[發(fā)明專(zhuān)利]噴爆擊發(fā)式蒸汽發(fā)電系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410432909.4
• 申請(qǐng)日: 2014-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104196578A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石璐
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 石璐
• 主分類(lèi)號(hào): F01D15/10
• 分類(lèi)號(hào): F01D15/10
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開(kāi)磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蒸汽發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及噴爆擊發(fā)式蒸汽發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

蒸汽發(fā)電設(shè)備是將蒸汽內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換為電能的設(shè)備，一般采用渦輪蒸汽汽輪機(jī)，并采用超臨界或超超臨界發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。超臨界與超超臨界的蒸汽壓力較大，通過(guò)提高蒸汽壓力使得氣體的動(dòng)量增大，從而增大作用在葉片上的壓力。在高壓條件下運(yùn)行的渦輪機(jī)的進(jìn)氣口和出氣口處的氣流速度均較大，由出氣口排出的氣體無(wú)法繼續(xù)利用，能量轉(zhuǎn)換效率較低，造成能量浪費(fèi)；并且渦輪機(jī)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、設(shè)備占地面積較大，不適合中小用戶(hù)使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種噴爆擊發(fā)式蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，以解決上述問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種噴爆擊發(fā)式蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，包括：支架；橫向設(shè)置的主軸，主軸的兩端旋轉(zhuǎn)支承于支架，主軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子連接；能量轉(zhuǎn)換裝置，能量轉(zhuǎn)換裝置包括動(dòng)力機(jī)構(gòu)、棘輪和蒸汽噴嘴；動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括氣動(dòng)錘和豎向設(shè)置的拐臂，拐臂的一端與主軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，氣動(dòng)錘設(shè)置在拐臂的遠(yuǎn)離主軸的一端；棘輪包括齒盤(pán)和第一頂桿，齒盤(pán)設(shè)置在主軸上，齒盤(pán)的軸心線與主軸的軸心線重合，第一頂桿設(shè)置在拐臂上，第一頂桿與拐臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接且始終抵住齒盤(pán)；蒸汽噴嘴設(shè)置在主軸的下方且抵住氣動(dòng)錘，蒸汽噴嘴與盛放蒸汽的蒸汽罐連通。

支架主要用于支撐主軸和能量轉(zhuǎn)換裝置等；主軸橫向設(shè)置，兩端設(shè)置有軸承后，主軸可以繞自身軸心線旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而進(jìn)行發(fā)電；能量轉(zhuǎn)換裝置用于能量轉(zhuǎn)化；氣動(dòng)錘上升過(guò)程中，第一頂桿會(huì)順著齒盤(pán)的邊緣滑過(guò)，并不會(huì)帶動(dòng)齒盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)；蒸汽罐提供蒸汽，蒸汽通過(guò)蒸汽噴嘴噴出，通過(guò)蒸汽噴嘴噴出的蒸汽具有一定的初速度，當(dāng)蒸汽碰撞到氣動(dòng)錘時(shí)，蒸汽的速度瞬間減小，蒸汽內(nèi)蘊(yùn)含的能量傳遞到氣動(dòng)錘上，氣動(dòng)錘在拐臂的牽引下繞主軸轉(zhuǎn)動(dòng)并上升，能量轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈩?dòng)錘的動(dòng)能和重力勢(shì)能；氣動(dòng)錘到達(dá)最頂端時(shí)開(kāi)始下降，拐臂上的第一頂桿抵住齒盤(pán)，在氣動(dòng)錘的重力的作用下，第一頂桿擠壓齒盤(pán)，使齒盤(pán)繞自身的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線轉(zhuǎn)動(dòng)，齒盤(pán)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電，最后氣動(dòng)錘的一側(cè)抵住蒸汽噴嘴，一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束。

進(jìn)一步地，主軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子之間通過(guò)發(fā)條彈簧連接，發(fā)條彈簧的一端與主軸連接，另一端與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子連接。主軸可以繞自身軸心線轉(zhuǎn)動(dòng)使發(fā)條彈簧儲(chǔ)能，發(fā)條彈簧儲(chǔ)能后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使發(fā)電機(jī)正常工作并發(fā)電；即使主軸不再轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)條彈簧仍然可以使得發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，電力更加穩(wěn)定。

進(jìn)一步地，能量轉(zhuǎn)換裝置還包括噴嘴控制機(jī)構(gòu)，噴嘴控制機(jī)構(gòu)包括相互連接的觸發(fā)器、噴嘴控制器和控制電源，觸發(fā)器設(shè)置在蒸汽噴嘴的靠近氣動(dòng)錘的一側(cè)。噴嘴控制機(jī)構(gòu)主要用于控制蒸汽噴嘴的開(kāi)合，觸發(fā)器設(shè)置在蒸汽噴嘴和氣動(dòng)錘之間，控制電源接通后，當(dāng)氣動(dòng)錘擠壓觸發(fā)器時(shí)，觸發(fā)器工作并將信號(hào)傳遞給噴嘴控制器，噴嘴控制器開(kāi)始工作，使蒸汽噴嘴貫通并開(kāi)始工作，噴嘴控制機(jī)構(gòu)使得噴爆擊發(fā)式蒸汽發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)使設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定。

進(jìn)一步地，噴嘴控制機(jī)構(gòu)還包括時(shí)間繼電器，時(shí)間繼電器設(shè)置在噴嘴控制器和控制電源之間或噴嘴控制器和觸發(fā)器之間。由于氣動(dòng)錘下降到蒸汽噴嘴處時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)反彈，從而使得二者之間出現(xiàn)一定的間隙，導(dǎo)致蒸汽噴嘴中的蒸汽無(wú)法完全將能量傳遞至氣動(dòng)錘，時(shí)間繼電器可以起到延時(shí)的作用，即使氣動(dòng)錘出現(xiàn)反彈，仍然會(huì)在一定的時(shí)間內(nèi)抵住蒸汽噴嘴并穩(wěn)定，此時(shí)蒸汽噴嘴與氣動(dòng)錘之間緊密貼合，沒(méi)有縫隙，蒸汽噴嘴噴出的蒸汽可以盡可能地將能量傳遞給氣動(dòng)錘，能量轉(zhuǎn)換效率更高。

進(jìn)一步地，棘輪還包括第二頂桿，第二頂桿與支架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第二頂桿的一端始終抵住齒盤(pán)。當(dāng)氣動(dòng)錘上升時(shí)，由于第一頂桿無(wú)法抵住齒盤(pán)，發(fā)條彈簧會(huì)對(duì)主軸產(chǎn)生一定的反向力，使主軸反向運(yùn)動(dòng)損耗發(fā)條彈簧內(nèi)儲(chǔ)存的能量，造成能量損失，增設(shè)第二頂桿后，在氣動(dòng)錘上升過(guò)程中，第二頂桿抵住齒盤(pán)，齒盤(pán)無(wú)法反轉(zhuǎn)，發(fā)條彈簧中的能量不會(huì)出現(xiàn)損失，能量利用效率更高。

進(jìn)一步地，噴爆擊發(fā)式蒸汽發(fā)電系統(tǒng)包括至少兩個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置，能量轉(zhuǎn)換裝置沿主軸的軸心線方向并排設(shè)置。一個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置的一個(gè)循環(huán)時(shí)間基本固定，只有部分時(shí)間會(huì)對(duì)發(fā)條彈簧儲(chǔ)能，造成時(shí)間浪費(fèi)，增設(shè)多個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置后，氣動(dòng)錘交替上升和下落，可以使發(fā)條彈簧始終處于儲(chǔ)能狀態(tài)，發(fā)電效率更高，當(dāng)然，能量轉(zhuǎn)換裝置不能過(guò)多，否則可能會(huì)出現(xiàn)多個(gè)氣動(dòng)錘同時(shí)下落儲(chǔ)能的狀況。