專利名稱：組聯向陽式太陽能熱管蒸汽鍋爐微冷凝低壓發電系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種組聯向陽式太陽能熱管蒸汽鍋爐微冷凝低壓發電系統技 術，尤其是主熱采用太陽能輔助燃氣的低壓蒸汽鍋爐，鍋爐聯通汽輪機結合本 發明人在先發明的《微冷凝發電的汽水往復熱加、卸載遞進內循環泵系給水技
術》(200810126795.5)專利申請技術的低壓超效發電系統。
背景技術：
目前，公知的太陽能鍋爐發電技術，只有塔式太陽能等低效率發電，按所 聚熱獲得蒸汽量去計算汽輪機的朗肯循環效率來看，多在20-25%左右(尤其是 沒有低壓初參數蒸汽發電的報道)，特別是搜集太陽能獲得蒸汽一次能源的成本 非常高，極大地限制了太陽能的開發與利用。
發明內容
本發明的目的是實現太陽能低壓在0.7 1.25Mpa初參數蒸汽發電，并且 運用本人"200810126795.5"專利申請的給水泵系技術，使之在微冷凝之下向 太陽能鍋爐直接內循環全余熱利用給水，達到既大幅降低太陽能搜集所產蒸汽 的成本，又將朗肯循環效率提高到70%左右的水平。
本發明的目的是這樣實現的以鍋筒為結構中心，每分1 2千毫米乃至 更大幅寬和面廣的適當太陽輻射截面斜向下45° 60°段，段段均設一只插入 筒內又分別用四至若干根直延伸向近地面的由硅鎂玻璃真空圓管套護的超導熱 管管束，并于真空管兩端設套軸承，軸承互垂吊設半筒式過徑闊口封玻璃或透 光面板的內筒曲面反射鏡，透光面板之上垂豎錘柄，柄端設配重錘；曲鏡筒密 封上、下端板，下端板下設作用在支架上的有時鐘機推拉往復活塞萬向接柄， 柄外端著于下端板面偏徑點上的凸軸之上，此筒凸軸與彼筒凸軸聯柄而軸軸互 聯。在鍋筒內上下位統一橫穿三至若干根金屬的過熱性再熱管左出右入(或右出左入)與右入一管相通的筒底管石延管通來控溫泵引蓄能罐(或設若干個) 底的飽和水，水左出筒底直入蓄能罐內，罐頂外上引管接三聯出力管而去；與 右入2管相通的筒頂管右延管通來微冷凝第一微冷給水泵系(微冷給水泵系是 本人"200810126795.5"專利申請的給水泵系技術，由風、水微冷卻排汽流管 道一步步授熱熱卸載而來的末流，使之為給水泵提供密度約等于1的IO(TC左 右的閉合循環的"水源"給預熱流管道一步步受熱熱加載而去的"鍋爐給水" 流與本排汽流構成無窮多個溫度彼此相差見小到平均1 3°C的對流熱交換溫 差，從而實現了等量給水預熱流最終入爐溫度僅與等量汽輪機排汽流的初溫亦 相差1 3X:的微冷泵系的鍋爐給水裝置)，泵系內主體設有雙套管盤接連通及 外套管通來汽輪機乏汽過微冷罐后置泵壓入內套金屬管全流供入鍋爐而去的組 合結構泵系體(體引汽輪機排汽流自高溫端外套管口通入并過若干聯接法蘭連 接的雙套管盤管單元至低溫端的外套管口引出并閉合通入微冷器繼進給水泵， 泵續閉合推出給水流并接入低溫端的內套管口進系統內套管內形成正向于外套 管內排汽流的反向流的給水流，流至系統高溫端的內套管口順以引給水聯管泵 壓推向鍋爐的"微型太陽能鍋爐*汽輪機發電機組，微冷凝循環發電"的前后單 向通內外定向通系統循環總通的汽水往復熱加、卸載遞進內循環泵系給水系 統)，泵系體引主汽輪機的乏汽(或輔燃鍋爐的初參數汽流)"水"流，流左出 筒頂直入均能主調節罐內，罐頂外上引管接并聯出力管而去；與各右入管相通 的筒內頂管右延管通來微冷凝第二微冷給水泵系引副汽輪機的乏汽全流(或輔 燃鍋爐的初參數汽流)"水"流，流左出筒頂直入均能副調節罐內，罐頂外上引 管接并聯出力管而去；其中均能調節副罐內底于下部蓄能罐穿超導熱管管束均 能而來。這樣，當太陽白晝行天，則曲鏡反射半筒大致在12個小時萬向接的活 塞聯柄往推同步而處在向陽狀態(夜里，則活塞聯柄又在12個小時內復拉回位， 正巧與朝陽同步繼周而復始)，當三午陽光尚未達到適當的熱流密度時，先行啟 動控溫蓄熱給水泵系將所產太陽能熱以微細水流在控制并保持鍋筒內水壓不超 過0.7 1.25Mpa之下，把太陽能遞增熱量蓄入蓄能罐(當若干蓄能罐并備之時，由于各罐依順序彼此遞后每以限壓閥連通，必然是逐以每個前序罐蓄滿0.7 1.25Mpa低壓蒸汽后方可繼蓄能于后續之罐，但每個蓄能之罐則隨時由各自對 應的蓄能出力逆止閥待系統再熱初汽流壓力稍有降低之時補充出力，從而保證 系統在余熱鍋爐短時變化工況之時的平穩出力或相對平穩出力；當太陽能鍋爐 出力過大之時，又由蓄能泵加大蓄能管內的流量而將太陽三午或云日相間時段 內的全部過熱回收并蓄入蓄能罐)內，待到蓄能罐達到汽輪機初參數后，再開 機預熱主、副汽輪機熱循環系統，比及主、副調節罐均達0.7 1.25Mpa后方可 啟動發電機發電(當云霧瞬遮太陽，則主調節罐內的汽照例出力運行，若汽壓 降低則副調節罐和蓄能罐的逆止閥必自動打開補充過來；待到云開霧散后，蓄 能罐則又在控溫于主汽輪機發電工作中自動蓄滿干熱蒸汽；當接近中午，可在 幾個蓄能罐都滿汽之后，啟動副汽輪機發電循環系統，系統啟動后當須同時啟
動備用的常規冷凝系統；當天氣由晴轉陰或夜間可啟動輔燃鍋爐維持連續發電，
所燃常規能源的發電效率也必然超效到70%左右)。至于主、副汽輪機發電系統
的微冷凝給水泵系的工作原理，是本人"前后單向通內外定向通系統循環總通
的汽水往復熱加、卸載遞進內循環泵系給水系統"的"200810126795.5"在先 專利申請技術……通過取代常規冷卻塔的雙套管、閥、罐、泵組網的微冷凝發 電的泵系給水裝置把凡是汽輪機排汽，先行逐步將排汽流降溫式授熱給預熱給
水流，比及uxrc且近再經微冷器降低o.5 rc，再作為接續預熱給水流經給
水泵壓入太陽能鍋爐的再熱管內的余熱預熱性準全效回收，并將其同步利用在 太陽能鍋爐發電循環的低壓蒸汽出力蒸汽出力之中，作為鍋爐再熱性"產熱" 出力循環的泵給水"余熱平臺"的基數，使之達到一次能源的準全效發電。與 此同時，把太陽能熱力發電實現低壓初參數下70%左右的發電效率。
由于實施了上述方案，本發明實現了廉價太陽能鍋爐設備的0.7 1.25Mpa 低壓初參數下蒸汽超效發電，發電效率高達70%左右。
下面結合說明書附圖對本發明作進一步說明。圖1、是本發明第一個實施例的時鐘齒輪輪組跟蹤調焦熱管集熱的中低壓 發電太陽能鍋爐或飯炒壓蒸茶浴曖生活全能太陽能熱水器主視局剖(示意)結 構圖2、是圖1的I-1剖位局剖側視(示意)結構圖3、是本發明太陽能發電的鍋爐、泵、閥、蓄能罐(結構示意)、調節罐 (結構示意)、管、汽輪機熱循環配置路線圖。
圖中1、由安全閥出力守候與自動控溫蓄能雙調控的內設多根盤管熱出力 交換器的中低壓鍋筒(簡鍋筒)；2、主、副換熱出力(包括家用飯、炒、壓、 蒸、茶、浴、暖、煮生活用熱造型)的熱交換管束或大徑通流或毛細分流的直 流再熱趁置直流的直、曲、盤、旋結構熱交換的金屬管或管束(簡出力管)；3、 啟、停、盈熱自動調溫或大徑通流或毛細分流的直流循環出力、蓄能系統的吸 熱趁置直流的直、曲、盤熱交換的金屬管或管束(簡蓄能管)；4、超導熱管、 管束(簡管束)；5、管束周護真空硅鎂玻璃套管(簡真空套管)；6、斜置半圓 柱或拋物內曲面集熱的往復偏轉朝陽的架箱式反射鏡面系統(簡反射鏡)；7、 電動發條式時鐘齒輪曲軸經由曲柄連桿經"活塞"臂推拉或齒輪齒條總成推拉 晝往夜復一次的架箱自動偏轉聯動推拉集熱調焦系統(簡聯動推拉系統)；8、 箱鏡透光護體面板(簡面板)；9、支架；10、左(右)主再熱出力口 (簡主出 力口)； 11、右(左)主再熱入水口 (簡主入水口)； 12、左(右)副再熱出力 口 (簡副出力口)； 13、右(左)副再熱入水口 (簡副入水口)； 14、左(右) 控溫蓄能出力口 (簡蓄能出力口)； 15、右(左)控溫蓄能入水口 (簡蓄能入水 口)； 16、自動控溫蓄能變頻給水泵(簡控溫蓄能泵)；17、蓄能閥；18、主力 閥；19、副力閥；20、主調節罐；21、副調節罐；22、由限壓閥遞序連通且每 個分罐均設接向并聯管的蓄能出力逆止閥的組列式蓄能罐(簡蓄能罐)；23、蓄 能出力逆止閥；24、并聯(出力)管；25、高參數主汽輪機(簡主汽輪機)；26、 低參數副氣輪機(簡副氣輪機)；27、發電機；28、風、水微冷卻排汽流熱卸載 末流，使之為給水泵提供密度約等于1的IO(TC左右的閉合循環的"水源"給預熱熱加載的"鍋爐給水"流與排汽流構成平均1 3'C的對流熱交換溫差，從 而實現了等量給水預熱流最終入爐溫度僅與等量汽輪機排汽流的初溫亦相差 1 3'C的微冷泵系的鍋爐給水裝置(簡微冷給水泵)；29、架箱(殼)；30、蓬 護支架梁梁端配重(倉)鍾(簡配重鍾)；31、保溫體；32、支承軸軸承架系(軸 承)33、補(備)燃爐；34、 "200810126795.5"專利申請的給水泵系；35、鍋 筒安全閥及直接汽、水備用出力與下部供水系代表座口 (簡備座口)； 36、介質 水、汽或油、超導液授熱傳熱熱交換空間(簡介熱空間)；37、凸軸；38、常規 冷凝發電冷卻系統；39、切換閥。
具體實施例方式
在圖1中，斜置管束4的上部閉合置入內趁設有直、盤、斜置有上通設出 力管2和下通設的蓄能管3的鍋筒1內，而絕大部分的束體下部分則置入真空 套管5里，以管5兩端設同一軸心線的軸承32，承32兩端垂向斜掛準封閉的 半圓柱筒架箱29，箱29筒內壁內襯或涂層為曲線反射鏡6面，箱29的下端 面的正下方半徑線中點偏上每箱設一凸軸統一由著力在系統懸空著地的支架9 的一只凸軸聯動推拉系統7往復繞軸擺動。
在圖2中，若干組管束4為軸心(真空套管5為保溫護套)的反射鏡6架 箱29的軸心管束4的上端部每每閉合插入鍋筒1內，筒1內上部設兩條螺旋趁 置獨立通入通的出力管2，下部設一條螺旋趁置獨立通入通的蓄能管3，左端引 出兩主出力口 (10、 12)和蓄能出力管14,右端設有兩主入水口 (11、 13)和 蓄能入水口15;在箱29的下端設有凸軸37隱與聯動推拉系統7，系統7著力 性固定在支架9之上。
在圖3中，橫置的鍋筒l內上部設有兩出力管2和一蓄能管3， 一主管2 從右端經左端出力穿封頭圓柱結購的主調節罐20底至上接主調節閥18過并聯 管24進入主汽輪機25，繼閉合排汽入微冷給水泵28或再過補燃爐33閉合循 環而來的太陽能熱出力水、汽介質流；二副管2從右端經左端出力穿封頭圓柱 結購的副調節罐21底至上接副調節閥19和閥18過并聯管24進入副汽輪機25，繼閉合排汽入對應微冷給水泵28或再過補燃爐33閉合循環而來的太陽能熱出 力水、汽介質流； 一蓄能管3從右端經左端出力穿封頭圓柱結購的若干大容量 蓄能罐22底至上接蓄能逆止閥23和蓄能閥17過并聯管24而去，唯是閉合引 罐22的底部水經控溫蓄能泵16閉合循環而來的太陽能熱出力水、汽介質流。
權利要求
1、一種組聯向陽式太陽能熱管蒸汽鍋爐微冷凝低壓發電系統，采用超導熱管傳熱，其特征是若干組聯乃至聯組串并聯的各以管束(4)為軸心，真空套管(5)為保溫護套，內裝反射鏡(6)架箱(29)的軸心，管束(4)的上端部每每閉合插入鍋筒(1)內，筒(1)內上部設若干條螺旋趁置并相對獨立地出力管(2)，下部設一至若干條螺旋趁置并相對獨立的蓄能管(3)，左或右端引出主出力口(10)、副出力口(12)和蓄能出力管(14)，右或左端引入主入水口(11)、副出力口(13)和蓄能入水口(15)；每直線或平面聯組均在箱(29)的下端設統一各凸軸(37)隱與聯動推拉系統(7)相聯的自動跟蹤朝陽的太陽能低壓鍋爐；其橫置的鍋筒(1)內上部設有一至若干根出力管(2)，管(2)每從右或左端經左或右端出力穿各自對應的封頭圓柱金屬結購的主調節罐(20)，從底至上接各自對應的主調節閥(18)過并聯管(24)進入各自對應的主汽輪機(25)，焓降發電后繼閉合排汽入微冷給水泵(28)或再過補燃爐(33)閉合循環而來的太陽能熱出力水、汽介質流；一至若干根蓄能管(3)從右或左端經左或右端出力穿封頭圓柱金屬結購的若干大容量蓄能罐(22)從底至上接蓄能逆止閥(23)和蓄能閥(17)過并聯管(24)而去，唯是各自閉合引罐(22)的底部水經控溫蓄能泵(16)閉合循環而來的太陽能熱出力水、汽介質流發電的中低壓太陽能超效發電系統。
2、 根據權利要求1所述的組聯向陽式太陽能熱管蒸汽鍋爐微冷凝低壓發電 系統，其具體特征是管束(4)的上部閉合置入內趁設有直、盤、斜置有上通 設一至若干根出力管(2)和下通設的一至若干根蓄能管(3)的鍋筒(1)內， 而絕大部分的束體下部分則置入真空套管(5)里，以管(5)兩端設同一軸心 線的軸承(32)，承(32)兩端垂向斜掛準封閉的半圓柱筒架箱(29),箱(29)筒內壁內襯或涂層為曲線反射鏡(6)面，箱(29)的下端面的正下方半徑線 中點偏上每箱(29)設一凸軸統一由著力在系統懸空著地的支架(9)的一只凸 軸聯動推拉系統(7)往復繞軸擺動。
3、 根據權利要求1所述的組聯向陽式太陽能熱管蒸汽鍋爐微冷凝低壓發電 系統，其具體特征是出力管(2)、蓄能管(3)或大徑通流或毛細分流的直流 再熱趁置直流的直、曲、盤、旋金屬結構經由鍋筒(1)內介質水、汽或油、超 導液授熱傳熱熱交換空間傳熱進行再熱、過熱、加熱出力的直流熱交換器結構。
4、 根據權利要求1所述的組聯向陽式太陽能熱管蒸汽鍋爐微冷凝低壓發電 系統，其具體特征是反射鏡(6)為半圓柱或拋物內曲面集熱的往復偏轉朝陽 的架箱式反射鏡(6)，每分1 2千毫米乃至更大幅寬和面廣的適當太陽輻射截 面各設一只插入鍋筒(1)內又分別用四至若干根直延伸近地面的由硅鎂玻璃真 空套管套護的超導熱管管束(4)為軸線聚焦中心，并于真空管兩端設套軸承， 軸承互垂吊設半筒式過徑闊口封玻璃或透光面板的內筒曲面反射鏡(6),透光 面板之上垂豎錘柄，柄端設配重錘(30)的結合聯動推拉系統7自動偏移朝陽 的太陽能集熱系統。
5、 根據權利要求1所述的組聯向陽式太陽能熱管蒸汽鍋爐微冷凝低壓發電 系統，其具體特征是采用了蓄能管(3)控溫并結合蓄能罐(22)蓄能的主、 副出力管2經由調節罐(20、 21)的太陽能三午盈虧平衡熱能而實現接力并平 穩發電的太陽能鍋爐出力智能控制技術。
6、 根據權利要求1所述的組聯向陽式太陽能熱管蒸汽鍋爐微冷凝低壓發電 系統，其具體特征是微冷給水泵(28)是由風、水微冷卻排汽流管道一步步 授熱卸載而來的熱卸載末流，使之為給水泵提供密度約等于1的100。C左右的 閉合循環的"水源"給預熱管道一步步受熱熱加載而去的"鍋爐給水"流與本排汽流構成無窮多個溫度彼此相差見小到平均0. 5 3t的對流熱交換溫差， 從而實現了等量給水預熱流最終入爐溫度僅與等量汽輪機排汽流的初溫亦相差 0. 5 3"C的前后單向通內外定向通系統循環總通的汽水往復熱加、卸載遞進內 循環泵系給水系統的鍋爐給水裝置。
7、根據權利要求5所述的組聯向陽式太陽能熱管蒸汽鍋爐微冷凝低壓發 電系統，其具體特征是蓄能罐(22)在若干罐(22)并備之時，各罐依順序 彼此遞后每以限壓閥連通，每個前序罐蓄滿初參數蒸汽后，由限壓閥自動打開 后續之罐蓄能，而每個蓄能之罐則隨時由各自對應的蓄能出力逆止閥(23)待 系統再熱初汽流壓力稍有降低之時補充出力，保證系統在鍋爐短時變化工況之 時的平穩出力；當太陽三午或云日相間時段的出力過大之時，又由蓄能泵(16) 加大蓄能管內的流量而將瞬即過熱搜集并蓄入蓄能罐的或在驟然失去太陽輻射 條件之下換用低參數副汽輪機(26)系統利用罐(22)的蓄能維持發電和當天 氣由晴轉陰或夜間可啟動輔燃鍋爐維持連續發電，發電所燃常規能源的發電效 率超效到70%左右的太陽能鍋爐發電工藝過程和工作原理。
8、根據權利要求1所述的組聯向陽式太陽能熱管蒸汽鍋爐微冷凝低壓發電 系統，其具體特征是聯動推拉系統(7)是采用電動發條式時鐘齒輪曲軸經由 曲柄連桿經經"活塞"臂推拉晝往夜復的架箱(6)自動偏轉的聯動推拉太陽能 設備向陽集熱調焦系統。
全文摘要
一種組聯向陽式太陽能熱管蒸汽鍋爐微冷凝低壓發電系統技術，尤其是主熱采用太陽能輔助燃氣的低壓蒸汽鍋爐，鍋爐聯采用超導熱管傳熱，其特征是若干組聯乃至聯組串并聯的各以管束、真空套管、反射鏡、架箱與聯動推拉系統自動跟蹤朝陽為主要集熱設備并由鍋筒內設若干條螺旋趁置并相對獨立地出力管和蓄能管，結合調節罐、蓄能罐、微冷給水泵系閉合熱力循環的中低壓太陽能超效發電達70％左右的太陽能發電系統。
文檔編號F03G6/06GK101614195SQ200910131578
公開日2009年12月30日 申請日期2009年4月8日 優先權日2008年6月24日
發明者理 管 申請人:理 管