CN1435938A

CN1435938A - 风动双转子发电机系统及海水淡化与风沙化地貌生态恢复

Info

Publication number: CN1435938A
Application number: CN02145557A
Authority: CN
Inventors: 许金鲁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-12-30
Filing date: 2002-12-30
Publication date: 2003-08-13

Abstract

一种风沙化地貌生态恢复综合治理方案包括：风动双转子发电机发电电解水蓄能、还原水直接加热法制汽发电、废蒸汽海水淡化制盐系统。本风力发电机发电技术，以方格交点点阵方式、大量地分布在风沙化地貌地区。形成人造的飓风卸能阻尼林，削弱飓风的强度和破坏力稳定地表，创造适合植物生存的条件。使风灾变为风力资源。形成电能开发、海水淡化、植被恢复的良性循环，改变沙化地貌。这种集风力发电、海水管道引进淡化、海盐提取、人为创造生态环境投入巨大，但回报却是长期的。

Description

风动双转子发电机系统及海水淡化与风沙化地貌生态恢复

本发明涉及一种针对风沙化地貌生态恢复、综合治理的方案。

风沙化地貌的综合分析：飓风、风期长、风季沙丘具有流动性、干旱少雨、沙化日照温差大。直接用于植树造林效果甚微。

应用本风力发电机发电技术，以方格交点点阵方式、大量地分布在风沙化地貌地区。形成人造的飓风卸能阻尼林，削弱飓风的强度和破坏力稳定地表，创造适合植物生存的条件。使风灾变为风力资源。形成电能开发、海水淡化、植被恢复的良性循环，改变沙化地貌。这种集风力发电、海水管道引进淡化、海盐提取、人为创造生态环境的投入是巨大的，但是回报却是长期的(见说明书附图1)。

1、以风力为动力资源的发电技术。其双转子特征是将现有发电机技术的定子改为同轴与原转子相反旋向的转子，暂命名为周转子。其风动叶片组合分A、B两组(见说明书附图3以及E-E、F-F剖)。A组为原转子风动叶片、叶片数为6片。B组为周转子风动叶片、叶片数为8片。由于两组叶片偶数叠加，两组叶片倾角45度倾角方向相反、在径向上始终形成对称的风阻契角，产生相反转力矩(说明书附图2)。由于A、B两组叶片叠加，叶片角60度、45度最大公约数值15度，所产生的风力阻尼远大于现有技术的阻尼，具有高阻尼性。两组叶片均采用偶数平衡受力，消除震动、减小转速波动。高阻尼性特征对外：体现在叶片组合的叠加、动态风阻面积的密集性对风压的削弱程度。对内：体现在实施自动变磁阻，产生与风力对抗性的增磁阻，不过于依赖大质量惯性和高速运转，力求最大限度获得风力动能。在忽略两组叶片间风势差和摩擦因素下，本发电技术所获得风动能将远大于现有技术。换句话说对飓风更具有阻挡卸能作用。

其风力发电机工作原理：(见说明书附图2)

A、B两组风动叶片在支架11迎风舵和轴承7、8、9、10的作用下，始终迎风。受风力作用A、B两组风动叶片产生相反转力矩并开始相向旋转。原转子1上的电磁极3由于剩磁在与周转子2相反向旋转切割电磁极4。在周转子电磁极4线圈上产生感应电流，经导电环6向变压器K初级线圈充电，在弹簧T作用下电磁铁心D带动次级线圈活动触头H滑向次级线圈上末端。变压器K初级线圈充电的同时次级线圈产生感应电动势并向全波整流器Z充电。整流后电流向串联的电磁线圈J、电解水系统、导电环5向电磁极3线圈充电，电磁极3磁性增强，同时使两组风动叶片阻尼加大。继续重复上述过程，当风力加大时，初级线圈电势升高电磁线圈J电流加大并吸引电磁铁心D带动次级线圈活动触头H向次级线圈另端滑动，改变初、次级电压比。当风力减小时，初级线圈电势降低电磁线圈J电流减小，在弹簧T作用下电磁铁心D带动次级线圈活动触头H向末端滑动，起到了稳压、变输出功率的作用。电磁线圈J、电磁铁心D、弹簧T构成自控输出机构，各个发电机输出直流电都与电解水系统电极并联，只要有风就有直流电输出电解水。以此方式缓冲蓄能，解决风强度和时间的不确定性。即电解水为氢气和氧气：分别储存。

2、氢气和氧气再燃烧还原成水，燃烧热制蒸汽发电还原电能。这种电解水——还原水的过程解决了飓风时发电高峰与弱风无风时的矛盾。调控风能在时间上的分配，获得稳定的工频电。因以氢气和氧气燃烧还原水与空气隔绝，这一过程没有环境污染。采用直接加热法在制汽釜中获得高温高压蒸汽(见说明书附图4)。其设备简单、可控性强。

还原水直接加热法制汽釜工作原理：

燃烧部分：氢气和氧气分别由管道经进气量控制阀门8、9进入混合气室10混合成可燃气体，混合气室10内设有防回火水封装置。可燃气体通过给气量控制阀门7、管道6由火焰喷射口4喷出。由高压电脉冲点火器5控制点火。

制汽部分：高压水压入制汽釜夹层(制汽釜夹层内外表面设有保温介质附图4简图中未显示)，并在制汽釜夹层预热，由阀门1控制进水量。水在制汽釜夹层预热后压入蒸汽发生器2，蒸汽由泄汽管口3泄出与火焰喷射口4火焰直接接触，经火焰喷射口4火焰进一步加热增温增压。高温高压蒸汽由顶端通往汽轮发电机作功发电泄压。废蒸汽排入海水淡化室。

该燃烧热制蒸汽发电远比其它火力发电成本低。如：燃料及其运输成本、制汽设备成本、环保投入等。

3、海水的管道引进与淡化(说明书附图5)：

还原水发电所产废蒸汽用于海水蒸发，通过冷凝，获得淡化水和海盐。

海水流向：由管道引进的海水压入海水淡化室冷凝顶(海水1)，由海水流量控制阀门控制进入在蒸汽加热池末端(海水2)经多级蒸汽加热池加热蒸发(海水3)，盐溶液逐渐浓缩得近饱和盐溶液去干燥制盐。蒸发汽上升在冷凝顶凝结汇集成水流入淡水蓄积导流槽导出。

废蒸汽流向：

废蒸汽由管道引入多级蒸汽加热池逐渐降温凝结排出可实现连续化的工业生产。淡化水用于发电、植被灌溉和湿地的建立与保持。海盐供盐化工企业生产等。这一点上可以节约出大量的海盐蒸发场所占用的沿海滩涂。改善沿海生态环境。

本技术方案对于沿海等多风地区同样适用。

Claims

1、一种针对风沙化地貌生态恢复综合治理的方案包括：风动双转子发电机发电电解水蓄能技术系统、还原水直接加热法制汽发电技术系统、废蒸汽海水淡化制盐系统，风动双转子发电机发电蓄能技术系统其双转子特征是将现有发电机技术的定子改为同轴与原转子相反旋向的转子，有风动叶片组合分A、B两组、原转子1、周转子2、电磁极3、电磁极4、导电环5、6，变压器K、弹簧T、电磁铁心D、活动触头H，全波整流器Z、电磁线圈J、支架11，迎风舵和轴承7、8、9、10，电解水槽、还原水直接加热法制汽发电技术系统由制汽釜、控制进水量阀门1、蒸汽发生器2，蒸汽泄汽管口3，火焰喷射口4，高压电脉冲点火器5、可燃气管道6、可燃气体给气量控制阀门7，氢气、氧气进气量控制阀门8、9，混合气室10、高温高压蒸汽出口组成、废蒸汽海水淡化制盐系统由海水淡化室及冷凝顶、海水流量控制阀门、多级蒸汽蒸发加热池组成。

2、根据权力要求1中风动叶片组合分A、B两组，其特征：A组为原转子风动叶片、叶片数为6片，B组为周转子风动叶片、叶片数为8片，两组叶片偶数叠加，两组叶片倾角45度倾角方向相反。

3、根据权力要求1中还原水直接加热法制汽发电技术系统，其特征：在制汽釜中由蒸汽泄汽管口3喷出蒸汽与火焰喷射口4火焰直接接触再加热。