[发明专利]节能型火力发电装置及发电方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种节能型火力发电装置及发电方法。

背景技术

目前在国际上火力发电普遍采用煤、石油、天然气作为燃料生产电能，它的基本生产过程是：燃料在锅炉中燃烧加热水变成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能，火力发电的重要问题是提高热效率，目前有效的办法是提高锅炉的参数(蒸汽的压强和温度)。目前世界最好的火电厂能把40％左右的热能转换为电能；大型供热电厂的热能利用率也只能达到60％～70％。此外，火力发电大量采用燃煤、燃油，造成环境污染，也成为日益引人关注的问题。在现在提出和谐社会，循环经济的环境中，在提高火电技术的方向上要着重考虑电力对环境的影响，对不可再生能源的影响。降低能耗减少污染是国际社会普遍关注的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能提高能源利用率的节能型火力发电装置及发电方法。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

一种节能型火力发电装置，其特征在于，它包括：高压锅炉，所述高压锅炉的出气口连接有一输气管道，所述输气管道末端绞接有一摆动角度为45度的摆动式蒸汽压力喷管，所述输气管道具有一连通所述输气管道和摆动式蒸汽压力喷管的通孔，所述摆动式蒸汽压力喷管位于上限位置时其喷口竖直向上；储水塔；设置于所述储水塔内的由上轴、上链轮、下轴、下链轮和位于竖直面内的环形链条组成的链轮传动装置，所述上轴和下轴通过轴承与所述储水塔侧壁相连接，所述环形链条上沿周向均匀地固定连接有多数个浮桶，相邻两浮桶首尾相邻并保持一定距离；所述摆动式蒸汽压力喷管位于所述环形链条一侧的下部，该侧环形链条上的浮桶开口朝下，所述摆动式蒸汽压力喷管邻近浮桶的一侧外壁固定连接有配重块；增速变速箱，所述增速变速箱的输入轴与所述链轮传动装置的下轴相连接；发电机，所述发电机的输入轴与所述增速变速箱的输出轴相连接。

一种节能型火力发电方法，其特征在于，它包括下列步骤：一、利用高压锅炉产生高压气体；二、利用步骤一产生的高压气体及水的浮力驱动浮桶及链轮传动装置转动，高压锅炉的出气口连接有一输气管道，所述输气管道末端绞接有一摆动角度为45度的摆动式蒸汽压力喷管；所述链轮传动装置由上轴、上链轮、下轴、下链轮和位于竖直面内的环形链条组成，其位于盛有液体的储水塔内，储水塔内的液体淹没上链轮，所述上轴和下轴通过轴承与所述储水塔侧壁相连接，所述环形链条上沿周向均匀地固定连接有数个浮桶，相邻两浮桶首尾相邻并保持一定距离；所述摆动式蒸汽压力喷管位于所述环形链条一侧的下部，该侧环形链条上的浮桶开口朝下，所述摆动式蒸汽压力喷管邻近浮桶的一侧外壁固定连接有配重块，所述高压锅炉的蒸汽压力大于储水塔底层压力；三、利用增速变速箱将链轮传动装置的转动增速后转给发电机发电。

本发明的优点是：

1、本发明由于采用以上设计方案，工作时，储水塔内装入一定量的液体，储水塔内的液体要能淹没上链轮，高压锅炉产生的高压蒸汽经过摆动式蒸汽压力喷管推入储水塔内位于摆动式蒸汽压力喷管斜上方的浮桶内，由于气体的进入会将浮桶内的液体排出，并使浮桶产生浮力向上移动并拉动储水塔内的环形链条旋转，而下一个浮桶上升时会抵触摆动式蒸汽压力喷管并将其由下限位置推动到上限位置，而当该浮桶离开摆动式蒸汽压力喷管时，摆动式蒸汽压力喷管在配重的作用下摆动到下限位置并给该浮桶充气，当充气的浮桶上升到顶部时其开口露出水面会自动放气，由于浮桶在浮力的推动下带动环形链条做旋转运动，环形链条在旋转过程中带动下链轮作大扭力低速旋转，下链轮通过下轴带动增速变速箱齿轮组工作，使下轴传动过来的低转速变为高转速，带动发电机组进行发电。与现有技术相比，本发明使蒸汽做功的时间成倍加长，提高了热转换效率。并且节能的效率在蒸汽量不变的情况下，储水塔的高度越高，储水塔内浮桶的数量越多，产生的浮力就越大，拉动环形链条的拉力就越大，蒸汽做功的时间就越长，热转换效率就越高。

2、本发明工作时热转换效率取决于储水塔的高度，储水塔越高浮桶的数量就越多，产生的浮力就越大，拉动链条的拉力就越大，蒸汽做功的时间就越长，热转换效率就越高。以一组400CM×400CM×500CM的浮桶来计算，每组浮桶能够产生约300公斤的浮力，以50米高储水塔为例，1米一个浮桶来计算，浮桶的数量可以达到45个，能够产生约13.5吨的设计拉力，去除磨损与浮桶、环形链条自重，约有10吨的实际拉力，通过增速变速箱将转速提高到1500转/分钟，增速后主轴的扭力也能够达到不小于1000公斤推力，带动发电机组进行发电。