溫差發(fā)電器13，所述導流管12穿插于光伏發(fā)電系統(tǒng)5的光伏板間，所述導流管12內(nèi)充有導熱流體，所述導流管12上接有循環(huán)泵14，所述導流管12的首尾兩端連通形成閉合的循環(huán)流道，所述導流管12位于光伏發(fā)電系統(tǒng)5外的一段上設有溫差發(fā)電器13。通過隔離罩6的外表面上設有光伏發(fā)電系統(tǒng)5，可有效利用太陽光，可有效提高單位面積的發(fā)電量。通過隔離罩6的外壁上設有光伏發(fā)電系統(tǒng)5，光伏發(fā)電系統(tǒng)5的光伏板間穿插有導流管12，導流管12內(nèi)充有導熱流體，導流管12上接有循環(huán)泵14，導流管12的首尾兩端連通形成閉合的循環(huán)流道，導流管12位于光伏發(fā)電系統(tǒng)5外的一段上設有溫差發(fā)電器13，導熱流體在導流管12中通過循環(huán)泵14的帶動循環(huán)流動，不僅可使光伏發(fā)電系統(tǒng)5溫度不至于過高繼而影響發(fā)電效率，還能夠有效利用太陽光中的光熱，利用導流管12與外界溫差，通過溫差發(fā)電器13進行發(fā)電。

作為一種優(yōu)選的方式，所述隔離罩6以及導熱管2的表面均設有石墨烯涂層。通過隔離罩6以及導熱管2的表面均設有石墨烯涂層，石墨烯不僅具有防銹功能，還能夠有效減少熱量逸散，使更多的熱量能被溫差發(fā)電裝置3用于發(fā)電。

作為一種優(yōu)選的方式，所述引風窗7在隔離罩6下部均勻分布。通過引風窗7在隔離罩6下部均勻分布，可使外界空氣在隔離罩6下部均勻進入隔離罩6，加速外界空氣進入。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護范圍。