[发明专利]燃气轮机与热磁材料动静复合高效发电装置及发电方法

说明书

本发明涉及的是燃气轮机与热磁材料动静复合高效发电装置及发电方法，其中燃气轮机与热磁材料动静复合高效发电装置包括燃气轮机发电装置、热磁静电发电装置、二级整流器，燃气轮机发电装置中燃气轮机排出的高温尾气被送到热磁静电发电装置；热磁静电发电装置包括热电换热器，热电换热器壳体的两端设置高温端密封封头和低温端密封封头，壳体内设置高比表面的换热器管束和热电材料管束，高温端管板和低温端管板分别设置与热电材料管束相并联的导电接头网，高温端管板和低温端管板分别设置外伸电极，各导电接头网连接相对应的外伸电极。本发明首次提出了燃气轮机宏观动力发电方式与高温尾气热磁电材料静发电方式结合的动静双发电工艺方法。

技术领域

本发明涉及热直转发电技术，具体涉及燃气轮机与热磁材料动静复合高效发电装置及发电方法。

背景技术

燃烧所产生的高温高压气体，推动燃气轮机旋转，得到机械扭矩转动能量，再带动发电机转子旋转，产生电磁感应电流。此工艺是燃气轮机发电工艺的基本模式，是一种动态发电方法。

对于高温热能，热磁材料直转发电是一种无运动部件、无噪声的静态发电方法，也是未来发电领域创新的重要趋势之一。

燃料燃烧所产生的两种主要能量形式为高压高速动能与高温热能。

前述燃气轮机动力发电法主要是利用燃气的第一类高压高速动态能量，而对于高温静态热能却没有充分利用，而是大多以余热的形式排放出去了。

发明内容

本发明的一个目的是提供燃气轮机与热磁材料动静复合高效发电装置，这种燃气轮机与热磁材料动静复合高效发电装置用于解决目前燃气轮机发电过程中燃料燃烧所产生的高温热能以余热形式排放出去，不仅能源浪费还污染环境的问题；本发明的另一个目的是提供这种燃气轮机与热磁材料动静复合高效发电装置的发电方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种燃气轮机与热磁材料动静复合高效发电装置包括燃气轮机发电装置、热磁静电发电装置、二级整流器，燃气轮机发电装置包括燃气轮机、第一一级整流器，燃气轮机排出的高温尾气被送到热磁静电发电装置，进行二次静态发电；热磁静电发电装置包括热电换热器、强磁场协频发生器、磁场协频监控器，热电换热器包括壳体，壳体设置保温层，壳体的两端设置高温端密封封头和低温端密封封头，壳体内设置高比表面的换热器管束和热电材料管束，高温端管板和低温端管板分别设置与热电材料管束相并联的导电接头网，高温端管板和低温端管板分别设置外伸电极，各导电接头网连接相对应的外伸电极，各外伸电极均连接第二一级整流器，把每个热电材料管束产生的热电电流汇总输出；强磁场协频发生器设置于热电换热器外，磁场协频监控器连接强磁场协频发生器；高温端密封封头设置高温进气管，低温端密封封头设置低温排气管；高温尾气通过燃气轮机排气管进入热电换热器高温端密封封头；第一一级整流器和第二一级整流器均连接到二级整流器，二级整流器将燃气轮机发电装置产生的电流与热磁静电发电装置产生的热电电流相汇合，再调整后统一外输。

上述方案中低温排气管连接燃气轮机发电装置的燃料预热器，从热电换热器管束出来的温度已降低的低温尾气经过低温端密封封头，再经低温排气管流动到预热器中给燃料预加热，再次提高了尾气的热能利用率。

上述方案中热电材料管束采用P—N结U型复合管束， P型材料管柱与N型材料管柱联接成一对U型管结构。

上述燃气轮机与热磁材料动静复合高效发电装置的发电方法：

被预热后的燃料及助燃气被混合并均匀分散进入燃烧室，快速高效燃烧，产生高温、高压、高速气流，高温、高压、高速气流驱动燃气轮机旋转，产生旋转轴功率，旋转联轴器是把气轮机产生的轴功率传递到发电机的转子上，使发电机转子旋转产生磁感应电流，磁感应电流被输入第一一级整流器；