專(zhuān)利名稱(chēng)：虹吸風(fēng)冷的熱力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及虹吸風(fēng)冷的熱力發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
熱力發(fā)電裝置，常采用水進(jìn)行冷卻。由于用水量大，增加了其建設(shè)場(chǎng)地的選址難度，并且增加了投資和經(jīng)常性費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供虹吸風(fēng)冷的熱力發(fā)電裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案用蒸汽鍋爐、蒸汽透平、發(fā)電機(jī)和筒狀冷凝器組成一臺(tái)虹吸風(fēng)冷的熱力發(fā)電裝置。在筒狀冷凝器的底部設(shè)置進(jìn)風(fēng)通道。在筒狀冷凝器的上端設(shè)置出風(fēng)通道。熱力發(fā)電裝置的乏汽冷凝器置于筒狀冷凝器中。進(jìn)風(fēng)通道—— 筒狀冷凝器內(nèi)部——出風(fēng)通道形成一個(gè)低風(fēng)阻風(fēng)道。還可以在筒狀冷凝器底部設(shè)置水平安置的乏汽冷凝器。還可以在筒狀冷凝器上端內(nèi)側(cè)設(shè)置一臺(tái)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。還可以在筒狀冷凝器上端內(nèi)側(cè)設(shè)置一臺(tái)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)；并在筒狀冷凝器下端設(shè)置一臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)。帶進(jìn)風(fēng)增壓的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)還可以采用與乏汽冷凝器一體制造的導(dǎo)向器。還可以在乏汽冷凝器的頂端設(shè)置一個(gè)自動(dòng)閥門(mén)。還可以在乏汽冷凝器的上方設(shè)置一個(gè)與水源連接的噴淋器件。本發(fā)明的有益效果進(jìn)風(fēng)通道——筒狀冷凝器內(nèi)部——出風(fēng)通道形成一個(gè)低風(fēng)阻風(fēng)道，并令乏汽冷凝器的換熱界面作為風(fēng)道邊界的一部分?？衫脽岷缥?yīng)在風(fēng)道內(nèi)形成高速空氣流實(shí)現(xiàn)對(duì)熱力發(fā)電系統(tǒng)放熱界面的強(qiáng)迫風(fēng)冷。與采用水冷的熱力發(fā)電系統(tǒng)相比，具有無(wú)需動(dòng)力、不需要冷卻水或者大幅度減少冷卻水使用量、降低投資和選址條件的優(yōu)點(diǎn)。不采用水冷卻的熱力發(fā)電裝置可以省略水源的保持和水處理環(huán)節(jié)、不產(chǎn)生輸水系統(tǒng)的動(dòng)力消耗、也沒(méi)有輸水系統(tǒng)的銹蝕堵塞問(wèn)題，可大幅度節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本和提高發(fā)電裝置的可靠性。在筒狀冷凝器底部設(shè)置水平安置的乏汽冷凝器，可以增加換熱能力，減低筒狀冷凝器的高度。虹吸冷卻塔式熱力發(fā)電裝置采用渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)利用熱虹吸效應(yīng)增加發(fā)電，可操作性強(qiáng)。渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)采用增壓風(fēng)機(jī)可以進(jìn)一步增加余熱發(fā)電量。導(dǎo)向器與乏汽冷凝器一體制造，可使裝置的體積更緊湊、并有利于發(fā)揮風(fēng)冷的優(yōu)勢(shì)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是一個(gè)帶虹吸風(fēng)冷的熱力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是一個(gè)帶水平乏汽冷凝器的熱力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是一個(gè)帶虹吸渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是一個(gè)帶進(jìn)風(fēng)增壓虹吸渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.蒸汽鍋爐；2.蒸汽透平；3.筒狀冷凝器；4.進(jìn)風(fēng)通道；5.出風(fēng)器；6.乏汽冷凝器；7.風(fēng)道；8.閥門(mén)；9.噴淋器件；10.水平安置的乏汽冷凝器；11.水平風(fēng)道；12.葉片；13.渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)；14.增壓風(fēng)機(jī)；15.導(dǎo)向器。
具體實(shí)施例方式圖1給出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖1中，用蒸汽鍋爐1、蒸汽透平2、發(fā)電機(jī)和筒狀冷凝器3組成一臺(tái)虹吸風(fēng)冷的熱力發(fā)電裝置。在筒狀冷凝器3的底部設(shè)置進(jìn)風(fēng)通道4，在筒狀冷凝器3的上端用轉(zhuǎn)動(dòng)副連接一個(gè)側(cè)向出風(fēng)器5作為出風(fēng)通道；熱力發(fā)電裝置的乏汽冷凝器6置于筒狀冷凝器3中。進(jìn)風(fēng)通道4——筒狀冷凝器3內(nèi)部——出風(fēng)器形成一個(gè)低風(fēng)阻風(fēng)道7。在乏汽冷凝器6的頂端設(shè)置一個(gè)自動(dòng)閥門(mén)8。令自動(dòng)閥門(mén)8的外端與一個(gè)負(fù)壓源連通并打開(kāi)自動(dòng)閥門(mén)8，可將蒸汽透平2內(nèi)的不凝氣體移除。圖1實(shí)施例的工作原理為蒸汽鍋爐1提供的蒸汽通過(guò)蒸汽透平2作功并驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出電能。作功后的乏汽進(jìn)入乏汽冷凝器6。乏汽冷凝器6在風(fēng)道7中因熱虹吸效應(yīng)受到強(qiáng)迫風(fēng)冷，使其中的乏汽冷卻凝結(jié)成水并依靠重力回流?；亓鞣e聚的水由高壓水泵泵送到蒸汽鍋爐1，蒸汽鍋爐1將用熱能將水加熱成蒸汽……，如此不斷重復(fù)前述熱功循環(huán)進(jìn)行熱力發(fā)電。由于乏汽冷凝器6的放熱，風(fēng)道7內(nèi)的空氣被加熱。熱空氣比重小，會(huì)向上流動(dòng)并不斷從出風(fēng)器5流出，同時(shí)從進(jìn)風(fēng)通道4吸進(jìn)外部空氣。這就是所謂的熱虹吸現(xiàn)象。出風(fēng)器5能夠在風(fēng)力作用下自由轉(zhuǎn)動(dòng)，使其出風(fēng)口始終不處于迎風(fēng)狀態(tài)。在風(fēng)道7足夠長(zhǎng)且通暢、乏汽冷凝器6的換熱面積和功率足夠大的情況下，風(fēng)道7內(nèi)空氣流速會(huì)足夠快。在乏汽冷凝器6的上方設(shè)置有一個(gè)與水源連接的噴淋器件9。通過(guò)噴淋器件9對(duì)乏汽冷凝器6噴水，可實(shí)現(xiàn)乏汽冷凝器6的蒸發(fā)冷卻。圖2給出本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。圖2中，用蒸汽鍋爐1、蒸汽透平2、發(fā)電機(jī)、筒狀冷凝器3、乏汽冷凝器6及與之連通的水平安置的乏汽冷凝器10、組成一臺(tái)帶水平乏汽冷凝器的熱力發(fā)電裝置。水平安置的乏汽冷凝器10外面是水平風(fēng)道11。水平風(fēng)道11的邊界立面含有進(jìn)風(fēng)通道4。進(jìn)風(fēng)通道4——水平風(fēng)道11——筒狀冷凝器3內(nèi)部——出風(fēng)器5形成一個(gè)低風(fēng)阻風(fēng)道7。圖2實(shí)施例的工作原理可參照實(shí)施例1的有關(guān)部分。水平風(fēng)道11本身的熱虹吸效應(yīng)很弱，但能提高豎直風(fēng)道7內(nèi)的空氣溫度，使得風(fēng)道7的熱虹吸現(xiàn)象及其產(chǎn)生的換熱效果得到大幅度提升，尤其是在筒狀冷凝器3高度較低的情況下。圖3給出本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。圖3中，用蒸汽鍋爐1、蒸汽透平2、發(fā)電機(jī)、筒狀冷凝器3、乏汽冷凝器6及與之連通的水平安置的乏汽冷凝器10、帶葉片12的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)13組成一臺(tái)虹吸風(fēng)冷的熱力發(fā)電裝置。圖3實(shí)施例的工作原理等可參照前述實(shí)施例的有關(guān)部分。圖3實(shí)施例中，乏汽冷凝器6、10放熱使虹吸風(fēng)道7內(nèi)形成熱虹吸，熱虹吸產(chǎn)生較高的風(fēng)速驅(qū)動(dòng)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)13轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)在通過(guò)熱虹吸對(duì)蒸汽透平2提供低溫?zé)嵩吹耐瑫r(shí)利用蒸汽透平2的余熱作功，譬如帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。圖4給出本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。圖4中，用蒸汽鍋爐1、蒸汽透平2、發(fā)電機(jī)、筒狀冷凝器3、增壓風(fēng)機(jī)14、與換熱器一體制作的換熱式導(dǎo)向器15、帶葉片12的兩級(jí)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)13組成一臺(tái)帶進(jìn)風(fēng)增壓虹吸渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力發(fā)電裝置。增壓風(fēng)機(jī)14與兩級(jí)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)13剛性連接。圖4實(shí)施例中，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)13的啟動(dòng)過(guò)程為換熱式導(dǎo)向器15放熱使周?chē)諝馐軣崤蛎?，熱空氣向上流?dòng)驅(qū)動(dòng)葉片12和渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)13轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)13帶動(dòng)增壓風(fēng)機(jī)14吸氣。增壓風(fēng)機(jī)14的吸氣阻止了空氣向下流動(dòng)，確保有更多的熱空氣進(jìn)入筒狀冷凝器3內(nèi)受熱向上推動(dòng)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)13使其轉(zhuǎn)速增加，轉(zhuǎn)速增加的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)13使吸氣進(jìn)一步增加，這使得渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)13內(nèi)的氣壓進(jìn)一步增加，并使葉片12兩端的壓力差加大。這導(dǎo)致渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)13的轉(zhuǎn)速和輸出功率進(jìn)一步增加。高速轉(zhuǎn)動(dòng)的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)13帶動(dòng)負(fù)載譬如發(fā)電機(jī)輸出電能。當(dāng)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)13的輸出與負(fù)載實(shí)現(xiàn)平衡時(shí)，啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)13進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)13進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)后，利用微電腦控制技術(shù)可以不斷平衡發(fā)電機(jī)的負(fù)載，使其適應(yīng)可能發(fā)生的太陽(yáng)能的不穩(wěn)定性。換熱式導(dǎo)向器15 —方面實(shí)現(xiàn)換熱，另一方面將由于增壓風(fēng)機(jī)14及葉片12旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空氣切向流動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛏系妮S向運(yùn)動(dòng)。這有利于提高渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)13的效率。圖4實(shí)施例發(fā)電部分的工作原理可參照前述實(shí)施例的有關(guān)部分。
權(quán)利要求
1.虹吸風(fēng)冷的熱力發(fā)電裝置，由蒸汽鍋爐、蒸汽透平、發(fā)電機(jī)和筒狀冷凝器組成，其特征在于筒狀冷凝器的底部含有進(jìn)風(fēng)通道，在筒狀冷凝器的上端含有出風(fēng)通道；熱力發(fā)電裝置的乏汽冷凝器置于筒狀冷凝器中；進(jìn)風(fēng)通道一筒狀冷凝器內(nèi)部一出風(fēng)通道形成一個(gè)低風(fēng)阻風(fēng)道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱力發(fā)電裝置，其特征在于筒狀冷凝器底部含有水平安置的乏汽冷凝器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的熱力發(fā)電裝置，其特征在于含有一個(gè)與筒狀冷凝器上端采用轉(zhuǎn)動(dòng)副連接的側(cè)向出風(fēng)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的熱力發(fā)電裝置，其特征在于筒狀冷凝器上端內(nèi)側(cè)含有一臺(tái)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的熱力發(fā)電裝置，其特征在于筒狀冷凝器上端內(nèi)側(cè)含有一臺(tái)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)；在筒狀冷凝器下端含有一臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱力發(fā)電裝置，其特征在于含有與乏汽冷凝器一體制造的導(dǎo)向器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的熱力發(fā)電裝置，其特征在于乏汽冷凝器的頂端含有一個(gè)自動(dòng)閥門(mén)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的熱力發(fā)電裝置，其特征在于乏汽冷凝器的上方含有一個(gè)與水源連接的噴淋器件。
全文摘要
虹吸風(fēng)冷的熱力發(fā)電裝置，由蒸汽鍋爐、蒸汽透平、發(fā)電機(jī)和筒狀冷凝器組成，其特征在于筒狀冷凝器底部含有進(jìn)風(fēng)通道，筒狀冷凝器上端含有出風(fēng)通道；乏汽冷凝器置于筒狀冷凝器中；進(jìn)風(fēng)通道——筒狀冷凝器內(nèi)部——出風(fēng)通道形成風(fēng)道。本發(fā)明的有益效果進(jìn)風(fēng)通道——筒狀冷凝器內(nèi)部——出風(fēng)通道形成風(fēng)道，可利用風(fēng)道的熱虹吸效應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷。與水冷相比，具有無(wú)需動(dòng)力、不需要冷卻水、降低投資和選址條件的優(yōu)點(diǎn)。并可節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本、提高可靠性。虹吸冷卻塔式熱力發(fā)電裝置采用渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)利用熱虹吸效應(yīng)增加發(fā)電，可操作性強(qiáng)。結(jié)合附圖給出四個(gè)實(shí)施例。
文檔編號(hào)F01D15/10GK102562190SQ20101061940
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者施國(guó)梁 申請(qǐng)人:施國(guó)梁