一種高效節能發電站的製作方法

2023-06-27 07:54:36

一種高效節能發電站的製作方法
【專利摘要】一種高效節能發電站，由超高速發電主機系統和空氣能輔助發電系統組成，所述超高速發電主機系統，其低速電動機帶動增速器的大齒輪連動小齒輪驅動超高速發電機大功率運轉，所述空氣能輔助發電系統，由氧氣、氫氣發電系統和空氣發電系統組成，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，進入活塞燃燒室驅動活塞連杆回復運動帶動發電機發電，所述空氣發電系統，由高壓裝置、活塞發動機和空氣能發電機組成，經過高壓泵產生的高壓空氣其壓強達到15Mpa以上，高壓空氣通過電子調控噴嘴陣髮式噴射，進入活塞發動機，直接驅動活塞連杆往復作功帶動空氣能發電機運轉。
【專利說明】一種高效節能發電站

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種新能源發電【技術領域】，具體是高效利用機械能與空氣能發電【技術領域】。

【背景技術】
[0002]由於目前風電、光伏電有一定的不穩定局限,而廣泛應用的核電、水電也存在一定的風險或環境局限，發展新能源發電是人類不斷追求的目標。


【發明內容】

[0003]本實用新型嘗試實現高效節能、安全和全天候利用清潔可再生能源大型發電。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型採用了以下技術方案:
[0005]一種高效節能發電站，由超高速發電主機系統I和空氣能輔助發電系統組成，所述超高速發電主機系統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驅動超高速發電機13大功率運轉，所述低速電動機11的轉速在300rpm以下，增速器12的齒比在1:30以上，超高速發電機13的轉速在10，OOOrpm以上，所述空氣能輔助發電系統，由氧氣、氫氣發電系統2和空氣發電系統3組成；所述氧氣、氫氣發電系統2,由氧氣和氫氣高壓發生裝置21、燃爆式活塞機22和發電機23組成，所述氧氣和氫氣高壓發生裝置21，分別由空氣能空分裝置的提取液氧系統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，進入活塞燃燒室驅動活塞連杆回復運動帶動發電機發電，所述空氣發電系統3，由高壓裝置31、活塞發動機23和空氣能發電機33組成；所述高壓裝置31設置空壓機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，經過高壓泵313產生的高壓空氣其壓強達到15Mpa以上，高壓空氣通過電子調控噴嘴陣髮式噴射，進入活塞發動機23，直接驅動活塞連杆往復作功帶動空氣能發電機33運轉。
[0006]上述方案中的超高速發電主機系統I，空氣能輔助發電系統的氧、氫氣發電系統2和空氣發電系統3，可採用單一系統類別組成發電機組，所述本發電站可使用多發電機組合，形成更大規模發電。
[0007]本實用新型的發電啟動方式，首先由市電啟動空氣能輔助發電系統發電，然後供應超高速發電主機系統I的低速電動機11驅動超高速發電機12發電，之後整個發電過程的功耗由本發電站自給供應，所有發電系統設備可達到每天2 4小時，全年8，000小時以上發電併網運轉。
[0008]本實用新型的有益效果是:以小功率、低轉速獲得大轉矩、大功率機械能與電能，同時通過大量吸收空氣能，採用空分、液化濃縮、氣化膨脹、高壓作用，加上採用陣髮式噴射釋放驅動活塞機發電，以上其耗電與發電獲得的電能比例可達到1:10以上，整個發電過程O排碳，實現全天候、清潔循環、高效節能大功率發電併網。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖一是本實用新型發電站整體發電示意圖。
[0010]圖_■是超聞速發電王機系統不意圖。
[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能發電站，由超聞速發電主機系統I和空氣能輔助發電系統組成，所述超高速發電主機系統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驅動超高速發電機13大功率運轉，所述低速電動機11的轉速在300rpm以下，增速器12的齒比在1:30以上，超高速發電機13的轉速在10，OOOrpm以上，所述空氣能輔助發電系統，由氧氣、氫氣發電系統2和空氣發電系統3組成,其氧氣、氫氣發電系統2,由氧氣和氫氣高壓發生裝置21、燃爆式活塞機22和發電機23組成，所述氧氣和氫氣高壓發生裝置21，分別由空氣能空分裝置的提取液氧系統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，進入活塞燃燒室驅動活塞連杆回復運動帶動發電機發電，所述空氣發電系統3，由高壓裝置31、活塞發動機23和空氣能發電機33組成，所述高壓裝置31設置空壓機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，經過高壓泵313產生的高壓空氣其壓強達到15Mpa以上，高壓空氣通過電子調控噴嘴陣髮式噴射，進入活塞發動機23，直接驅動活塞連杆往復作功帶動空氣能發電機33運轉。
[0013]本實施方式所述空氣能輔助發電系統2，大量空氣能通過空分、液化濃縮、氣化膨脹、高壓作用，加上採用陣髮式噴射釋放驅動活塞機發電，其耗電與發電獲得的電能比例可達到1:10。
[0014]本實施方式的超高速發電主機系統I，空氣能輔助發電系統的氧、氫氣發電系統2和空氣發電系統3，可採用單一系統類別組成發電機組，所述本發電站可使用多發電機組合，形成更大規模發電。
[0015]本實施方式的發電啟動方式，首先由市電啟動空氣能輔助發電系統發電，然後供應超高速發電主機系統I的低速電動機11驅動超高速發電機12發電，之後整個發電過程的功耗由本發電站自給供應，所有發電系統設備可達到每天2 4小時，全年8，000小時以上發電併網運轉。
[0016]實施例一:
[0017]參閱圖二和圖三，本實施例所述的超高速發電主機系統I為中小型設置，使用功率50KW、轉速300rpm低速電動機11，齒比為1:33增速器12，功率900KW、轉速10，OOOrpm超高速發電機13，根據轉矩與功率、轉速的計算公式:T = 9，550 P / N(TSNm，9，550為係數，P為KW, NSrpm):
[0018]低速電動機11轉矩為9，550X50/300=1, 592 N m，超高速發電機13轉矩為9，550X900/10, 000=860 N m，考慮實際機械連動和電機功耗因素，轉矩利用率為54%(860/1, 592Nm)，50KW低速電動機11的轉矩完全可以滿足900KW超高速發電機13滿負荷運轉需要的驅動轉矩，耗電與發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電主機系統I其結構和工作原理相同，兩者的區別在於:在本實施例中，所述的低速電動機11功率更大、轉速更低、轉矩更大，超高速發電機轉速更高、功率更大。
[0021]本實施例為大型超高速發電主機系統I設置，使用功率400KW、轉速10rpm低速電動機11，齒比為1:300增速器12，功率65，000KW、轉速30，OOOrpm超高速發電機13:
[0022]則低速電動機11轉矩為9，550X400/100=38，200 N m，超高速發電機13轉矩為9，550X65, 000/30, 000=20, 692 Nm，耗電與發電獲得電能的比例達至Ij 1:163。
【權利要求】
1.一種高效節能發電站，由超高速發電主機系統(I)和空氣能輔助發電系統組成，所述超高速發電主機系統(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)驅動超高速發電機(13)大功率運轉，所述低速電動機(11)的轉速在300rpm以下，增速器(12)的齒比在1:30以上，超高速發電機(13)的轉速在10，OOOrpm以上，所述空氣能輔助發電系統，由氧氣、氫氣發電系統(2)和空氣發電系統(3)組成,所述氧氣、氫氣發電系統(2)，由氧氣和氫氣高壓發生裝置(21)、燃爆式活塞機(22)和發電機(23)組成，所述氧氣和氫氣高壓發生裝置(21)，分別由空氣能空分裝置的提取液氧系統(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(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，進入活塞燃燒室驅動活塞連杆回復運動帶動發電機發電，所述空氣發電系統(3)，由高壓裝置(31)、活塞發動機(23)和空氣能發電機(33)組成，所述高壓裝置(31)設置空壓機(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，經過高壓泵(313)產生的高壓空氣其壓強達到15Mpa以上，高壓空氣通過電子調控噴嘴陣髮式噴射，進入活塞發動機(23)，直接驅動活塞連杆往復作功帶動空氣能發電機(33)運轉。
【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 優先權日:2014年6月30日
【發明者】嚴基銘, 其他發明人請求不公開姓名 申請人:嚴基銘