[发明专利]油蒸汽机及蒸汽发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种油蒸汽机及蒸汽发电系统。

背景技术

火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂，它的基本生产过程是：燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽，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。

上述现有技术的火力发电厂的能源利用率较低，且污染较大。

蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机需要一个使水沸腾产生高压蒸汽的锅炉，这个锅炉可以使用木头、煤、石油或天然气甚至垃圾作为热源。蒸汽膨胀推动活塞做功。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、能源利用率较高且可大幅节能的油蒸汽机及蒸汽发电系统。

为解决上述技术问题，本发明提供的蒸汽机，其包括：多个耐压的封闭容器，设于热源上方或热源中；喷雾装置，用于向各封闭容器内定量喷水雾，该水雾在所述热源的作用下瞬间生成高压蒸汽；蒸汽汽包，与各封闭容器相连通，用于存储来自各封闭容器的高压蒸汽；多个汽缸，与所述蒸汽汽包相连，蒸汽汽包输出的高压蒸汽可驱动各汽缸中的活塞连续做功。

进一步，所述的各喷雾装置与用于定量供水的计量高压水泵相连。

进一步，为提高各封闭容器的吸、放热效率，所述封闭容器为空心的板状体或空心翅片、或管体、或翅片管构成的蒸发器，优选矩形空心板体，且较长的一边水平设置，较短的一边垂直设置，利于充分、快速吸热。

进一步，所述热源为一燃烧炉；各封闭容器设于该燃烧炉上方，燃烧炉中设有用于输送燃烧物(如燃煤、可燃垃圾等)或高温炉渣或高温物料的炉排；各封闭容器从该炉排的入料口沿所述炉排的送料方向均匀相间排列；为充分利用炉排上燃料放出的热能，所述的多个封闭容器设置在保温罩内，所述炉排的下方设有用于向各封闭容器送热风的第一风机组，所述保温罩顶部的排气口与所述第一风机组的入风口相连，以使热风循环，并充分利用热能，利于节能。

进一步，所述的各封闭容器处于所述炉排的高温段的上方；所述炉排的其余段上方设有高温高压水发生装置；各汽缸输出的热蒸汽送入热交换器，该热交换器包括依次串联的多个；各热交换器的出水口依次经疏水器、水泵与所述高温高压水发生装置的入水口相连，所述高温高压水发生装置的出水口与所述计量高压水泵的入口相连，以使计量高压水泵内的水具有较高温度和压力，并在高温的封闭容器的作用下，使喷于其中的水雾能瞬间转换为高压蒸汽。各汽缸输出的热蒸汽经过热交换器转换为水，水再依次经过所述高温高压水发生装置、计量高压水泵和封闭容器后，转换为蒸汽，如此循环，即水的损耗较小。

进一步，为充分利用燃烧炉的热能，以生成高温高压水送至所述计量高压水泵，所述炉排的其余段至少包括中温段和低温段;所述高温高压水发生装置至少包括设于所述炉排的中温段和低温段上方的热水容器组，各热水容器组中的热水容器彼此连通,一热水容器组上方连通有一高温高压水箱，相邻的高温高压水箱依次串联，水温最高的一高温高压水箱和所述计量高压水泵相连，邻近所述炉排出料口的热水容器组的入水口与所述水泵相连；各热水容器设置在至少一个集热罩内，所述炉排的下方设有用于向各热水容器送热风的第二风机组，所述集热罩顶部的排气口与所述第二风机组中的各风机入风口相连，以使热风循环，并充分利用热能，利于节能。

进一步，第一、 第二风机组中的各风机具有两个进气口；当所述炉排上输送的物料为燃烧物时,所述的第一、 第二风机组上的联动阀动作，使各风机的两个进气口同时开启，以在进行所述热风循环的同时，还使外界空气从所述串联的热交换器的末级送入，从首级的热交换器的出风口进入第一风机组，以使送入所述炉排的高温段的新鲜空气具有较高的温度，利于提高燃料燃烧的热值，利于节能；同时使所述第二风机组中的各风机分别从非首级的热交换器抽风；作为进一步的优选，所述第二风机组中的各风机沿所述炉排的送料方向相间排列，并依次按照出风口温度高低分别与各非首级的热交换器连接，以使送入的新鲜空气的温度，与相应风机的出风口的温度差值控制在合理范围内，利于提高燃料燃烧的热值，利于节能。

进一步，所述活塞设置在一曲轴上；邻近所述汽缸底部设有进、排气阀或门，一凸轮轴与所述曲轴通过同步带传动配合，且该凸轮轴用于控制所述进、排气阀或门交替开闭，以使活塞连续做功。

应用上述蒸汽机的蒸汽发电系统，所述的多个汽缸中的活塞驱动一曲轴旋转，该曲轴与一发电机组传动配合，以发电。

上述蒸汽发电系统的工作方法，包括：