[发明专利]一种太阳能塔热气流发电辅助热力装置

说明书

技术领域

本发明一种太阳能塔热气流发电辅助热力装置涉及高效燃烧装备与塔体耦合理念、全预混功能学原理特性技术设计、新型燃烧器双效能跃升多项核心技术热力装置，是属清洁燃料燃烧与新型燃烧器具（燃烧嘴、燃烧枪）技术领域。

背景技术

十六大提出的全面建设小康社会和我国国民经济到2020年再翻两番的目标前提下，电力的发展和保障供应，已经如预期一样提到日程议事上来。谈到电力，人们一定会首先想到传统电力：火电（煤电）多少年来国家保障人们的生产生活用电主要依靠他，但也带来了严重的环境破坏、空气污染、不可再生资源损耗，人类生存与大自然形成严重抗争，极不协调。可再生能源：水电、风电、核电、太阳能、生物能国内技术普遍滞后，落后发达国家多年，同时其稳定性、持久性、安全性也受到极大挑战。太阳能作为清洁可再生能源一部分，其光伏、光热利用已经证明了其未来发展的大好前景，在光热利用上，人们已经越来越重视热气流发电，自1982年西班牙在曼沙那烈士地区建造第一座太阳能塔电站至今，国际社会已经在此基础上加大研究探讨投入，目前发达国家开始建立1000米高塔来获得电力更大输出（200MW），但是利用太阳能最大的不利就是在无太阳时、阴雨天夜晚，这对上网电力供应的稳定性、及时性、持续性带来极大不便，尽管采用了一些储热方法、储热设备，但是面对每小时55公里的流速及直径50米左右的流量需求，最大的储热设备也显得力不从心了。要彻底解决太阳能塔热气流发电的持续性和上网稳定性，合理运用可再生能源、清洁能源和可燃气体是其不二的选择，加上设计完全符合塔内结构特征的管路布局，采用先进的全预混燃烧技术（太阳能塔正常在负压状态，更适合此方式），加上新型的燃烧器（燃烧嘴、燃烧头）装备，就可以毫不夸张的说，彻底解决上述问题轻而易举。

经进一步检索和对社会的调查，未见与本发明完全一致或相类似的专家文献及专利报告。

发明内容

本发明的目的是针对上述已知的不足之处，充分利用资源，为未来绿色电力持续供应而提供一种太阳能塔热气流发电辅助热力装置。本装置最大的特点之一是首创太阳能塔热气流发电与可再生清洁能源优化耦合理念和设计方案，保障电力供应的持续性、稳定性；特点之二是充分运用功效学原理设计，量化管流网络，突出全预混机械强力散混特征（空、燃比），保障燃烧工况符合“伺服式”要求；特点之三是采用世界先进的表面燃烧技术和预热式强力喷射燃烧技术，确保燃烧时有效调节比从750-1100℃任意调节，燃烬度达到95%以上。

本发明一种太阳能塔热气流发电辅助热力装置是采用以下技术方案实现的：一种太阳能塔热气流发电辅助热力装置包括高效燃烧器组件、全预混模式和管路优化组件。其中，高效燃烧器组件包括固定托架、燃烧器A组件、燃烧器B组件。燃烧器A组件包括点火针、分散器、无动力混合器、气体储流室、引射管、固定法兰、温度测定元件、多孔金属纤维板、燃气供应管组成。燃气供应管设置在混合燃料分流管A和引射管之间；引射管铆焊在气体储流室下部开孔处；气体储流室上部敞开并安装有多孔金属纤维板；点火针、温度测定元件设置在多孔金属纤维板表面一侧，有利于混合气流透过多孔金属纤维板随时点火燃烧；分散器布置在气体储流室内；无动力混合器设置在引射管内，通过风机自然推动力可使混合气体更加均匀；固定托架固定在太阳能塔塔内平面基台上，从而完成一套燃烧器A组件。

燃烧器B组件包括点火针、管筒体、混合燃料进口、燃气供应管、引射管、管法兰、陶瓷多孔体、预热器、冲孔板、温度传感元件、多孔纤维毡体。混合燃料进口布置在引射管上；引射管固定在固定托架上；固定托架固定在太阳能塔塔内平面基台上；管筒体与引射管之间设置有管法兰；冲孔板设置在引射管上部管口处；陶瓷多孔体设置在管筒体内；预热器布置在冲孔板与陶瓷多孔体之间；多孔纤维毡体设置在陶瓷多孔体上部燃烧面上，与管筒体固定；多孔纤维毡体与陶瓷多孔体之间空隙处一侧设置有点火针和温度传感元件；燃气供应管一头设置在混合燃料进口对接，另一头与混合燃料分流管B对接；管筒体设置在陶瓷多孔体、预热器周向外侧，从而完成一套燃烧器B组件。

将燃烧器A组件与燃烧器B组件分别错位安装在固定托架上，并固定好，从而完成一套完整的高效燃烧器组件。