CN206377668U - 综合发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了综合发电装置，涉及环保发电领域。本实用新型提供的综合发电装置，采用在垃圾发电设备的基础上增加了太阳能集热设备和太阳能发电设备，其通过设置了相互配合的垃圾焚烧设备、太阳能集热设备、太阳能发电设备、热力发电机和逆变器，使得用户可以通过太阳能设备进行发电，也可以通过垃圾焚烧和太阳能集热设备这种热源进行发电，并且，太阳能集热设备和垃圾焚烧设备能够同时/分别向热力发电机提供电能，使得热力发电机能够在有垃圾的时候进行发电，还可以在有阳光的时候进行发电，提高了使用的灵活性。

Description

综合发电装置

技术领域

本实用新型涉及环保发电领域，具体而言，涉及综合发电装置。

背景技术

随着中国人口的增多，每天产生的生活垃圾也日益增大，对于垃圾处理的问题越来越严重，面对垃圾泛滥成灾的状况。现有的垃圾填埋技术已经明显无法满足实际的需要，有环保研究人员选择了利用垃圾进行发电的新技术，不断对垃圾进行了合理化处理，还能够将其转换为能够被人们利用的洁净能源。

垃圾发电是把各种垃圾收集后，进行处理。即：对燃烧值较高的进行高温焚烧(也彻底消灭了病源性生物和腐蚀性有机要物)，在高温焚烧(产生的烟雾经过处理)中产生的热能转化为高温蒸气，推动涡轮机转动，使发电机产生电能。这样，既能够解决城市垃圾的处理问题，还能够提供清洁的能源。

对于城市的居民而言，其主要的电能来源是各种发电厂所产生电能，但对于位于偏远地区的居民而言，垃圾发电可能是较为实际的电能来源。

但垃圾不会持久的产生，这导致垃圾发电技术无法持久向用户提供充足的电能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供综合发电装置，以提高使用的灵活性。

第一方面，本实用新型实施例提供了综合发电装置，包括：

垃圾焚烧设备、太阳能集热设备、太阳能发电设备、热力发电机和逆变器；

所述垃圾焚烧设备通过第一换热器与所述热力发电机连通；所述太阳能集热设备通过第二换热器与所述热力发电机连通；所述太阳能发电设备和所述热力发电机均与所述逆变器连接；

所述垃圾焚烧设备包括粉碎箱，所述粉碎箱的输出口设有焚烧炉；所述粉碎箱内部设有粉碎刀片，所述粉碎刀片下侧设有过滤板，所述过滤板上设有若干个过滤孔，所述过滤板下侧设有输送装置，粉碎箱通过所述输送装置与所述焚烧炉相连通；所述焚烧炉通过第一换热器与所述热力发电机连通；

所述太阳能集热设备包括定日镜，和与所述定日镜相连的太阳能集热器，所述太阳能集热器与所述热力发电机通过所述第二换热器连通；

所述热力发电机为蒸汽式热电发电机组。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述太阳能发电设备包括支架、设置在上述支架上的固定架，和设置在所述固定架上的太阳能电池板；

沿所述太阳能电池板的两侧边沿上分别设置有第一导轨和第二导轨；所述导轨上设置有移动横梁，所述移动横梁的两端分别与所述第一导轨和所述第二导轨滑动连接；在所述移动横梁上，朝向所述太阳能电池板的一侧设置有清洗器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述太阳能发电设备还包括设置在所述移动横梁上的驱动电机，所述驱动电机的输出轴通过橡胶垫与所述太阳能电池板的上表面相接触，所述驱动电机能驱动所述移动横梁沿所述第一导轨和第二导轨移动。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，在所述太阳能电池板的上边沿设置有鼓风机，所述太阳能电池板与地面的夹角为35°。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，在所述焚烧炉的侧壁上设置有助燃喷头。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，在所述焚烧炉的上侧设置有集尘室，所述集尘室上端安装有滤清器，所述滤清器外侧连通安装有喷雾器，所述喷雾器上端连通有除尘器，所述除尘器内侧安装有搅拌器，所述搅拌器上方连通有转动轴，所述转动轴上端安装有电动机。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述第一换热器包括第一集热管道、第一运输管道和第一散热管道；

所述第一集热管道由多组首尾相接的S形管道组成，且，所述第一集热管道的外壁涂抹有耐热层；

所述第一运输管道连接所述第一集热管道和第一散热管道；所述第一运输管道的外壁包裹有隔热层；

所述第一散热管道和所述第一集热管道均为金属材质。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述第一集热管道的内壁上设置有齿梳状的金属质凸起。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，在所述第一运输管道的内部的不同位置上设置有多个水流传感器，每个所述水流传感器均与流速比较器电连接，所述流速比较器与报警器连接；

所述流速比较器，用于比较水流传感器所采集到的实际流速信号与预先设置的标准流速信号的大小，并当实际流速信号的幅值大于标准流速信号的幅值时生成报警信号，以驱动报警器工作。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述热力发电机为斯特林热力发电机。

本实用新型实施例提供的综合发电装置，采用在垃圾发电设备的基础上增加了太阳能集热设备和太阳能发电设备，与现有技术中的只是用垃圾发电设备进行发电，当垃圾不足的时候，无法向居民提供足够的电能相比，其通过设置了相互配合的垃圾焚烧设备、太阳能集热设备、太阳能发电设备、热力发电机和逆变器，使得用户可以通过太阳能设备进行发电，也可以通过垃圾焚烧和太阳能集热设备这种热源进行发电，并且，太阳能集热设备和垃圾焚烧设备能够同时/分别向热力发电机提供电能，使得热力发电机能够在有垃圾的时候进行发电，还可以在有阳光的时候进行发电，提高了使用的灵活性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的综合发电装置的整体架构图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的综合发电装置的粉碎箱与焚烧炉内部结构图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的综合发电装置的太阳能发电设备的侧视图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的综合发电装置的太阳能发电设备的俯视图。

图中，101，太阳能集热设备；102，第一换热器；103，第二换热器；104，垃圾焚烧设备；105，移动横梁；106，热力发电机；107，逆变器；108，太阳能发电设备；109，粉碎箱；110，粉碎刀片；111，输入口；112，过滤板；113，输送装置；114，焚烧炉；115，太阳能电池板；116，固定架；117，支架；118，第一导轨；119，第二导轨；120，清洗器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

相关技术中已经出现了多种环保发电设备，其中，应对于城市垃圾的则是综合发电装置。综合发电装置发电的能量来源是燃烧垃圾所产生的热能。

但，对于生活在偏远地区的居民而言，仅仅依靠燃烧垃圾进行发电是无法满足其需求的，主要的原因是居民在单位时间内所产生的垃圾有限，利用这有限的垃圾所发出的电能可能不足以使其正常的生活。还有垃圾发电需要在垃圾充足的地方进行，少量的居民无法及时产生用来发电的垃圾，这使得居民可能在需要使用的时候，无法得到电能。

针对该种情况，本申请提供了综合发电装置，如图1-4所示，包括：

垃圾焚烧设备104、太阳能集热设备101、太阳能发电设备108、热力发电机106和逆变器107；

所述垃圾焚烧设备104通过第一换热器102与所述热力发电机106连通；所述太阳能集热设备101通过第二换热器103与所述热力发电机106连通；所述太阳能发电设备108和所述热力发电机106均与所述逆变器107连接；

所述垃圾焚烧设备104包括粉碎箱109，所述粉碎箱109的输出口设有焚烧炉114；所述粉碎箱109内部设有粉碎刀片110，所述粉碎刀片110下侧设有过滤板112，所述过滤板112上设有若干个过滤孔，所述过滤板112下侧设有输送装置113，粉碎箱109通过所述输送装置113与所述焚烧炉114相连通；所述焚烧炉114通过第一换热器102与所述热力发电机106连通；通过输入口111能够向粉碎箱109送输送垃圾。

所述太阳能集热设备101包括定日镜，和与所述定日镜相连的太阳能集热器，所述太阳能集热器与所述热力发电机106通过所述第二换热器103连通；

所述热力发电机106为蒸汽式热电发电机组。

其中，垃圾焚烧设备104和太阳能集热设备101均是作为热力发电机106的热源出现的。垃圾焚烧设备104，在工作时能够产生热量，同时达到清理生活垃圾的目的。太阳能集热设备101则是将清洁的太阳能直接转换为热能来使用。通过同时设置垃圾焚烧设备104和太阳能集热设备101，热力发电机106能够从垃圾燃烧和太阳能这两方面获取到能源，进而进行发电。工作时，如果太阳能集热设备101能够接收到足够的太阳光，则可以将太阳能集热设备101作为主要的能源设备(此时可以暂停垃圾焚烧设备104的工作)，当太阳能集热设备101无法接收到足够的太阳光时，则可以直接使用垃圾焚烧设备104作为热源。

具体的，热力发电机106从常态转变为满载工作状态可以分为三个阶段，第一阶段，首先要从室温加热至中等温度(能够进行发电与无法进行发电之间的临界温度)；第二阶段，之后再由中等温度加热至高温(这个过程可以进行发电，发电量持续上升)；第三阶段，最后通过持续保持高温，来使得发电装置能够持久稳定的输出高额电能。也就是第三阶段是发电最高效的阶段。但前两个阶段却是热力发电机106从常态转变为满载工作状态不可缺少的两个阶段。如果每次均只使用垃圾焚烧设备104作为热源话，则每次均需要将垃圾焚烧所产生的热量的一部分消耗在前两个阶段。因此，本方案中，同时设置了太阳能集热设备101和垃圾焚烧设备104作为热源，能够使得热力发电机106长久的处于第三阶段(垃圾焚烧设备104和太阳能集热设备101可以交替运行)，以使热力发电设备持续工作的时间加长，减少了重复的将热力发电设备进行一二三阶段启动，而造成的能耗。

并且，即使在阳光不够充足的时候，太阳能集热设备101也能够起到手机热量的作用，这部分热量虽然不足以产生电能，但能够起到在上述一、二阶段中提供热量的作用，从而使得垃圾焚烧设备104所产生的热量更多的用于发电作业。

同时，通过设置了独立的太阳能发电设备108，使得综合发电装置可以直接使用太阳能发电设备108进行发电作业，即用户可以在白天的时候使用太阳能发电设备108进行发电，并使用太阳能集热设备101进行热量的存储；夜间的时候，太阳能发电设备108无法使用，此时则可以使用垃圾焚烧设备104和太阳能集热设备101所产生的热能，通过热力发电机106进行发电。优选的，热力发电机106为斯特林热力发电机106。

由于电能无法大量的存储，因此本申请所提供的方案中，还设置了逆变器107，通过该逆变器107，可以将太阳能发电设备108和热力发电机106所产生的电能直接由直流电转变为交流电，进而直接上传至电网。当然，还可以在此基础上设备蓄电池，并且，该蓄电池直接与热力发电机106和太阳能发电设备108相连，进而将二者产生的直流电直接存储下来。

具体的，焚烧炉114的主要作用是对垃圾进行焚烧处理。为了使焚烧炉114焚烧的更为充分，进而设置了粉碎箱109，对运送到的垃圾进行粉碎处理，粉碎后才运送至焚烧炉114进行焚烧。蒸汽发生器的主要作用是产生水蒸气，以更快的将空气通过排气管道输送到外部，进而提高第一涡轮的转速，提高发电效率。输送装置113是用来将粉碎后的垃圾运送到焚烧炉114中，其中，运送装置可以是传送带。粉碎刀片110可以是双螺旋结构的转动式刀片，也可以是类似于剪刀式的刀片。

为了提高焚烧炉114的工作效率，可以焚烧炉114的侧壁上设置助燃喷头。助燃喷头通过向焚烧炉114中喷射助燃喷剂，进而提高焚烧炉114燃烧的效率。助燃剂如氯酸钾、硝酸钾等。

具体的，热力发电机106的简单工作流程是：从垃圾焚烧设备104或太阳能集热设备101获取到的热能会加热空气，从而产生高温蒸气，进而推动热力发电机106中的涡轮转动，从而使与涡轮连接的发电机产生电能。该发电机的输出端与逆变器107电连接。

太阳能集热设备101中，定日镜起到了主要的作用。定日镜是塔式太能热发电系统中的光照收集设备，用于跟踪太阳并将太阳光反射至某一固定位置，进而提高太阳光线的利用率。

由于定日镜长期设置在非封闭的环境中，很容易沉积大量的灰尘，以至于大大削减了太阳光的传递效率，从而影响系统发电量。因此，本申请给出了定日镜的细节方案，以自动的去除其上的灰尘。具体的，定日镜包括支撑座、定日电机以及镜面，在镜面上平行排列有多路结构一致的除尘电极，相邻两路除尘电极之间的间距相等，且该间距为电极本体中部宽度的5倍，每一路除尘电极的两端向两侧扩展。其中，路除尘电极的两端可以设置为矩形、倒三角形、梯形、扇形或圆形。

太阳能发电设备108长期位于自然环境中，灰尘容易落在其上，这会影响其太阳光的转化率。针对该种情况，本申请对太阳能发电设备108进行了改造，所述太阳能发电设备108包括支架117、设置在上述支架117上的固定架116，和设置在所述固定架116上的太阳能电池板115；

沿所述太阳能电池板115的两侧边沿上分别设置有第一导轨118和第二导轨119；所述导轨上设置有移动横梁105，所述移动横梁105的两端分别与所述第一导轨118和所述第二导轨119滑动连接；在所述移动横梁105上，朝向所述太阳能电池板115的一侧设置有清洗器120。

进而，移动横梁105可以沿着第一导轨118和第二导轨119移动，并通过清洗器120由上至下清洗太阳能电池板115。具体的，清洗器120可以是清洁用布、毛刷等结构。一般情况下，第一导轨118或第二导轨119的两侧还可以设置限位件，以将移动横梁105能够固定到指定的位置上。当清洗器120是小型的毛刷时，可以在清洗器120上设置滑动连接器，该清洗器120通过滑动连接器与移动横梁105滑动连接，进而清洗器120可以在移动横梁105上自由的移动。

为了提高自动化程度，还可以设置驱动电机来控制清洗器120的工作。即所述太阳能发电设备108还包括设置在所述移动横梁105上的驱动电机，所述驱动电机的输出轴通过橡胶垫与所述太阳能电池板115的上表面相接触，所述驱动电机能驱动所述移动横梁105沿所述第一导轨118和第二导轨119移动。

也就是驱动电机能够带动移动横梁105运动，进而带动移动横梁105上的清洗器120运动，从而自动的完成清洗。在此基础上，还可以设置与驱动电机电连接的信号接收器，通过设置该信号接收器，用户可以在远端，通过发射无线信号的方式来控制驱动电机，一般情况下，信号接收器是用来接收无线信号，并且按照无线信号来控制驱动电机进行运动(如向上移动、向下移动或停止)。

除了设置清洗器120，还可以通过设置鼓风机的方式来清洁太阳能电池板115表面的灰尘。具体的，本方案所提供的综合发电装置中，在所述太阳能电池板115的上边沿设置有鼓风机，所述太阳能电池板115与地面的夹角为35°。

还可以为太阳能电池板115设置角度调节器，来调节太阳能电池板115与地面的夹角。

焚烧炉114在工作的过程中通常会产生粉尘、烟雾，如果放之不理，则会导致环境恶化，针对该种情况，本申请提供的综合发电装置中，在焚烧炉114的上侧设置有集尘室，集尘室上端安装有滤清器，滤清器外侧连通安装有喷雾器，喷雾器上端连通有除尘器，除尘器内侧安装有搅拌器，搅拌器上方连通有转动轴，转动轴上端连通安装有电动机。

使用时，焚烧炉114燃烧垃圾后会带动空气向上运动，进而其燃烧过程中所产生的粉尘，也是向上运动，因此集尘室应当设置在焚烧炉114的上方。滤清器，一般是指通过滤纸起过滤杂质或者气体的作用的配件，以滤除集尘室中没有成功过滤掉的粉尘。类似的喷雾器和除尘器是作用是进一步对滤清器没有过滤掉的粉尘再次进行过滤，喷雾器能够将水雾携带在灰尘上，进而通过除尘器和搅拌器(搅拌器是通过电动机通过转动轴的驱动而运动的)，将粘有水雾的灰尘黏住，并清理下来。

具体的，第一换热器102在焚烧炉114中的面积应当足够大，以使第一换热器102中的液体能够较快的进行加热。即，所述第一换热器102包括第一集热管道、第一运输管道和第一散热管道；所述第一集热管道由多组首尾相接的S形管道组成，且，所述第一集热管道的外壁涂抹有耐热层；所述第一运输管道连接所述第一集热管道和第一散热管道；所述第一运输管道的外壁包裹有隔热层；所述第一散热管道和所述第一集热管道均为金属材质。

为了进一步提高第一换热器102中的液体的加热速度，可以进一步增加液体与第一集热管道的接触面积，进而，所述第一集热管道的内壁上设置有齿梳状的金属质凸起。每个齿梳状的凸起可以是柱状的。

类似的，第一散热管道也可以设置为由多组首尾相接的S形管道组成的形式，进而加快散热的效率，也就是加快热传导的效率。

正常状况下，第一集热管道和第二集热管道中的液体是处于持续流动状态的，但由于管道内部发生锈蚀、杂质堆积的问题，会导致管道内壁的管道内径过小，如果小到一定程度则会导致管道无法执行其正常的功能(使液体流通)。针对该种情况，本申请提供的综合发电装置中，在所述第一运输管道的内部的不同位置上设置了多个水流传感器，每个所述水流传感器均与流速比较器电连接，所述流速比较器与报警器连接；所述流速比较器，用于比较水流传感器所采集到的实际流速信号与预先设置的标准流速信号的大小，并当实际流速信号的幅值大于标准流速信号的幅值时生成报警信号，以驱动报警器工作。

也就是当水流传感器所检测到的水流速度过低，便通过报警器进行报警，以告知用户进行修复。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.综合发电装置，其特征在于，包括：

垃圾焚烧设备、太阳能集热设备、太阳能发电设备、热力发电机和逆变器；

所述垃圾焚烧设备通过第一换热器与所述热力发电机连通；所述太阳能集热设备通过第二换热器与所述热力发电机连通；所述太阳能发电设备和所述热力发电机均与所述逆变器连接；

所述垃圾焚烧设备包括粉碎箱，所述粉碎箱的输出口设有焚烧炉；所述粉碎箱内部设有粉碎刀片，所述粉碎刀片下侧设有过滤板，所述过滤板上设有若干个过滤孔，所述过滤板下侧设有输送装置，粉碎箱通过所述输送装置与所述焚烧炉相连通；所述焚烧炉通过第一换热器与所述热力发电机连通；

所述太阳能集热设备包括定日镜，和与所述定日镜相连的太阳能集热器，所述太阳能集热器与所述热力发电机通过所述第二换热器连通；

所述热力发电机为蒸汽式热电发电机组。

2.根据权利要求1所述的综合发电装置，其特征在于，所述太阳能发电设备包括支架、设置在上述支架上的固定架，和设置在所述固定架上的太阳能电池板；

沿所述太阳能电池板的两侧边沿上分别设置有第一导轨和第二导轨；所述导轨上设置有移动横梁，所述移动横梁的两端分别与所述第一导轨和所述第二导轨滑动连接；在所述移动横梁上，朝向所述太阳能电池板的一侧设置有清洗器。

3.根据权利要求2所述的综合发电装置，其特征在于，所述太阳能发电设备还包括设置在所述移动横梁上的驱动电机，所述驱动电机的输出轴通过橡胶垫与所述太阳能电池板的上表面相接触，所述驱动电机能驱动所述移动横梁沿所述第一导轨和第二导轨移动。

4.根据权利要求2所述的综合发电装置，其特征在于，在所述太阳能电池板的上边沿设置有鼓风机，所述太阳能电池板与地面的夹角为35°。

5.根据权利要求1所述的综合发电装置，其特征在于，在所述焚烧炉的侧壁上设置有助燃喷头。

6.根据权利要求5所述的综合发电装置，其特征在于，在所述焚烧炉的上侧设置有集尘室，所述集尘室上端安装有滤清器，所述滤清器外侧连通安装有喷雾器，所述喷雾器上端连通有除尘器，所述除尘器内侧安装有搅拌器，所述搅拌器上方连通有转动轴，所述转动轴上端安装有电动机。

7.根据权利要求1所述的综合发电装置，其特征在于，所述第一换热器包括第一集热管道、第一运输管道和第一散热管道；

所述第一集热管道由多组首尾相接的S形管道组成，且，所述第一集热管道的外壁涂抹有耐热层；

所述第一运输管道连接所述第一集热管道和第一散热管道；所述第一运输管道的外壁包裹有隔热层；

所述第一散热管道和所述第一集热管道均为金属材质。

8.根据权利要求7所述的综合发电装置，其特征在于，所述第一集热管道的内壁上设置有齿梳状的金属质凸起。

9.根据权利要求7所述的综合发电装置，其特征在于，在所述第一运输管道的内部的不同位置上设置有多个水流传感器，每个所述水流传感器均与流速比较器电连接，所述流速比较器与报警器连接；

所述流速比较器，用于比较水流传感器所采集到的实际流速信号与预先设置的标准流速信号的大小，并当实际流速信号的幅值大于标准流速信号的幅值时生成报警信号，以驱动报警器工作。

10.根据权利要求1所述的综合发电装置，其特征在于，所述热力发电机为斯特林热力发电机。