CN110332027B - 一种高效的火力发电装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高效的火力发电装置及其工作方法，包括烟囱体、第一发电机和控制装置，所述烟囱体内设置有转盘轴承，所述转盘轴承与烟囱体内壁固定连接，所述转盘轴承上搭载有旋流板，所述转盘轴承与旋流板固定连接，所述第一发电机的转轴贯穿烟囱体并与烟囱体转动连接，所述第一发电机设置有一个以上，所述第一发电机呈环形阵列分布，所述第一发电机的转轴设置有从动齿轮，所述旋流板上面设置有与从动齿轮相配对的螺旋伞齿轮，所述旋流板与螺旋伞齿轮固定连接，所述第一发电机和旋流板通过从动齿轮和螺旋伞齿轮联动；该高效的火力发电装置发电效率高。

Description

一种高效的火力发电装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种高效的火力发电装置及其工作方法。

背景技术

火力发电，利用可燃物在燃烧时产生的热能，通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式。中国的煤炭资源丰富，1990年产煤10.9亿吨，其中发电用煤仅占12%。火力发电仍有巨大潜力。

火力发电的发电效率是本领域的技术人员一直研究的方向之一，本领域的技术人员希望发电效率可以进一步的提升。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供发电效率高的高效的火力发电装置。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种高效的火力发电装置，包括烟囱体、第一发电机和控制装置，所述烟囱体内设置有转盘轴承，所述转盘轴承与烟囱体内壁固定连接，所述转盘轴承上搭载有旋流板，所述转盘轴承与旋流板固定连接，所述第一发电机的转轴贯穿烟囱体并与烟囱体转动连接，所述第一发电机设置有一个以上，所述第一发电机呈环形阵列分布，所述第一发电机的转轴设置有从动齿轮，所述旋流板上面设置有与从动齿轮相配对的螺旋伞齿轮，所述旋流板与螺旋伞齿轮固定连接，所述第一发电机和旋流板通过从动齿轮和螺旋伞齿轮联动，所述烟囱体设置有上下两组锥形筒及上下两组旋流板，所述上侧的锥形筒位于上侧的旋流板的下方，下侧的锥形筒位于下侧的旋流板的下方，所述上下两组锥形筒上均设置有第一泄压阀，所述上侧的锥形筒及其上设置的第一泄压阀均位于上侧的旋流板的下方，下侧的锥形筒及其上设置的第一泄压阀均位于下侧的旋流板的下方，所述下侧的锥形筒下方设置有储水箱，所述下侧的锥形筒和储水箱之间形成有封闭腔，所述烟囱体上设置有进水管和出水管，所述进水管和出水管均与储水箱相连通，所述进水管和出水管上均设置有电磁阀，所述储水箱内设置有第一水位传感器、第二水位传感器和温度传感器，所述储水箱下方形成有燃烧腔，所述电磁阀、第一水位传感器、第二水位传感器和温度传感器均与控制装置电性连接。

作为优选，所述锥形筒与烟囱体固定连接并密封设置，所述锥形筒与烟囱体之间设置有连接杆，所述锥形筒与烟囱体均与连接杆螺栓连接，锥形筒在烟囱体内稳定性好。

作为优选，所述烟囱体上设置有进料管和废气管，所述进料管和废气管均与燃烧腔相连通，所述废气管上缠绕有输水管，通过在废气管上缠绕有输水管，可以有效的利用废气管上的热量对输水管内的水进行加热，进一步利用热能，可以给需要热水的地方进行供水。

作为优选，所述烟囱体外表面还设置有风力发电装置。

作为优选，所述风力发电装置包含有储气管、第二发电机、与储气管相配对的活塞和C型输水管，所述C型输水管与出水管相连通，所述C型输水管上设置有插入口，所述插入口插入有低温相呈弧形、高温相呈I型的双程形状记忆合金片，所述双程形状记忆合金片和活塞之间设置有传动杆，所述双程形状记忆合金片和活塞上均设置有铰接头，所述传动杆与铰接头连接，所述双程形状记忆合金片和活塞通过铰接头和传动杆联动，所述储气管上设置有进气口和出气口，所述储气管内设置有隔板，所述第二发电机位于隔板的一侧并与烟囱体固定连接，所述活塞位于隔板的另一侧，所述隔板上设置有第二泄压阀，所述第二发电机上设置有螺旋桨，通过采用热能进一步的进行发电，可以充分的利用热能，大大提升热能利用率。

作为优选，所述出气口上设置有连接气管，所述连接气管与燃烧腔相连通，通过设置有连接气管，可以使得压缩空气最后排到燃烧腔内，为燃烧腔提供氧气。

作为优选，所述C型输水管与烟囱体之间设置有支撑架，所述C型输水管与烟囱体均与支撑架固定连接，通过设置有支撑架，可以有效的提升C型输水管的输水稳定性。

本发明还提供一种高效的火力发电装置的工作方法，包括以下步骤：

1）往储水箱内注水，然后对燃烧腔内倒入燃料并使燃料燃烧；

2）当温度传感器探测到储水箱内的水温达到设定值后，将信息反馈给控制装置，随后控制装置在5-20分钟后打开出水管上的电磁阀，使得高温的热水排出，其中，在加热过程中不断有水蒸气生成，并且封闭腔内的压力上升，超过第一泄压阀的工作压力时，水蒸气会射向旋流板，使得旋流板发生转动，从而使得第一发电机进入工作状态，进行发电；

3）储水箱内的液位达到第一水位传感器的设定值时，将信息反馈给控制装置，控制装置受到水位传感器反馈的信息后，关闭出水管上的电磁阀，并打开进水管上的电磁阀往储水箱注水，使得液面达到第二水位传感器的设定值，随后关闭进水管上的电磁阀；

4）高温的热水排出后进入到C型输水管，双程形状记忆合金片从低温相变成高温相，从而带动活塞往隔板移动，使得储气管内的空气被压缩，最后超过第二泄压阀的工作压力时，压缩空气会射向螺旋桨，从而使得第二发电机进入工作状态，进行发电；关闭出水管上的电磁阀后双程形状记忆合金片从高温相逐渐变回低温相。

本发明的有益效果为：与传统的火力发电装置相比，不仅采用了传统的蒸汽膨胀做功使得第一发电机进行发电，还利用了加热过程中的产生的热水中的热能驱动双程形状记忆合金片对空气进行压缩，使得第二发电机进行发电，同时采用了多个的第一发电机进行发电工作，与采用单发电机的发电系统相比，系统稳定性更高，一旦存在某个发电机损坏也可以继续发电。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种高效的火力发电装置的整体结构示意图。

图2为本发明一种高效的火力发电装置的局部结构示意图。

图3为本发明一种高效的火力发电装置的锥形筒的结构示意图。

图4为本发明一种高效的火力发电装置的局部结构示意图。

图中：

1、烟囱体；2、第一发电机；3、转盘轴承；4、旋流板；5、从动齿轮；6、螺旋伞齿轮；7、锥形筒；8、第一泄压阀；9、储水箱；10、封闭腔；11、进水管；12、出水管；13、电磁阀；14、第一水位传感器；15、第二水位传感器；16、温度传感器；17、燃烧腔；18、连接杆；19、进料管；20、废气管；21、储气管；22、第二发电机；23、活塞；24、C型输水管；25、双程形状记忆合金片；26、传动杆；27、进气口；28、隔板； 29、第二泄压阀；30、螺旋桨；31、连接气管；32、支撑架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在实施例中，需要理解的是，术语“中间”、“上”、“下”、“顶部”、“右侧”、“左端”、“上方”、“背面”、“中部”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

另外，在本具体实施方式中如未特别说明部件之间的连接或固定方式，其连接或固定方式均可为通过现有技术中常用的螺栓固定，或钉销固定，或销轴连接，或粘合固定，或铆接固定等常规方式，因此，在实施例中不在详述。

实施例1

如图1-4所示，一种高效的火力发电装置，包括烟囱体1、第一发电机2和控制装置（未图示），所述烟囱体1内设置有转盘轴承3，所述转盘轴承3与烟囱体1内壁固定连接，所述转盘轴承3上搭载有旋流板4，所述转盘轴承3与旋流板4固定连接，所述第一发电机2的转轴贯穿烟囱体1并与烟囱体1转动连接，所述第一发电机2设置有一个以上，所述第一发电机2呈环形阵列分布，所述第一发电机2的转轴设置有从动齿轮5，所述旋流板4上面设置有与从动齿轮5相配对的螺旋伞齿轮6，所述旋流板4与螺旋伞齿轮6固定连接，所述第一发电机2和旋流板4通过从动齿轮5和螺旋伞齿轮6联动，所述烟囱体1设置有上下两组锥形筒7及上下两组旋流板4，所述上侧的锥形筒7位于上侧的旋流板4的下方，下侧的锥形筒7位于下侧的旋流板4的下方，所述上下两组锥形筒7上均设置有第一泄压阀8，所述上侧的锥形筒7及其上设置的第一泄压阀8均位于上侧的旋流板4的下方，下侧的锥形筒7及其上设置的第一泄压阀8均位于下侧的旋流板4的下方，所述下侧的锥形筒7下方设置有储水箱9，所述下侧的锥形筒7和储水箱9之间形成有封闭腔10，所述烟囱体1上设置有进水管11和出水管12，所述进水管11和出水管12均与储水箱9相连通，所述进水管11和出水管12上均设置有电磁阀13，所述储水箱9内设置有第一水位传感器14、第二水位传感器15和温度传感器16，所述储水箱9下方形成有燃烧腔17，所述电磁阀13、第一水位传感器14、第二水位传感器15和温度传感器16均与控制装置电性连接。

在本实施例中，所述锥形筒7与烟囱体1固定连接并密封设置，所述锥形筒7与烟囱体1之间设置有连接杆18，所述锥形筒7与烟囱体1均与连接杆18螺栓连接。

在本实施例中，所述烟囱体1上设置有进料管19和废气管20，所述进料管19和废气管20均与燃烧腔17相连通，所述废气管20上缠绕有输水管（未图示）。

实施例2

如图1-4所示，一种高效的火力发电装置，包括烟囱体1、第一发电机2和控制装置（未图示），所述烟囱体1内设置有转盘轴承3，所述转盘轴承3与烟囱体1内壁固定连接，所述转盘轴承3上搭载有旋流板4，所述转盘轴承3与旋流板4固定连接，所述第一发电机2的转轴贯穿烟囱体1并与烟囱体1转动连接，所述第一发电机2设置有一个以上，所述第一发电机2呈环形阵列分布，所述第一发电机2的转轴设置有从动齿轮5，所述旋流板4上面设置有与从动齿轮5相配对的螺旋伞齿轮6，所述旋流板4与螺旋伞齿轮6固定连接，所述第一发电机2和旋流板4通过从动齿轮5和螺旋伞齿轮6联动，所述烟囱体1设置有上下两组锥形筒7及上下两组旋流板4，所述上侧的锥形筒7位于上侧的旋流板4的下方，下侧的锥形筒7位于下侧的旋流板4的下方，所述上下两组锥形筒7上均设置有第一泄压阀8，所述上侧的锥形筒7及其上设置的第一泄压阀8均位于上侧的旋流板4的下方，下侧的锥形筒7及其上设置的第一泄压阀8均位于下侧的旋流板4的下方，所述下侧的锥形筒7下方设置有储水箱9，所述下侧的锥形筒7和储水箱9之间形成有封闭腔10，所述烟囱体1上设置有进水管11和出水管12，所述进水管11和出水管12均与储水箱9相连通，所述进水管11和出水管12上均设置有电磁阀13，所述储水箱9内设置有第一水位传感器14、第二水位传感器15和温度传感器16，所述储水箱9下方形成有燃烧腔17，所述电磁阀13、第一水位传感器14、第二水位传感器15和温度传感器16均与控制装置电性连接。

在本实施例中，所述锥形筒7与烟囱体1固定连接并密封设置，所述锥形筒7与烟囱体1之间设置有连接杆18，所述锥形筒7与烟囱体1均与连接杆18螺栓连接。

在本实施例中，所述烟囱体1上设置有进料管19和废气管20，所述进料管19和废气管20均与燃烧腔17相连通，所述废气管20上缠绕有输水管（未图示）。

在本实施例中，所述烟囱体1外表面还设置有风力发电装置。

在本实施例中，所述风力发电装置包含有储气管21、第二发电机22、与储气管21相配对的活塞23和C型输水管24，所述C型输水管24与出水管12相连通，所述C型输水管24上设置有插入口（未图示），所述插入口插入有低温相呈弧形、高温相呈I型的双程形状记忆合金片25，所述双程形状记忆合金片25和活塞23之间设置有传动杆26，所述双程形状记忆合金片25和活塞23上均设置有铰接头（未图示），所述传动杆26与铰接头连接，所述双程形状记忆合金片25和活塞23通过铰接头和传动杆26联动，所述储气管21上设置有进气口27和出气口（未图示），所述储气管21内设置有隔板28，所述第二发电机22位于隔板28的一侧并与烟囱体1固定连接，所述活塞23位于隔板28的另一侧，所述隔板28上设置有第二泄压阀29，所述第二发电机22上设置有螺旋桨30。

在本实施例中，所述出气口上设置有连接气管31，所述连接气管31与燃烧腔17相连通。

在本实施例中，所述C型输水管24与烟囱体1之间设置有支撑架32，所述C型输水管24与烟囱体1均与支撑架32固定连接。

本发明还提供一种高效的火力发电装置的工作方法，包括以下步骤：

1）往储水箱内注水，然后对燃烧腔内倒入燃料并使燃料燃烧；

2）当温度传感器探测到储水箱内的水温达到设定值后，将信息反馈给控制装置，随后控制装置在7分钟后打开出水管上的电磁阀，使得高温的热水排出，其中，在加热过程中不断有水蒸气生成，并且封闭腔内的压力上升，超过第一泄压阀的工作压力时，水蒸气会射向旋流板，使得旋流板发生转动，从而使得第一发电机进入工作状态，进行发电；

3）储水箱内的液位达到第一水位传感器的设定值时，将信息反馈给控制装置，控制装置受到水位传感器反馈的信息后，关闭出水管上的电磁阀，并打开进水管上的电磁阀往储水箱注水，使得液面达到第二水位传感器的设定值，随后关闭进水管上的电磁阀；

4）高温的热水排出后进入到C型输水管，双程形状记忆合金片从低温相变成高温相，从而带动活塞往隔板移动，使得储气管内的空气被压缩，最后超过第二泄压阀的工作压力时，压缩空气会射向螺旋桨，从而使得第二发电机进入工作状态，进行发电；关闭出水管上的电磁阀后双程形状记忆合金片从高温相逐渐变回低温相。

本发明的有益效果为：与传统的火力发电装置相比，不仅采用了传统的蒸汽膨胀做功使得第一发电机进行发电，还利用了加热过程中的产生的热水中的热能驱动双程形状记忆合金片对空气进行压缩，使得第二发电机进行发电，同时采用了多个的第一发电机进行发电工作，与采用单发电机的发电系统相比，系统稳定性更高，一旦存在某个发电机损坏也可以继续发电。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高效的火力发电装置，其特征在于：包括烟囱体、第一发电机和控制装置，所述烟囱体内设置有转盘轴承，所述转盘轴承与烟囱体内壁固定连接，所述转盘轴承上搭载有旋流板，所述转盘轴承与旋流板固定连接，所述第一发电机的转轴贯穿烟囱体并与烟囱体转动连接，所述第一发电机设置有一个以上，所述第一发电机呈环形阵列分布，所述第一发电机的转轴设置有从动齿轮，所述旋流板上面设置有与从动齿轮相配对的螺旋伞齿轮，所述旋流板与螺旋伞齿轮固定连接，所述第一发电机和旋流板通过从动齿轮和螺旋伞齿轮联动，所述烟囱体设置有上下两组锥形筒及上下两组旋流板，所述上侧的锥形筒位于上侧的旋流板的下方，下侧的锥形筒位于下侧的旋流板的下方，所述上下两组锥形筒上均设置有第一泄压阀，所述上侧的锥形筒及其上设置的第一泄压阀均位于上侧的旋流板的下方，下侧的锥形筒及其上设置的第一泄压阀均位于下侧的旋流板的下方，所述下侧的锥形筒下方设置有储水箱，所述下侧的锥形筒和储水箱之间形成有封闭腔，所述烟囱体上设置有进水管和出水管，所述进水管和出水管均与储水箱相连通，所述进水管和出水管上均设置有电磁阀，所述储水箱内设置有第一水位传感器、第二水位传感器和温度传感器，所述储水箱下方形成有燃烧腔，所述电磁阀、第一水位传感器、第二水位传感器和温度传感器均与控制装置电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种高效的火力发电装置，其特征在于：所述锥形筒与烟囱体固定连接并密封设置，所述锥形筒与烟囱体之间设置有连接杆，所述锥形筒与烟囱体均与连接杆螺栓连接。

3.根据权利要求2所述的一种高效的火力发电装置，其特征在于：所述烟囱体上设置有进料管和废气管，所述进料管和废气管均与燃烧腔相连通，所述废气管上缠绕有输水管。

4.根据权利要求3所述的一种高效的火力发电装置，其特征在于：所述烟囱体外表面还设置有风力发电装置。

5.根据权利要求4所述的一种高效的火力发电装置，其特征在于：所述风力发电装置包含有储气管、第二发电机、与储气管相配对的活塞和C型输水管，所述C型输水管与出水管相连通，所述C型输水管上设置有插入口，所述插入口插入有低温相呈弧形、高温相呈I型的双程形状记忆合金片，所述双程形状记忆合金片和活塞之间设置有传动杆，所述双程形状记忆合金片和活塞上均设置有铰接头，所述传动杆与铰接头连接，所述双程形状记忆合金片和活塞通过铰接头和传动杆联动，所述储气管上设置有进气口和出气口，所述储气管内设置有隔板，所述第二发电机位于隔板的一侧并与烟囱体固定连接，所述活塞位于隔板的另一侧，所述隔板上设置有第二泄压阀，所述第二发电机上设置有螺旋桨。

6.根据权利要求5所述的一种高效的火力发电装置，其特征在于：所述出气口上设置有连接气管，所述连接气管与燃烧腔相连通。

7.根据权利要求6所述的一种高效的火力发电装置，其特征在于：所述C型输水管与烟囱体之间设置有支撑架，所述C型输水管与烟囱体均与支撑架固定连接。

8.一种高效的火力发电装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）往储水箱内注水，然后对燃烧腔内倒入燃料并使燃料燃烧；

2）当温度传感器探测到储水箱内的水温达到设定值后，将信息反馈给控制装置，随后控制装置在5-20分钟后打开出水管上的电磁阀，使得高温的热水排出，其中，在加热过程中不断有水蒸气生成，并且封闭腔内的压力上升，超过第一泄压阀的工作压力时，水蒸气会射向旋流板，使得旋流板发生转动，从而使得第一发电机进入工作状态，进行发电；

3）储水箱内的液位达到第一水位传感器的设定值时，将信息反馈给控制装置，控制装置受到水位传感器反馈的信息后，关闭出水管上的电磁阀，并打开进水管上的电磁阀往储水箱注水，使得液面达到第二水位传感器的设定值，随后关闭进水管上的电磁阀；

4）高温的热水排出后进入到C型输水管，双程形状记忆合金片从低温相变成高温相，从而带动活塞往隔板移动，使得储气管内的空气被压缩，最后超过第二泄压阀的工作压力时，压缩空气会射向螺旋桨，从而使得第二发电机进入工作状态，进行发电；关闭出水管上的电磁阀后双程形状记忆合金片从高温相逐渐变回低温相。

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