一種基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括：用于排氣的第一煙囪和用于吸氣的第二煙囪，所述第一煙囪的底部通過(guò)一連接通道與第二煙囪的底部連通，第一煙囪的底部設(shè)有換熱器，所述換熱器與一熱源的輸入端連接，第一煙囪和第二煙囪的通道內(nèi)分別設(shè)有一風(fēng)力發(fā)電裝置。本發(fā)明的有益效果在于：將至少兩條煙囪的底部進(jìn)行連通，在其中一條煙囪的底部輸入熱源使該煙囪產(chǎn)生向上的氣流，同時(shí)另外的煙囪產(chǎn)生向下的氣流進(jìn)行補(bǔ)充，通過(guò)這樣的方式可以實(shí)現(xiàn)以較低的煙囪高度達(dá)到高煙囪的發(fā)電效果，克服了建造高煙囪所需要的技術(shù)及成本困難。另外，熱源可以利用工廠里產(chǎn)生的高溫水和高溫蒸汽，提高了這些熱源的利用率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]煙囪發(fā)電是利用煙囪效應(yīng)進(jìn)行發(fā)電，煙囪效應(yīng)是指如果煙囪底部的空氣溫度高于煙囪頂部的煙囪口的空氣溫度，則煙囪中的空氣上升；如果煙囪底部空氣溫度低于煙囪口的溫度，則煙囪中的空氣向下流動(dòng)。但煙囪發(fā)電受限于煙囪高度及太陽(yáng)能熱的限制，沒(méi)有被廣泛應(yīng)用。尤其是超高煙囪所需要的技術(shù)及成本限制了應(yīng)用，煙囪的抽力與煙囪的高度成正比，目前最高的煙囪才幾百米，增加煙囪的高度遇到技術(shù)和資金方面的問(wèn)題；另外太陽(yáng)能熱的低熱量要求只有增大太陽(yáng)能集熱面積，才能提高發(fā)電能力。
[0003]另外，工廠產(chǎn)生的大量余熱，尤其是發(fā)電廠的冷卻水。不僅將大量的熱量排入空氣中，還需要消耗大量水。如果將工廠的高溫水或者高溫蒸汽當(dāng)作熱源直接或加工利用而進(jìn)行發(fā)電，將會(huì)使工廠產(chǎn)生的熱源得到很好的利用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng)，利用至少兩條煙囪連接，實(shí)現(xiàn)較低的煙囪高度來(lái)達(dá)到高煙囪的效果。
[0005]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]技術(shù)方案一:
[0007]—種基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng)，包括:用于排氣的第一煙囪和用于吸氣的第二煙?，所述第一煙?的底部通過(guò)一連接通道與第二煙?的底部連通，第一煙?的底部設(shè)有換熱器，所述換熱器與一熱源的輸入端連接，第一煙?和第二煙?的中部分別設(shè)有一風(fēng)力發(fā)電裝置。
[0008]所述第二煙囪的頂部的周壁上開(kāi)有多個(gè)用于增加吸氣面積的可打開(kāi)和關(guān)閉的導(dǎo)流通孔。
[0009]所述第二煙囪的煙囪口上設(shè)有一可轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)流罩，所述導(dǎo)流罩的頂部設(shè)有一彎曲部。
[0010]所述熱源為高溫水或高溫蒸汽。
[0011]技術(shù)方案二:
[0012]—種基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng)，包括:用于排氣的第一煙囪和一條以上用于吸氣的第二煙?，所述第一煙?的底部設(shè)有一圓錐臺(tái)狀的集熱棚，所述集熱棚上鋪設(shè)有太陽(yáng)能聚熱板，集熱棚的頂部與第一煙?的底部連接以使第一煙?與集熱棚內(nèi)的容腔連接，集熱棚的底部側(cè)緣與第二煙?的底部側(cè)緣連接，第二煙?與集熱棚的底部側(cè)緣連接處設(shè)有開(kāi)口 ；所述第一煙囪和第二煙囪的中部分別設(shè)有一風(fēng)力發(fā)電裝置。
[0013]所述第二煙囪的頂部的周壁上開(kāi)有多個(gè)用于增加吸氣面積的可打開(kāi)和關(guān)閉的導(dǎo)流通孔。
[0014]所述第二煙囪的煙囪口上設(shè)有一可轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)流罩，所述導(dǎo)流罩的頂部設(shè)有一彎曲部。
[0015]當(dāng)?shù)诙焽铻槎鄺l時(shí)，多條第二煙囪和對(duì)應(yīng)的開(kāi)口均布設(shè)置于集熱棚的底部側(cè)緣，在集熱棚的容腔內(nèi)位于相鄰開(kāi)口之間的位置設(shè)有用于防止從各個(gè)開(kāi)口進(jìn)入的氣流相互串?dāng)_的隔板。
[0016]在所述第二煙囪內(nèi)位于開(kāi)口的頂部上方設(shè)有一用于打開(kāi)和封閉第二煙囪內(nèi)的通道的閥門(mén)，第二煙囪的底部側(cè)緣還設(shè)有一可打開(kāi)和關(guān)閉的進(jìn)氣門(mén)。
[0017]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于:將至少兩條煙園的底部進(jìn)行連通，在其中一條煙囪的底部輸入熱源使該煙囪產(chǎn)生向上的氣流，同時(shí)另外的煙囪產(chǎn)生向下的氣流進(jìn)行補(bǔ)充，通過(guò)這樣的方式可以實(shí)現(xiàn)以較低的煙囪高度達(dá)到高煙囪的發(fā)電效果，克服了建造高煙囪所需要的技術(shù)及成本困難。另外，熱源可以利用工廠里產(chǎn)生的高溫水和高溫蒸汽，提高了這些熱源的利用率。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明的基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖2為本發(fā)明的基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖3為本發(fā)明的基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)施例2的俯視結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面，結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
[0022]實(shí)施例1:
[0023]參考圖1，一種基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng)，包括:用于排氣的第一煙囪10和用于吸氣的第二煙囪11，第一煙囪10的底部通過(guò)一連接通道12與第二煙囪11的底部連通，第一煙? 10的底部設(shè)有換熱器13，換熱器13與一熱源的輸入端連接，第一煙? 10和第二煙囪11的通道內(nèi)分別設(shè)有一風(fēng)力發(fā)電裝置14。
[0024]上述的熱源為工廠中產(chǎn)生的高溫水或高溫蒸汽，也可以是燃燒天然氣形成的含有大量水蒸氣的煙氣，工廠如果直接產(chǎn)生上述的熱源可以直接輸入至換熱器中。如果工廠中有大量的冷卻水也可經(jīng)過(guò)處理變?yōu)楦邷厮蛘羝笫褂谩９S一般處理這類(lèi)冷卻水的方法是，通過(guò)冷卻塔使部分冷卻水蒸發(fā)，達(dá)到降溫的目的，這樣不僅浪費(fèi)大量的水資源，也浪費(fèi)的大量的熱能。把冷卻水轉(zhuǎn)變成高溫水或蒸汽，可以通過(guò)溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。溴化鋰制冷系統(tǒng)的真空使流入的冷卻水部分蒸發(fā)，剩下的水變成低溫水，流回工廠的冷卻水系統(tǒng)，根據(jù)工廠冷卻水溫度的要求，按比例調(diào)和成需要的冷卻水；蒸發(fā)的蒸汽被溴化鋰濃溶液吸收，利用產(chǎn)生的余熱加熱溴化鋰溶液就能獲得高溫水或者蒸汽。
[0025]將上述的熱源持續(xù)穩(wěn)定地輸入至換熱器13中，換熱器13周?chē)目諝鈱⒈患訜?，第一煙?0的底部高溫，底部的空氣會(huì)沿著第一煙囪10向上流動(dòng)，形成由下向上的氣流。由于第一煙囪10的底部通過(guò)一連接通道12連接第二通道11，因此空氣會(huì)從第二煙囪11的頂部通過(guò)第二煙? 11和連接通道12補(bǔ)充至第一煙? 10的底部，從而使第一煙? 10、第二煙囪11和連接通道12形成一條持續(xù)的氣流通道，氣流經(jīng)過(guò)兩條煙?中的風(fēng)力發(fā)電裝置14使其進(jìn)行發(fā)電。
[0026]煙囪的抽力與煙囪的高度成正比，抽力越大，氣流越快，則發(fā)電效率越高，目前最高的煙囪才幾百米，增加煙囪的高度會(huì)遇到技術(shù)和資金方面的問(wèn)題。而利用實(shí)施例1中的方案，在原有的排氣煙?的基礎(chǔ)上通過(guò)連接另外一條吸氣煙?，使兩條煙?中形成一條循環(huán)氣流通道，在兩條煙園中都設(shè)置發(fā)電裝置，同樣達(dá)到很好的發(fā)電效果。
[0027]進(jìn)一步地，第二煙囪11的頂部的周壁上開(kāi)有多個(gè)導(dǎo)流通孔15，導(dǎo)流通孔15可增加進(jìn)氣的面積，使空氣更容易進(jìn)入第二煙囪11中。另外，該導(dǎo)流通孔15可打開(kāi)和關(guān)閉，當(dāng)風(fēng)力較大時(shí)，關(guān)閉導(dǎo)流通孔15，當(dāng)風(fēng)力很小，接近無(wú)風(fēng)時(shí)，便打開(kāi)導(dǎo)流通孔15，可增加進(jìn)風(fēng)量?？刂茖?dǎo)流通孔15的打開(kāi)和關(guān)閉可人工控制，也可根據(jù)風(fēng)速檢測(cè)裝置檢測(cè)風(fēng)速的大小所返回的信號(hào)智能地控制，其控制方式為成熟的技術(shù)，在此不再贅述。
[0028]進(jìn)一步地,第二煙園11的煙園口上設(shè)有一導(dǎo)流罩16,導(dǎo)流罩16的頂部設(shè)有一彎曲部，因?yàn)轱L(fēng)向一般為斜向或橫向，設(shè)置一彎曲部可以使風(fēng)更容易通過(guò)導(dǎo)流罩16進(jìn)入到煙囪中。另外，該導(dǎo)流罩16為可轉(zhuǎn)動(dòng)的,根據(jù)風(fēng)向轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)流罩16使彎曲部正對(duì)風(fēng)向。結(jié)合導(dǎo)流罩16和導(dǎo)流通孔15，具體可以在導(dǎo)流罩16中安裝風(fēng)速風(fēng)向傳感器，當(dāng)風(fēng)速大于設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉導(dǎo)流通孔，風(fēng)速小于設(shè)定值時(shí)，打開(kāi)導(dǎo)流通孔，另外，還檢測(cè)風(fēng)向，使導(dǎo)流罩16的彎曲部上的開(kāi)口部分始終朝向風(fēng)向位置，使風(fēng)能導(dǎo)入煙囪。
[0029]實(shí)施例2:
[0030]參考圖2, —種基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng),包括:用于排氣的第一煙囪20和一條以上用于吸氣的第二煙囪21，第一煙囪20的底部設(shè)有一圓錐臺(tái)狀的集熱棚22，集熱棚22上鋪設(shè)有太陽(yáng)能聚熱板，集熱棚22的頂部與第一煙? 20的底部連接以使第一煙? 20與集熱棚22內(nèi)的容腔連通，集熱棚22的底部側(cè)緣與第二煙? 21的底部側(cè)緣連接，第二煙囪21與集熱棚22的底部側(cè)緣連接處設(shè)有開(kāi)口 23 ;第一煙? 20和第二煙? 21的通道內(nèi)分別設(shè)有一風(fēng)力發(fā)電裝置24。
[0031]當(dāng)?shù)诙焽?1為多條時(shí)，多條第二煙囪21和對(duì)應(yīng)的開(kāi)口 23均布設(shè)置于集熱棚22的底部側(cè)緣，在集熱棚22的容腔內(nèi)位于相鄰開(kāi)口 23之間的位置設(shè)有用于防止從各個(gè)開(kāi)口23進(jìn)入的氣流相互串?dāng)_的隔板25，即通過(guò)設(shè)置隔板25使每個(gè)開(kāi)口 23與集熱棚22的頂部之間形成一相對(duì)獨(dú)立的通道，這樣各個(gè)開(kāi)口 23之間便不會(huì)相互產(chǎn)生影響，有利于氣流的流通。
[0032]因?yàn)榧療崤?2的結(jié)構(gòu)為中間高，向四周都是有坡度的向下延伸，即中間高四周低，通過(guò)太陽(yáng)能聚熱板積聚在集熱棚22的容腔內(nèi)的熱量會(huì)向中間聚攏，所以集熱棚22的中間對(duì)應(yīng)的頂部位置溫度最高，周邊溫度較低。由于集熱棚22的頂部連通的是第一煙囪20的底部，即第一煙囪20的底部高溫，空氣便向上流動(dòng)，形成氣流。而第一煙囪20的底部也通過(guò)集熱棚與第二煙囪21之間的開(kāi)口 23與第二煙囪21連通，氣流便會(huì)從第二煙囪21的頂部向第一煙囪20中補(bǔ)充氣流，此時(shí)第一煙囪20和第二煙囪21中的風(fēng)力發(fā)電裝置24便可進(jìn)行發(fā)電。
[0033]進(jìn)一步地，在第二煙囪21內(nèi)位于開(kāi)口 23的底部上方設(shè)置一閥門(mén)26，該閥門(mén)26用于控制第二煙囪21內(nèi)的通道處于打開(kāi)和封閉狀態(tài)中的一種，第二煙囪21的底部側(cè)緣還設(shè)有一可打開(kāi)和關(guān)閉的進(jìn)氣門(mén)27。在初期集熱棚22的溫度未穩(wěn)定時(shí)，關(guān)閉閥門(mén)26，打開(kāi)進(jìn)氣門(mén)27，待第一煙囪20的頂部與進(jìn)氣門(mén)27之間形成穩(wěn)定的氣流后，便打開(kāi)閥門(mén)26和關(guān)閉進(jìn)氣門(mén)27，流動(dòng)的氣流形成的負(fù)壓會(huì)帶動(dòng)第二煙囪21內(nèi)的空氣自頂部向下流動(dòng)。
[0034]進(jìn)一步地，第二煙囪21的頂部的周壁上開(kāi)有多個(gè)導(dǎo)流通孔28，導(dǎo)流通孔28可增加進(jìn)氣的面積，使空氣更容易進(jìn)入第二煙囪21中。另外，該該導(dǎo)流通孔28可打開(kāi)和關(guān)閉，當(dāng)風(fēng)力較大時(shí)，可關(guān)閉導(dǎo)流通孔28，當(dāng)風(fēng)力較小或無(wú)風(fēng)時(shí)，打開(kāi)導(dǎo)流通孔28，可增加進(jìn)風(fēng)量?？刂茖?dǎo)流通孔28的打開(kāi)和關(guān)閉可人工控制，也可根據(jù)風(fēng)速檢測(cè)裝置返回的信號(hào)智能地控制，其控制方式為成熟的技術(shù)，在此不再贅述。
[0035]進(jìn)一步地，第二煙囪21的煙囪口上設(shè)有一導(dǎo)流罩29，導(dǎo)流罩29的頂部設(shè)有一彎曲部，因?yàn)轱L(fēng)向一般為斜向或橫向，設(shè)置一彎曲部可以使風(fēng)更容易通過(guò)導(dǎo)流罩29進(jìn)入到煙囪中。另外，該導(dǎo)流罩29為可轉(zhuǎn)動(dòng)的,根據(jù)風(fēng)向轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)流罩29使彎曲部正對(duì)風(fēng)向。
[0036]對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括:用于排氣的第一煙囪和用于吸氣的第二煙?，所述第一煙?的底部通過(guò)一連接通道與第二煙?的底部連通，第一煙囪的底部設(shè)有換熱器，所述換熱器與一熱源的輸入端連接，第一煙?和第二煙?的通道內(nèi)分別設(shè)有一風(fēng)力發(fā)電裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第二煙囪的頂部的周壁上開(kāi)有多個(gè)用于增加吸氣面積的可打開(kāi)和關(guān)閉的導(dǎo)流通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第二煙囪的煙囪口上設(shè)有一可轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)流罩，所述導(dǎo)流罩的頂部設(shè)有一彎曲部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述熱源為高溫水或高溫蒸汽。
5.一種基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括:用于排氣的第一煙囪和一條以上用于吸氣的第二煙囪，所述第一煙囪的底部設(shè)有一圓錐臺(tái)狀的集熱棚，所述集熱棚上鋪設(shè)有太陽(yáng)能聚熱板，集熱棚的頂部與第一煙?的底部連接以使第一煙?與集熱棚內(nèi)的容腔連通，集熱棚的底部側(cè)緣與第二煙?的底部側(cè)緣連接，第二煙?與集熱棚的底部側(cè)緣連接處設(shè)有開(kāi)口 ；所述第一煙?和第二煙?的通道內(nèi)分別設(shè)有一風(fēng)力發(fā)電裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第二煙囪的頂部的周壁上開(kāi)有多個(gè)用于增加吸氣面積的可打開(kāi)和關(guān)閉的導(dǎo)流通孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第二煙囪的煙囪口上設(shè)有一可轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)流罩，所述導(dǎo)流罩的頂部設(shè)有一彎曲部。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)?shù)诙焽铻槎鄺l時(shí)，多條第二煙囪和對(duì)應(yīng)的開(kāi)口均布設(shè)置于集熱棚的底部側(cè)緣，在集熱棚的容腔內(nèi)位于相鄰開(kāi)口之間的位置設(shè)有用于防止從各個(gè)開(kāi)口進(jìn)入的氣流相互串?dāng)_的隔板。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于煙囪效應(yīng)的熱空氣發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，在所述第二煙囪內(nèi)位于開(kāi)口的頂部上方設(shè)有一用于打開(kāi)和封閉第二煙囪內(nèi)的通道的閥門(mén)，第二煙囪的底部側(cè)緣還設(shè)有一可打開(kāi)和關(guān)閉的進(jìn)氣門(mén)。
【文檔編號(hào)】F01D15/10GK104405451SQ201410523147
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】鄭成勛 申請(qǐng)人:鄭成勛