油蒸汽機(jī)及蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油蒸汽機(jī)及蒸汽發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]火力發(fā)電廠簡(jiǎn)稱火電廠，是利用煤、石油、天然氣作為燃料生產(chǎn)電能的工廠，它的基本生產(chǎn)過(guò)程是:燃料在鍋爐中燃燒加熱水使成蒸汽，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能，蒸汽壓力推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，然后汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電倉(cāng)泛。
[0003]上述現(xiàn)有技術(shù)的火力發(fā)電廠的能源利用率較低，且污染較大。
[0004]蒸汽機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的往復(fù)式動(dòng)力機(jī)械。蒸汽機(jī)需要一個(gè)使水沸騰產(chǎn)生高壓蒸汽的鍋爐，這個(gè)鍋爐可以使用木頭、煤、石油或天然氣甚至垃圾作為熱源。蒸汽膨脹推動(dòng)活塞做功。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能源利用率較高且可大幅節(jié)能的油蒸汽機(jī)及蒸汽發(fā)電系統(tǒng)。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的蒸汽機(jī)，其包括:多個(gè)耐壓的封閉容器，設(shè)于熱源上方或熱源中；噴霧裝置，用于向各封閉容器內(nèi)定量噴水霧，該水霧在所述熱源的作用下瞬間生成高壓蒸汽；蒸汽汽包，與各封閉容器相連通，用于存儲(chǔ)來(lái)自各封閉容器的高壓蒸汽；多個(gè)汽缸，與所述蒸汽汽包相連，蒸汽汽包輸出的高壓蒸汽可驅(qū)動(dòng)各汽缸中的活塞連續(xù)做功。
[0007]進(jìn)一步，所述的各噴霧裝置與用于定量供水的計(jì)量高壓水泵相連。
[0008]進(jìn)一步，為提高各封閉容器的吸、放熱效率，所述封閉容器為空心的板狀體或空心翅片、或管體、或翅片管構(gòu)成的蒸發(fā)器，優(yōu)選矩形空心板體，且較長(zhǎng)的一邊水平設(shè)置，較短的一邊垂直設(shè)置，利于充分、快速吸熱。
[0009]進(jìn)一步，所述熱源為一燃燒爐；各封閉容器設(shè)于該燃燒爐上方，燃燒爐中設(shè)有用于輸送燃燒物(如燃煤、可燃垃圾等)或高溫爐渣或高溫物料的爐排；各封閉容器從該爐排的入料口沿所述爐排的送料方向均勻相間排列；為充分利用爐排上燃料放出的熱能，所述的多個(gè)封閉容器設(shè)置在保溫罩內(nèi)，所述爐排的下方設(shè)有用于向各封閉容器送熱風(fēng)的第一風(fēng)機(jī)組，所述保溫罩頂部的排氣口與所述第一風(fēng)機(jī)組的入風(fēng)口相連，以使熱風(fēng)循環(huán)，并充分利用熱能，利于節(jié)能。
[0010]進(jìn)一步，所述的各封閉容器處于所述爐排的高溫段的上方；所述爐排的其余段上方設(shè)有高溫高壓水發(fā)生裝置；各汽缸輸出的熱蒸汽送入熱交換器，該熱交換器包括依次串聯(lián)的多個(gè)；各熱交換器的出水口依次經(jīng)疏水器、水泵與所述高溫高壓水發(fā)生裝置的入水口相連，所述高溫高壓水發(fā)生裝置的出水口與所述計(jì)量高壓水泵的入口相連，以使計(jì)量高壓水泵內(nèi)的水具有較高溫度和壓力，并在高溫的封閉容器的作用下，使噴于其中的水霧能瞬間轉(zhuǎn)換為高壓蒸汽。各汽缸輸出的熱蒸汽經(jīng)過(guò)熱交換器轉(zhuǎn)換為水，水再依次經(jīng)過(guò)所述高溫高壓水發(fā)生裝置、計(jì)量高壓水泵和封閉容器后，轉(zhuǎn)換為蒸汽，如此循環(huán)，即水的損耗較小。
[0011]進(jìn)一步，為充分利用燃燒爐的熱能，以生成高溫高壓水送至所述計(jì)量高壓水泵，所述爐排的其余段至少包括中溫段和低溫段；所述高溫高壓水發(fā)生裝置至少包括設(shè)于所述爐排的中溫段和低溫段上方的熱水容器組，各熱水容器組中的熱水容器彼此連通，一熱水容器組上方連通有一高溫高壓水箱，相鄰的高溫高壓水箱依次串聯(lián)，水溫最高的一高溫高壓水箱和所述計(jì)量高壓水泵相連，鄰近所述爐排出料口的熱水容器組的入水口與所述水泵相連；各熱水容器設(shè)置在至少一個(gè)集熱罩內(nèi)，所述爐排的下方設(shè)有用于向各熱水容器送熱風(fēng)的第二風(fēng)機(jī)組，所述集熱罩頂部的排氣口與所述第二風(fēng)機(jī)組中的各風(fēng)機(jī)入風(fēng)口相連，以使熱風(fēng)循環(huán)，并充分利用熱能，利于節(jié)能。
[0012]進(jìn)一步，第一、第二風(fēng)機(jī)組中的各風(fēng)機(jī)具有兩個(gè)進(jìn)氣口；當(dāng)所述爐排上輸送的物料為燃燒物時(shí)，所述的第一、第二風(fēng)機(jī)組上的聯(lián)動(dòng)閥動(dòng)作，使各風(fēng)機(jī)的兩個(gè)進(jìn)氣口同時(shí)開啟，以在進(jìn)行所述熱風(fēng)循環(huán)的同時(shí)，還使外界空氣從所述串聯(lián)的熱交換器的末級(jí)送入，從首級(jí)的熱交換器的出風(fēng)口進(jìn)入第一風(fēng)機(jī)組，以使送入所述爐排的高溫段的新鮮空氣具有較高的溫度，利于提高燃料燃燒的熱值，利于節(jié)能；同時(shí)使所述第二風(fēng)機(jī)組中的各風(fēng)機(jī)分別從非首級(jí)的熱交換器抽風(fēng)；作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述第二風(fēng)機(jī)組中的各風(fēng)機(jī)沿所述爐排的送料方向相間排列，并依次按照出風(fēng)口溫度高低分別與各非首級(jí)的熱交換器連接，以使送入的新鮮空氣的溫度，與相應(yīng)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口的溫度差值控制在合理范圍內(nèi)，利于提高燃料燃燒的熱值，利于節(jié)能。
[0013]進(jìn)一步，所述活塞設(shè)置在一曲軸上；鄰近所述汽缸底部設(shè)有進(jìn)、排氣閥或門，一凸輪軸與所述曲軸通過(guò)同步帶傳動(dòng)配合，且該凸輪軸用于控制所述進(jìn)、排氣閥或門交替開閉，以使活塞連續(xù)做功。
[0014]應(yīng)用上述蒸汽機(jī)的蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，所述的多個(gè)汽缸中的活塞驅(qū)動(dòng)一曲軸旋轉(zhuǎn)，該曲軸與一發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)配合，以發(fā)電。
[0015]上述蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的工作方法，包括:
A、熱源加熱多個(gè)耐壓的封閉容器至200°C以上；
B、噴霧裝置向各封閉容器內(nèi)定量噴水霧，該水霧瞬間轉(zhuǎn)換成高壓蒸汽并進(jìn)入蒸汽汽包；
C、蒸汽汽包內(nèi)的高壓蒸汽分別進(jìn)入多個(gè)汽缸，并驅(qū)動(dòng)各汽缸中的活塞驅(qū)動(dòng)一曲軸旋轉(zhuǎn)，該曲軸與一發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)配合，實(shí)施發(fā)電。
[0016]上述蒸汽機(jī)的工作方法，包括:
a、熱源加熱多個(gè)耐壓的封閉容器至200°C以上；
b、噴霧裝置向各封閉容器內(nèi)定量噴水霧,該水霧瞬間轉(zhuǎn)換成高壓蒸汽并進(jìn)入蒸汽汽包；
C、蒸汽汽包內(nèi)的高壓蒸汽分別進(jìn)入多個(gè)汽缸，并驅(qū)動(dòng)各汽缸中的活塞連續(xù)做功。
[0017]本發(fā)明具有的技術(shù)效果:
(I)本發(fā)明的蒸汽機(jī)工作時(shí)，利用多個(gè)高溫的封閉容器(一般要求不低于200°C，優(yōu)選300°C以上)將噴入水霧汽化為高壓蒸汽，并通過(guò)該高壓蒸汽驅(qū)動(dòng)各汽缸中的活塞連續(xù)做功。相對(duì)于傳統(tǒng)的鍋爐生成高壓蒸汽的方式，本發(fā)明的高壓蒸汽生成方式，具有速度快、熱效率高且高壓蒸汽的量可控等優(yōu)點(diǎn)；
(2)本發(fā)明的蒸汽機(jī)工作時(shí)，若所述封閉容器的溫度足夠高(始終不低于200°C)，即可通過(guò)控制水霧噴射量，即可控制活塞的輸出功率的大小，即操控性能好。
【附圖說(shuō)明】
[0018]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
圖1是實(shí)施例中的油蒸汽機(jī)的部分結(jié)構(gòu)示意圖，其中，接頭A與A’相連，B與B’相連，C與C’相連，D與D’相連；
圖2是實(shí)施例中的蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是另一的蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
實(shí)施例1
如圖1，本實(shí)施例的油蒸汽機(jī)，其包括:四周設(shè)有保溫層(優(yōu)選真空隔熱板制成的保溫層)的燃燒爐1，設(shè)于該燃燒爐I上方的多個(gè)封閉容器3，燃燒爐I中設(shè)有用于輸送燃煤或其他可燃物的爐排2 ;所述的各封閉容器3處于所述爐排2的高溫段的上方；所述爐排2的其余段上方設(shè)有高溫高壓水發(fā)生裝置；各封閉容器3從該爐排的入料口沿所述爐排2的物料輸送方向均勻相間排列；設(shè)于各封閉容器3內(nèi)的噴霧裝置用于定量噴水霧，該水霧在所述封閉容器3的高溫(一般高于300°C)的作用下瞬間生成高壓蒸汽；一蒸汽汽包7與各封閉容器3相連通，用于存儲(chǔ)來(lái)自各封閉容器3的高壓蒸汽；鄰近所述汽缸4底部設(shè)有進(jìn)、排氣閥或門8，各汽缸4的進(jìn)氣閥或門與所述蒸汽汽包7相連，各汽缸4中的活塞9設(shè)置在一曲軸上；一凸輪軸與所述曲軸通過(guò)同步帶傳動(dòng)配合，且該凸輪軸用于控制所述進(jìn)、排氣閥或門8交替開閉，以使蒸汽汽包7輸出的高壓蒸汽驅(qū)動(dòng)各汽缸4中的活塞9連續(xù)做功。
[0020]各汽缸4輸出的熱蒸汽送入熱交換器，該熱交換器包括依次串聯(lián)的多個(gè)；各熱交換器的出水口依次經(jīng)疏水器5、水泵6與所述高溫高壓水發(fā)生裝置的入水口相連。
[0021]所述高溫高壓水發(fā)生裝置的出水口與一外裹有保溫層的計(jì)量高壓水泵相連，各噴霧裝置與用于定量供水的所述計(jì)量高壓水泵相連。
[0022]為提高各封閉容器3的吸、放熱效率，所述封閉容器3為空心的板狀體，其優(yōu)選空心矩形板體，兩側(cè)面設(shè)有翅片，且較長(zhǎng)的一邊水平設(shè)置，較短的一邊垂直設(shè)置，利于充分、快速吸熱。各封閉容器3平行相間排列。
[0023]為充分利用爐排2上燃料放出的熱能，所述的多個(gè)封閉容器3設(shè)置在至少一個(gè)覆蓋有保溫層的保溫罩內(nèi)，所述爐排的下方設(shè)有用于向各封閉容器送熱風(fēng)的第一風(fēng)機(jī)組10，所述保溫罩11頂部的排氣口與所述第一風(fēng)機(jī)組10的入風(fēng)口相連，以使熱風(fēng)循環(huán)。
[0024]優(yōu)選地，為充分利用燃燒爐的熱能，以生成高溫高壓水送至所述計(jì)量高壓水泵，所述高溫高壓水發(fā)生裝置包括設(shè)于所述爐排的中溫段、次中溫段和低溫段的上方設(shè)有多個(gè)熱水容器12(外裹有保溫層)，低溫段的各熱水容器12彼此連通，次中溫段中的各熱水容器12彼此連通，中溫段中的各熱水容器12彼此連通；低溫段、次中溫段和中溫段中的各熱水容器的上方分別連通有第一、第二和第三高溫高壓水箱，第三高溫高壓水箱和所述計(jì)量高壓水泵相連通；各熱水容器設(shè)置在至少一個(gè)集熱罩13內(nèi)，集熱罩13外設(shè)有保溫層；所述爐排2的下方設(shè)有用于向各熱水容器3送熱風(fēng)的第二風(fēng)機(jī)組14，所述集熱罩13頂部的排氣口與所述第二風(fēng)機(jī)組14中的各風(fēng)機(jī)入風(fēng)口相連，以使熱風(fēng)循環(huán)。低溫段、次中溫段和中溫段中的各熱水容器中的水，分別與第一、第二和第三高溫高壓水箱中的水上下循環(huán)換熱；第一、第二和第三高溫高壓水箱中的水溫依次增高；第一高溫高壓水箱中的水進(jìn)入第二高溫高壓水箱后，與次中溫段的各