CN213205851U - 一种斯特林发电机组余热利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种斯特林发电机组余热利用系统，属于斯特林发电技术领域。将发动机的排烟口嵌入二片式陶瓷纤维中，通过将多个斯特林发动机烟气汇总、收集到一个排烟管道，增加了汇总管内烟气浓度，保证排烟管道余热温度的稳定性，同时空气加压风机将新鲜空气通过空气管道输送到空预器中，空预器与排烟管道采用套管式结构，增大了空气与排烟管道的接触面积，空预器内的空气利用排烟管道的余热对新鲜空气进行加热，而加热后的空气再经过空气管道输送到燃烧器内进行助燃，降低了燃烧中所需要的耗氧量，提高了燃烧的温度，同时因为加压风机将空气风压输送到燃烧器中，提高了整个排气系统的压力，使排气更加流畅。

Description

一种斯特林发电机组余热利用系统

技术领域

本实用新型涉及斯特林发电技术领域，具体地说是一种斯特林发电机组余热利用系统。

背景技术

斯特林发动机是一种能以多种燃料为能源的闭循环回热式发动机，一般被称为外燃发动机。普通的内燃机是采用缸内燃烧的方式，因此燃烧后排出的烟气都是具有排气背压。与普通的内燃机不同，因为斯特林发动机采用的是外部加热的方式，所以整个斯特林发动机排烟系统一般都是在常压的状态下进行，没有排气背压，这样就造成排烟管道不能做的太复杂，否则容易造成烟气排不出来，限制了对排烟余热的利用空间。目前常采用的方式是在排烟管道尾部设置加压风机的方式，通过加压风机将烟气加压后排出。因为燃烧后的烟气本身温度能达到500℃以上，因此都是先将烟气降温后再使用加压风机，此过程会造成了余热的浪费。

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，提供一种斯特林发电机组余热利用系统。

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，设计一种能够将多根排烟管道串联在一起的陶瓷纤维管道，将发动机的排烟口嵌入二片式陶瓷纤维中，通过将多个斯特林发动机排烟管道串联在一起，将烟气汇总、收集到一个排烟管道中，通过增加汇总管内烟气浓度，保证排烟管道余热温度的稳定性，同时设计一种排烟余热再利用系统，在排烟管道外侧采用套管式结构设计一种空预器，空预器能够增加空气与排烟管道的接触面积，通过空气加压风机将新鲜空气通过空气管道输送到空预器内，空预器内的空气利用排烟管道的余热对新鲜空气进行加热，同时空气吸热可以对排烟管道起到冷却作用，降低了余烟的温度，加热后的空气再经过空气管道输送到燃烧器内进行助燃，降低了燃烧器所需要的耗氧量，提高了燃烧的温度，同时因为加压风机将空气风压输送到燃烧器中，提高了整个排气系统的压力，使排气更加流畅。

一种斯特林发电机组余热利用系统，包括空预器，空预器由空预器外套管和空预器内套管同轴套合而成，空预器外套管两侧有空气进口和空气出口，空气进口与空气加压风机连通，空气出口与分配器连接，分配器上安装三根分配管，分配管上安装三通阀，三通阀通过空气波纹管与燃烧器的空气接口连通，燃烧器上有火花塞、分火器和燃气接口，空预器内套管一端有前端空预器法兰，前端空预器法兰上安装金属弯头，金属弯头通过膨胀节与排烟管道连通。

燃烧器的底部安装斯特林发动机，斯特林发动机通过发动机支架连接在发动机底盘上，燃烧器外围包裹隔热纤维毯，隔热纤维毯的底层和斯特林发动机之间安装有二片式陶瓷纤维，排烟管道安装在隔热纤维毯中间。

二片式陶瓷纤维由陶瓷纤维底层和陶瓷纤维顶层通过卡套组合而成，斯特林发动机排烟口安装圆形通道，圆形通道汇总到排烟管道。

本实用新型的一种斯特林发电机组余热利用系统，现有技术相比所产生的有益效果是：

1)本发明设计了能够汇总、收集高温烟气的二片式陶瓷纤维，将发动机的排烟口嵌入二片式陶瓷纤维中，通过将多个斯特林发动机烟气汇总、收集到一个排烟管道中，增加了汇总管内烟气浓度，保证排烟管道余热温度的稳定性，为斯特林发动机余烟利用提供了可能性。

2)本设计了余烟利用系统，空气加压风机将新鲜空气通过空气管道输送到空预器中，空预器内的空气利用排烟管道的余热对新鲜空气进行加热，加热后的空气再经过空气管道输送到燃烧器内进行助燃，降低了燃烧中所需要的耗氧量，提高了燃烧的温度，空气吸热可以对排烟管道起到冷却作用，降低了余烟的温度，同时加压风机将空气风压输送到燃烧器中，提高了整个排气系统的压力，使排气更加流畅。

附图说明

图1是本实用新型结构主视图；

图2是本实用新型结构剖视图；

图3是本实用新型二片式陶瓷纤维剖视图；

图4是本实用新型空预器结构图；

图5是本实用新型二片式陶瓷纤维结构图；

图中各标号表示：

1、发动机底盘，2、发动机支架，3、斯特林发动机，4、二片式陶瓷纤维，401、陶瓷纤维底层，402、陶瓷纤维顶层，5、空预器，501、空预器外套管，502、空预器内套管，503、空预器空气进口，504、空预器法兰，505、空预器空气出口，6、金属弯头，7、膨胀节，8、燃烧器，801、火花塞，802、分火器，803、燃气接口，804、空气接口，805、空气波纹管，9、隔热纤维毯，10、空气加压风机，11、空气管，12、分配器，1201、分配管，1202、三通阀。

具体实施方式

结合附图对本实用新型的实施例进行说明。

一种斯特林发电机组余热利用系统，包括空预器5，空预器5由空预器外套管501和空预器内套管502同轴套和而成，空预器外套管501两侧有空气进口 503和空气出口505，空气进口503与空气加压风机10连通，空气出口505与分配器12连接，分配器12上安装三根分配管1201，分配管1201上安装三通阀 1202，三通阀1202通过空气波纹管805与燃烧器8的空气接口804连通，燃烧器 8上有火花塞801、分火器802和燃气接口803，空预器内套管502一端有前端空预器法兰504，前端空预器法兰504上安装金属弯头6，金属弯头6通过膨胀节7与排烟管道连通。

作为本实用新型的第一实施例，二片式陶瓷纤维4将六个斯特林发动机3 的排烟口串联到一起，排烟管道通过隔热纤维毯9中间的烟道将烟气输送到排烟管道中，排烟管道的底部安装有一个膨胀节7，膨胀节7能够吸收管道因为受热变形产生的形变，膨胀节7与前端空预器法兰504通过金属弯头6连接，后端空预器法兰504与排烟口连接，将余烟排出到斯特林发动机3外。

作为本实用新型的第一实施例，三通阀1202将加热后的空气通过空气波纹管805分配到六个燃烧器8上，燃烧器8顶部有两个接口，上端为燃气接口 803，用来接燃烧需要的燃料，下端为空气接口804，用来接空预器5加热后的空气。

进一步，燃烧器8上安装有火花塞801，火花塞801将混合后的燃气和空气在分火器802处点燃，对斯特林发动机3的热腔进行加热。

燃烧器8的底部安装斯特林发动机3，斯特林发动机3通过发动机支架2连接在发动机底盘1上，燃烧器8外围包裹隔热纤维毯9，隔热纤维毯9的底层和斯特林发动机3之间安装有二片式陶瓷纤维4，排烟管道安装在隔热纤维毯9中间。

作为本实用新型的第一实施例，燃烧器8等角度的安装在壳体内，壳体的表面开有散热窗。

二片式陶瓷纤维4是由陶瓷纤维底层401和陶瓷纤维顶层402两部分组成，斯特林发动机3排烟口安装圆形通道，圆形通道汇总到排烟管道中。

作为本实用新型的第一实施例，空气管道和烟气管道全部采用法兰或者管卡连接，保证整个系统的密封性，从而实现了空气风压在整个系统的传递。

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 (3)

1.一种斯特林发电机组余热利用系统，其特征在于，包括空预器（5），所述空预器（5）由空预器外套管（501）和空预器内套管（502）同轴套合而成，所述空预器外套管（501）两侧有空气进口（503）和空气出口（505），所述空气进口（503）与空气加压风机（10）连通，所述空气出口（505）与分配器（12）连接，所述分配器（12）上安装分配管（1201），所述分配管（1201）上安装三通阀（1202），所述三通阀（1202）通过空气波纹管（805）与燃烧器（8）的空气接口（804）连通，所述燃烧器（8）上有火花塞（801）、分火器（802）和燃气接口（803），所述空预器内套管（502）一端安装前端空预器法兰（504），所述前端空预器法兰（504）上安装金属弯头（6），所述金属弯头（6）通过膨胀节（7）与排烟管道连通。

2.根据权利要求1所述的一种斯特林发电机组余热利用系统，其特征在于，所述燃烧器（8）的底部安装斯特林发动机（3），所述斯特林发动机（3）通过发动机支架（2）连接在发动机底盘（1）上，所述燃烧器（8）外围包裹隔热纤维毯（9），所述隔热纤维毯（9）的底层和所述斯特林发动机（3）之间安装有二片式陶瓷纤维（4），所述排烟管道安装在所述隔热纤维毯（9）中间。

3.根据权利要求2所述的一种斯特林发电机组余热利用系统，其特征在于，所述二片式陶瓷纤维（4）是由陶瓷纤维底层（401）和陶瓷纤维顶层（402）通过卡套组合而成，所述斯特林发动机（3）排烟口安装圆形通道，所述圆形通道汇总到所述排烟管道中。

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