[发明专利]一种热能提水蓄能发电设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种热能发电设备，更具体地说，本发明涉及一种太阳热能、地热能及化工厂、水泥厂、钢铁厂、热电厂、核电站的余热能提水蓄能发电设备。

背景技术

目前，地热能及化工厂、水泥厂、钢铁厂、热电厂、核电站的余热能利用大多是对居民区建筑的集中供暖，还有就是利用低温工质循环的余热微型汽轮机发电，但热回收效率不高。光伏发电效率只有15％-23％，发热损失严重！光伏发电成本高！光热发电主要有普通太阳能斯特林发动机，由于循环温差小效率不高，高温的斯特林发动机需要聚光阵加跟踪的集热器，要求抗风沙积雪积尘清理等维护，设备成本高！还有太阳能低温工质循环的螺杆汽轮机，由于工质的循环过程必须对工质蒸汽的压缩冷凝，仅压缩冷凝就消耗占据太阳能的利用效率的35％-50％，同时循环系统属于密封系统，成本特高！故障维护费用高。光热蒸汽轮机式发电，要求蒸汽参数高，特别是温度要求高，这就需要聚光跟踪型集热器，其成本高！近年来光热明托轮发电被诸多学者重视，但输出转速、转矩都特小。请参见：陈子乾、郑宏飞等老师的(一种新颖简易的太阳能热动力转换装置-明托热机)及与本发明相关的实质审查参考资料。

发明内容

本发明的目的是提供一种热损失少，转换效率高的热能发电设备，不仅实现少维护的热能提水蓄能的中型大型发电并网设备，而且还能实现对太阳热能利用的阴天、夜间弃光发电模式。还能实现何时用电何时发电的小型发电设备。

为了实现上述目的，本发明的一种热能提水蓄能发电设备，由包括太阳热能集热器、地热、化工厂、水泥厂、钢铁厂、热电厂、核电站余热能的热导管，蒸气锅炉，发电机，并网终端设备，所述由热导管连通锅炉内的热交换器，锅炉的热蒸汽压力管连通第一个盛有水的压水罐，压水罐的提水管和高处的储水容器连通，储水容器的电控阀出水口处下方设置由多个相雷同的接水盛水斗组成的重力转动水车，水车下方设置回水接水集水盘并连通第二个空的压水罐，第二个压水罐进回水产生压力将热蒸汽压进冷凝回流表冷水箱，蒸汽冷凝将热量留给另一个表冷水箱对锅炉补水，重力转动水车输出轴连接发电机。

所述的热交换器为热管翅片散热端、超导热管翅片散热端、U型管蛇形盘管散热器。

所述的压水罐为容积大小、形状、结构、制造材料完全相雷同的两个容器，并通过热蒸汽压力管上设置的电磁阀控制两个压水罐交替压水到高处的储水容器、盛装回水，蒸汽交替通过两个表冷水箱进行热交换冷凝热回流对锅炉补水。

所述的压水罐、储水容器各一个，且体积雷同最大能容纳全天的工作循环水量，白天阳光热能提水，夜间弃光发电，夜间蒸汽冷凝水回收到锅炉补水箱。

所述的重力转动水车由多个相雷同的接水盛水斗组成的圆形水轮。

所述的重力转动水车由多个相雷同的接水盛水斗组成的带式、链式水车。

所述的依托山地高度优势设置超大的储水容器，较大的太阳能集热器面积，光热产生蒸汽大量提水储存的长时间昼夜不间断的发电。

所述的各个电磁转换阀由电子控制模块自动驱动。

采用太阳能、地热及余热回收的热交换锅炉，产生蒸汽压强提水到一定高度处的储水容器里的蓄能装置，配合重力转动水车将水重力势能释放的发电设备，水在重力转动水车最低处倒出到另一个压水罐里的交替再次被蒸汽压强提水到一定高度处的储水容器里的蓄能循环提水装置结构简单、无磨损、免维护，且重力转动水车设置外罩封闭减少水的蒸发散失。

采用蒸汽余气热量交换回收对锅炉补水箱的水预热再加进太阳能蒸汽锅炉，同时蒸汽得到冷凝回流到另一个锅炉补水箱，整个过程是全封闭循环，蒸汽不与大气接触，蒸汽不耗散到大气中！所以对太阳热能、地热能及余热能产生蒸汽提水效率高！

采用轮式重力水车和带式、链式水车结构，电控释放水的重力势能的转动动力输出转矩大，转速易调控，保证发电机所需转速，水车转动对水的重力势能释放不产生飞溅浪费水现象，全部用于转动水车，机械转换效率特高！

采用太阳光热蒸汽提水蓄能，实现弃光发电，特别是依托山坡的光热蒸汽提水储存，实现阴雨雪天的连续弃光大中型发电设备，特别是利用岩石山体大面积采光发电意义重大！

采用电子模块控制电磁阀及控制水下落量调节重力水车的转速，实现全自动发电并网。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

其中：

图1、图2、图3、图4、图11是本发明一种热能提水蓄能发电设备的第一个具体实施方式的结构图。