帶虹吸渦輪發動機的塔式太陽熱發電裝置的製作方法
2023-05-23 17:59:46
專利名稱：帶虹吸渦輪發動機的塔式太陽熱發電裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及帶虹吸渦輪發動機的塔式太陽熱發電裝置。
技術背景
推廣利用太陽能熱發電有利於節能減排和人類的可持續發展。現有一種採用聚光鏡陣列的太陽熱發電裝置，採用水進行冷卻。由於用水量大，增加了其建設場地的選址難度，並且增加了投資和經常性費用。發明內容
本發明的目的是要提供帶虹吸渦輪發動機的塔式太陽熱發電裝置。
本發明解決其技術問題所採取的技術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個帶虹吸渦輪發動機的塔式太陽熱發電裝置。在筒狀冷凝器的底部設置進風通道，在筒狀冷凝器的上端設置出風通道。太陽熱發電裝置的乏汽冷凝器置於筒狀冷凝器中。在筒狀冷凝器上端內側設置一臺熱虹吸渦輪發動機。令進風通道——筒狀冷凝器內部——出風通道形成一個低風阻風道。
還可以將筒狀冷凝器與豎塔一體建造。
本發明的有益效果進風通道——筒狀冷凝器內部——出風通道形成一個低風阻風道，並令乏汽冷凝器的換熱界面作為風道邊界的一部分。可利用熱虹吸效應在風道內形成高速空氣流實現對熱發電系統放熱界面的強迫風冷。與採用水冷的太陽熱發電系統相比，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、減少建設用地、可大幅度降低投資和選址條件的優點。不採用水冷卻的熱發電裝置可以省略水源的保持和水處理環節、不產生輸水系統的動力消耗、也沒有輸水系統的鏽蝕堵塞問題，可大幅度節省運營成本和提高發電裝置的可靠性。對一個10千瓦的發電裝置，減少1千瓦的水冷卻系統用電，可增加10%的輸出。虹吸冷卻塔式太陽熱發電裝置採用渦輪發動機利用熱虹吸效應增加發電，可操作性強。對一個10千瓦的發電裝置，增加0. 5千瓦的輸出，就增加5%的發電量。
筒狀冷凝器與塔式發電裝置的豎塔一體建造，可以減少總的建設成本。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是一個帶虹吸渦輪發動機的塔式太陽熱發電裝置的結構示意圖。
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.渦輪發動機；7.進風通道；8.出風器；9.乏汽冷凝器；10.風道。
具體實施方式
圖1給出本發明的一個實施例。圖1中，用自動跟蹤的聚焦反射鏡陣列1、豎塔2、 與豎塔2 —體建造的筒狀冷凝器3、豎塔2頂端的集熱器4、蒸汽透平5、置於筒狀冷凝器3上端內側的熱虹吸渦輪發動機6，組成一臺帶虹吸渦輪發動機的塔式太陽熱發電裝置。在筒狀冷凝器3的底部設置進風通道7，在筒狀冷凝器3的上端設置一個出風器8作為出風通道。太陽熱發電裝置的乏汽冷凝器9置於筒狀冷凝器3中。進風通道7——筒狀冷凝器 3內部——出風器8形成一個低風阻風道10。
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吸收體將陽光轉變為熱能並將集熱器4內的水加熱成蒸汽， 蒸汽通過蒸汽透平5作功並驅動發電機輸出電能。作功後的乏汽進入乏汽冷凝器9。乏汽冷凝器9在風道10中因熱虹吸現象受到強迫風冷，使其中的乏汽冷卻凝結成水並依靠重力回流。回流積聚的水由高壓水泵泵送到集熱器4，集熱器4吸收體將陽光轉變為熱能並將集熱器4內的水加熱成蒸汽……，如此不斷重複前述熱功循環，進行太陽熱能發電。
由於乏汽冷凝器9的放熱，風道10內的空氣被加熱。熱空氣比重小，會向上流動並不斷從出風器8流出，同時從進風通道7吸進外部空氣。這就是所謂的熱虹吸現象。出風器8能夠在風力作用下自由轉動，使其出風口始終不處於迎風狀態。在風道10足夠長且足夠通暢、乏汽冷凝器的換熱面積和功率足夠大的情況下，風道10內空氣的流速會足夠快。熱虹吸產生較高的風速既實現了對乏汽冷凝器的強迫風冷，又驅動渦輪發動機6轉動， 利用蒸汽透平的餘熱作功，譬如帶動發電機發電。
權利要求
1.帶虹吸渦輪發動機的塔式太陽熱發電裝置，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，其特徵在於筒狀冷凝器的底部含有進風通道，在筒狀冷凝器的上端含有出風通道；太陽熱發電裝置的乏汽冷凝器置於筒狀冷凝器中； 筒狀冷凝器上端內側含有一臺熱虹吸渦輪發動機。
2.根據權利要求1所述的太陽熱發電裝置，其特徵在於所述筒狀冷凝器與豎塔一體建造。
3.根據權利要求1或者2所述的太陽熱發電裝置，其特徵在於含有一個與筒狀冷凝器上端採用轉動副連接的側向出風器。
全文摘要
帶虹吸渦輪發動機的塔式太陽熱發電裝置，由自動跟蹤的聚焦反射鏡陣列、豎塔、塔頂集熱器、蒸汽透平和筒狀冷凝器組成，其特徵在於筒狀冷凝器底部含有進風通道，筒狀冷凝器上端含有出風通道；乏汽冷凝器置於筒狀冷凝器中；筒狀冷凝器上端內側含有一臺熱虹吸渦輪發動機。本發明有益效果進風通道——筒狀冷凝器內部——出風通道形成風道，利用熱虹吸效應強迫風冷。與採用水冷相比，具有無需動力、不需要冷卻水、大幅度降低投資和選址條件、大幅度節省運營成本和提高可靠性的優點。塔式太陽熱發電裝置利用熱虹吸效應增加發電，可操作性強。對一個10千瓦的發電裝置，增加0.5千瓦的輸出，就增加5％的發電量。結合附圖給出一個實施例。
文檔編號F03G6/06GK102536705SQ20101061940
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月31日
發明者施國梁 申請人:施國梁