CN212154980U

CN212154980U - 一种集成式斯特林发电机组

Info

Publication number: CN212154980U
Application number: CN202020953286.6U
Authority: CN
Inventors: 庞景文; 康辉; 白应朕; 路伟; 孟令民; 徐福鸿; 季韶华; 肖炀
Original assignee: Qingdao Qidi Energy And Power Technology Research Institute
Current assignee: Qingdao Qidi Energy And Power Technology Research Institute
Priority date: 2020-05-29
Filing date: 2020-05-29
Publication date: 2020-12-15
Anticipated expiration: 2030-05-29

Abstract

本实用新型提供一种集成式斯特林发电机组，属于斯特林发电技术领域。设计一种由密封盖、上吊篮、下吊篮和底座共同构成分层式框架结构，将6台斯特林发电机集成框架结构内，在保证斯特林发电机组发电功率的情况下，采用在陶瓷隔热件内设置烟道的方式制成集中式的废气排放系统，每一台斯特林发动机燃烧产生的废气通过尾气分管汇总到尾气总管中，再向外集中排放，同时设计了专用的水封结构组成高效散热循环系统，外部冷水通过进水管在水封结构中形成环流，实现对斯特林发电机冷却端的冷却，本发明通过以上设计大大减小了斯特林发电机组的占地面积，克服了斯特林发电机组不适于大规模布置发电的缺点。

Description

一种集成式斯特林发电机组

技术领域

本实用新型涉及斯特林发电技术领域，具体地说是一种集成式斯特林发电机组。

背景技术

斯特林发电机是一种以斯特林发动机提供动力源转化为电能的发电机。斯特林发动机是通过气缸内工作介质经过冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力，与传统的内燃机相比较，其优点是效率高，对热源要求低，适应范围大，但与常规内燃机相比，其单台功率低，目前国内比较成熟的斯特林发电机在3-6KW,为获得大功率发电量往往需要将多台斯特林发电机集成，而多台斯特林发电机集成会造成体积过大，安装不方便等问题，这就造成了斯特里发电机组无法大规模的应用。

实用新型内容

本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种集成式斯特林发电机组。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本设计的核心思想是，设计一种由密封盖、上吊篮、下吊篮和底座共同构成分层式框架结构，将6台斯特林发电机集成框架结构内，在保证斯特林发电机组发电功率的情况下，采用在陶瓷隔热件内设置烟道的方式制成集中式的废气排放系统，每一台斯特林发动机燃烧产生的废气通过尾气分管汇总到尾气总管中，再向外集中排放，同时通过专用的水封结构组成高效散热循环系统，外部冷水通过进水管在水封结构中环流，实现对斯特林发电机冷却端的冷却，通过以上设计大大减小了斯特林发电机组的占地面积，克服了斯特林发电机组不适于大规模布置发电的缺点。

一种集成式斯特林发电机组，包括密封盖，密封盖上有燃烧器法兰孔，燃烧器法兰孔安装第一燃烧器、第二燃烧器、第三燃烧器、第四燃烧器、第五燃烧器和第六燃烧器，六组燃烧器按照标号分别对应安装第一发电机、第二发电机、第三发电机、第四发电机、第五发电机和第六发电机，发电机的加热器部分伸入到燃烧器的腔体内，发电机和燃烧器之间通过陶瓷隔热件连接，陶瓷隔热件内有烟道，烟道出口安装尾气分管，尾气分管连接尾气总管；尾气总管固定在密封盖上的尾气管法兰口上。

密封盖与上吊篮连接，上吊篮内安装第一燃烧器、第二燃烧器、第三燃烧器、第四燃烧器、第五燃烧器和第六燃烧器，上吊篮上有上吊篮散热窗。

上吊篮与下吊篮连接，下吊篮内通过弹性地脚安装第一发电机、第二发电机、第三发电机、第四发电机、第五发电机和第六发电机，下吊篮有安装座和底座，下吊篮上有下吊篮散热窗。

第一发电机、第二发电机、第三发电机、第四发电机、第五发电机和第六发电机的冷却器部分安装水封总成，多个水封总成之间通过环流软管连通，环流软管上有进水管和出水管。

本实用新型的一种集成式斯特林发电机组，现有技术相比所产生的有益效果是：本发明一种集成式斯特拉发电机组，将6台斯特林发电机集成在一个柱式缸体内，在保证斯特林发电机组发电功率的情况下，采用高效散热循环系统，体积小，大大减小了斯特林发电机组的占地面积，克服了斯特林发电机组不适于大规模布置发电的缺点。

附图说明

图1是本实用新型结构主视剖面图；

图2是本实用新型结构吊篮框架三维图；

图3是本实用新型结构发电机水封总成三维图；

图4是本实用新型结构燃烧器三维图；

图5是本实用新型斯特林发动机工作原理图；

图6是本实用新型结构装配总成三维图

图中各标号表示：

1、密封盖，101、燃烧器法兰孔，102、尾气管法兰口，2、上吊篮，3、下吊篮，4、安装座，5、底座，601、第一燃烧器，602、第二燃烧器，603、第三燃烧器，604、第四燃烧器，605、第五燃烧器，606、第六燃烧器，701、第一发电机，702、第二发电机，703、第三发电机，704、第四发电机，705、第五发电机，706、第六发电机，8、陶瓷隔热件，801、尾气分管，802、尾气总管，9、进水管，10、出水管，11、水封总成，12、环流软管，13、弹性地脚，141、上吊篮散热窗，142、下吊篮散热窗，15、燃气进口，16、空气进口，17、加热器，18、冷却器。

具体实施方式

结合附图对本实用新型的实施例进行说明。

一种集成式斯特林发电机组，包括密封盖1，密封盖1上有燃烧器法兰孔101，燃烧器法兰孔101安装第一燃烧器601、第二燃烧器602、第三燃烧器603、第四燃烧器604、第五燃烧器605和第六燃烧器606，六组燃烧器按照标号分别对应安装第一发电机701、第二发电机702、第三发电机703、第四发电机704、第五发电机705和第六发电机706，发电机的加热器17伸入到燃烧器的腔体内，发电机和燃烧器之间通过陶瓷隔热件8连接，陶瓷隔热件8内有烟道，烟道出口安装尾气分管801，尾气分管801连接尾气总管802；尾气总管802固定在密封盖1上的尾气管法兰口102上。

斯特林发动机的燃烧器是主要换热器之一，其作用是在高温下将外部热源热量传递给内部流动工质。同时，斯特林发动机内部工质气体处于振荡流动状态。

作为本实用新型的第一实施例，从气化炉输送来的燃气从燃气进口15进入到燃烧器中，从外部风机输送来的空气从空气进口16进入到燃烧器中，燃气和空气混合点燃后，产生的热量加热发电机的加热器17。

作为本实用新型的第一实施例，斯特林发动机的运行原理如下：

(1)等温压缩 1-2：起始阶段，膨胀腔中的活塞位于上止点，而压缩腔中的活塞位于下止点，这时各组成部分工质的体积总和最大，而且工质全部位于压缩腔内，工质的温度处于最低值Tc。在压缩过程中，膨胀腔活塞保持不动，压缩腔活塞向上止点运动，使得工质在压缩腔中被压缩而导致系统压力升高，过程中产生的热量Qc通过热传导传向冷却器，并使工质温度保持为Tc。

(2)等容加热2-3：压缩腔和膨胀腔中的活塞同时运动，前者往上止点运动，后者往下止点运动，直至压缩腔活塞运动到上止点。期间，使工质由压缩腔经回热器流向膨胀腔，循环系统内部两活塞之间的体积保持不变。工质经过回热器时，吸收回热器中的热量，从而使循环系统中工质的温度由Tc升至最高值Th。

(3)等温膨胀3-4：压缩腔活塞于上止点保持不动，膨胀腔活塞运动直至下止点，从而使循环系统体积增大、压力减小。此过程，工质全部位于膨胀腔，加热器向循环系统提供热量Qe，使工质温度保持为Th。

(4)等容冷却4-1：压缩腔和膨胀腔中的活塞同时运动，前者运动至下止点，后者运动至上止点。期间，使工质由膨胀腔经回热器流向压缩腔，循环系统内部两活塞之间的体积保持不变。工质经过回热器时，回热器吸收工质中的热量，从而使循环系统中工质的温度由由Th降至最低值Tc。

密封盖1与上吊篮2连接，上吊篮2内安装第一燃烧器601、第二燃烧器602、第三燃烧器603、第四燃烧器604、第五燃烧器605和第六燃烧器606，上吊篮2上有上吊篮散热窗141。

上吊篮2与下吊篮3连接，下吊篮3内通过弹性地脚13安装第一发电机701、第二发电机702、第三发电机703、第四发电机704、第五发电机705和第六发电机706，下吊篮3安装在安装座4，安装座4安装在底座5上，下吊篮3上有下吊篮散热窗142。

作为本实用新型的第一实施例，上吊篮2的六个燃烧器被隔热保温装置包裹，减少了燃烧器的热量损失，同时燃烧后尾气经隔热保温装置中心孔进入到尾气管道中；

第一发电机701、第二发电机702、第三发电机703、第四发电机704、第五发电机705和第六发电机706的冷却器部分安装水封总成11，多个水封总成11之间通过环流软管12连通，环流软管12上有进水管9和出水管10。

作为本实用新型的第一实施例，冷却水进入水封总成11，水封总成11发电机冷却器18通过冷却水吸走发电机主体产生的热量，六台斯特林发电机共用一套水封总成11；

应当说明的是，以上内容仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管该具体实施方式部分对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims

1.一种集成式斯特林发电机组，其特征在于，包括密封盖（1），所述密封盖（1）上有燃烧器法兰孔（101），所述燃烧器法兰孔（101）安装第一燃烧器（601）、第二燃烧器（602）、第三燃烧器（603）、第四燃烧器（604）、第五燃烧器（605）和第六燃烧器（606），所述六组燃烧器分别对应安装第一发电机（701）、第二发电机（702）、第三发电机（703）、第四发电机（704）、第五发电机（705）和第六发电机（706），所述发电机的加热器（17）伸入到所述燃烧器的腔体内，所述发电机和燃烧器之间通过陶瓷隔热件（8）连接，所述陶瓷隔热件（8）内有烟道，所述烟道出口安装尾气分管（801），所述尾气分管（801）连接尾气总管（802）；所述尾气总管（802）固定在所述密封盖（1）上的尾气管法兰口（102）上，所述燃烧器上有燃气进口（15）和空气进口（16）。

2.根据权利要求1所述的一种集成式斯特林发电机组，其特征在于，所述密封盖（1）与上吊篮（2）连接，所述上吊篮（2）内安装所述第一燃烧器（601）、第二燃烧器（602）、第三燃烧器（603）、第四燃烧器（604）、第五燃烧器（605）和第六燃烧器（606），所述上吊篮（2）上有上吊篮散热窗（141）。

3.根据权利要求2所述的一种集成式斯特林发电机组，其特征在于，所述上吊篮（2）与下吊篮（3）连接，所述下吊篮（3）内通过弹性地脚（13）安装所述第一发电机（701）、第二发电机（702）、第三发电机（703）、第四发电机（704）、第五发电机（705）和第六发电机（706），所述下吊篮（3）安装在安装座（4）上，所述安装座（4）安装在底座（5）上，所述下吊篮（3）上有下吊篮散热窗（142）。

4.根据权利要求1所述的一种集成式斯特林发电机组，其特征在于，所述第一发电机（701）、第二发电机（702）、第三发电机（703）、第四发电机（704）、第五发电机（705）和第六发电机（706）的冷却器（18）上安装水封总成（11），多个所述水封总成（11）之间通过环流软管（12）连通，所述环流软管（12）上有进水管（9）和出水管（10）。