專利名稱：塔式太陽熱發(fā)電裝置的虹吸風(fēng)冷水冷法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及塔式太陽熱發(fā)電裝置的虹吸風(fēng)冷水冷法及設(shè)備。
技術(shù)背景
推廣利用太陽能熱發(fā)電有利于節(jié)能減排和人類的可持續(xù)發(fā)展?，F(xiàn)有一種采用聚光鏡陣列的太陽熱發(fā)電裝置，采用水進行冷卻。由于用水量大，增加了其建設(shè)場地的選址難度，并且增加了投資和經(jīng)常性費用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供塔式太陽熱發(fā)電裝置的虹吸風(fēng)冷水冷法及設(shè)備。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的方法用自動跟蹤的聚焦反射鏡陣列、豎塔、豎塔頂端的集熱器、蒸汽透平和筒狀冷凝器組成一個塔式太陽熱發(fā)電裝置。在筒狀冷凝器的底部設(shè)置進風(fēng)通道，在筒狀冷凝器的上端設(shè)置出風(fēng)通道，將太陽熱發(fā)電裝置的乏汽冷凝器置于筒狀冷凝器中。使進風(fēng)通道——筒狀冷凝器內(nèi)部——出風(fēng)通道形成一個低風(fēng)阻風(fēng)道。利用太陽熱發(fā)電裝置乏汽冷凝器放出的熱能使風(fēng)道內(nèi)的空氣升溫形成熱虹吸，利用熱虹吸效應(yīng)使風(fēng)道內(nèi)空氣快速流動實現(xiàn)對乏汽冷凝器的有效冷卻。同時，在風(fēng)道內(nèi)乏汽冷凝器上方設(shè)置一個與水源連接的噴淋器件，建設(shè)對乏汽冷凝器噴水進行蒸發(fā)冷卻的機制。
本發(fā)明根據(jù)上述方法解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案用自動跟蹤的聚焦反射鏡陣列、豎塔、豎塔頂端的集熱器、蒸汽透平和筒狀冷凝器組成。在筒狀冷凝器的底部設(shè)置進風(fēng)通道，在筒狀冷凝器的上端設(shè)置出風(fēng)通道。在筒狀冷凝器中設(shè)置太陽熱發(fā)電裝置的乏汽冷凝器。令進風(fēng)通道——筒狀冷凝器內(nèi)部——出風(fēng)通道形成一個低風(fēng)阻風(fēng)道。在風(fēng)道內(nèi)乏汽冷凝器上方設(shè)置一個與水源連接的噴淋器件。
還可以將筒狀冷凝器與豎塔一體建造。
還可以在筒狀冷凝器底部設(shè)置水平安置的乏汽冷凝器，水平安置的乏汽冷凝器與豎直安裝的乏汽冷凝器連通。
本發(fā)明的有益效果進風(fēng)通道——筒狀冷凝器內(nèi)部——出風(fēng)通道形成一個低風(fēng)阻風(fēng)道，并令乏汽冷凝器的換熱界面作為風(fēng)道邊界的一部分?？衫脽岷缥?yīng)在風(fēng)道內(nèi)形成高速空氣流實現(xiàn)對熱發(fā)電系統(tǒng)放熱界面的強迫風(fēng)冷。與采用水冷的太陽熱發(fā)電系統(tǒng)相比，具有無需動力、不需要冷卻水或者大幅度減少冷卻水使用量、減少建設(shè)用地、可建造在很不平整的土地上、大幅度降低投資和選址條件的優(yōu)點?；ㄙM用最多可降低60%或者更多。不采用水冷卻的熱發(fā)電裝置可以省略水源的保持和水處理環(huán)節(jié)、不產(chǎn)生輸水系統(tǒng)的動力消耗、也沒有輸水系統(tǒng)的銹蝕堵塞問題，可大幅度節(jié)省運營成本和提高發(fā)電裝置的可靠性。對一個10千瓦的發(fā)電裝置，減少1千瓦的水冷卻系統(tǒng)用電，可增加10%的輸出。蒸發(fā)冷卻效果好、用水少。在風(fēng)道內(nèi)乏汽冷凝器上方設(shè)置一個與與水源連接的噴淋器件，建設(shè)對乏汽冷凝器噴水進行蒸發(fā)冷卻的機制，可以同時獲得熱虹吸和蒸發(fā)冷卻兩種冷卻手段及其帶來的好處。
筒狀冷凝器與塔式發(fā)電裝置的豎塔一體建造，可以減少總的建設(shè)成本。
增加設(shè)置水平安置的乏汽冷凝器，可以增加換熱能力，減低筒狀冷凝器的高度。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是一個虹吸風(fēng)冷水冷塔式太陽熱發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是一個帶水平乏汽冷凝器的虹吸風(fēng)冷水冷塔式太陽熱發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.反射鏡陣列；2.豎塔；3.筒狀冷凝器；4.集熱器；5.蒸汽透平；6.進風(fēng)通道；7.出風(fēng)器；8.乏汽冷凝器；9.風(fēng)道；10.自動閥門；11.噴淋器件；12.水平安置的乏汽冷凝器；13.水平風(fēng)道。
具體實施方式
圖1給出本發(fā)明的一個實施例。圖1中，用自動跟蹤的聚焦反射鏡陣列1、與豎塔 2 一體建造的筒狀冷凝器3、豎塔2頂端的集熱器4、蒸汽透平5，組成一個虹吸風(fēng)冷塔式太陽熱發(fā)電裝置。在筒狀冷凝器3的底部設(shè)置進風(fēng)通道6。筒狀冷凝器3上端用轉(zhuǎn)動副連接一個側(cè)向出風(fēng)器7作為出風(fēng)通道。在筒狀冷凝器3中設(shè)置多個太陽熱發(fā)電裝置的乏汽冷凝器8。乏汽冷凝器8表面可帶有散熱翅板。進風(fēng)通道6——筒狀冷凝器3內(nèi)部——出風(fēng)器 7形成一個低風(fēng)阻風(fēng)道9。
在乏汽冷凝器8的頂端設(shè)置一個自動閥門10。令自動閥門10的外端與一個負(fù)壓源連通并打開自動閥門10，可將蒸汽透平5內(nèi)的不凝氣體移除。
圖1實施例的工作原理為自動跟蹤的反射鏡陣列1將太陽光反射到豎塔2頂端的集熱器4吸收體上，集熱器4吸收體將陽光轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮懿⒓療崞?內(nèi)的水加熱成蒸汽， 蒸汽通過蒸汽透平5作功并驅(qū)動發(fā)電機輸出電能。作功后的乏汽進入乏汽冷凝器8。乏汽冷凝器8在風(fēng)道9中因熱虹吸現(xiàn)象受到強迫風(fēng)冷，使其中的乏汽冷卻凝結(jié)成水并依靠重力回流。回流積聚的水由高壓水泵泵送到集熱器4，集熱器4吸收體將陽光轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮懿⒓療崞?內(nèi)的水加熱成蒸汽……，如此不斷重復(fù)前述熱功循環(huán)，進行太陽熱能發(fā)電。
由于乏汽冷凝器8的放熱，風(fēng)道9內(nèi)的空氣被加熱。熱空氣比重小，會向上流動并不斷從出風(fēng)器7流出，同時從進風(fēng)通道6吸進外部空氣。這就是所謂的熱虹吸現(xiàn)象。出風(fēng)器7能夠在風(fēng)力作用下自由轉(zhuǎn)動，使其出風(fēng)口始終不處于迎風(fēng)狀態(tài)。在風(fēng)道9足夠長且足夠通暢、換熱面積和功率足夠大的情況下，風(fēng)道9內(nèi)空氣的流速會足夠快。
在乏汽冷凝器8的上方設(shè)置有一個與水源連接的噴淋器件11。通過噴淋器件11 對乏汽冷凝器8噴水，可實現(xiàn)乏汽冷凝器8的蒸發(fā)冷卻。
圖2給出本發(fā)明的另一個實施例。圖2中，用自動跟蹤的聚焦反射鏡陣列1、與豎塔2 —體建造的筒狀冷凝器3、豎塔2頂端的集熱器4、乏汽冷凝器8及與之連通的水平安置的乏汽冷凝器12、蒸汽透平5組成一個帶水平乏汽冷凝器的虹吸風(fēng)冷水冷塔式太陽熱發(fā)電裝置。在乏汽冷凝器8的上方設(shè)置有一個與水源連接的噴淋器件11。水平安置的乏汽冷凝器12外面是水平風(fēng)道13。水平風(fēng)道13的邊界立面含有進風(fēng)通道6。水平風(fēng)道13與風(fēng)道9平滑連接。
圖2實施例的工作原理可參照實施例1的有關(guān)部分。水平風(fēng)道13本身的熱虹吸效應(yīng)很弱，但能提高豎直風(fēng)道9內(nèi)的空氣溫度，使得風(fēng)道9的熱虹吸現(xiàn)象及其產(chǎn)生的換熱效果得到大幅度提升，尤其是在筒狀冷凝器3高度較低的情況下。
權(quán)利要求
1.塔式太陽熱發(fā)電裝置的虹吸風(fēng)冷水冷法用自動跟蹤的聚焦反射鏡陣列、豎塔、豎塔頂端的集熱器、蒸汽透平和筒狀冷凝器組成一個塔式太陽熱發(fā)電裝置。在筒狀冷凝器的底部設(shè)置進風(fēng)通道，在筒狀冷凝器的上端設(shè)置出風(fēng)通道，將太陽熱發(fā)電裝置的乏汽冷凝器置于筒狀冷凝器中；使進風(fēng)通道一筒狀冷凝器內(nèi)部一出風(fēng)通道形成一個低風(fēng)阻風(fēng)道； 利用太陽熱發(fā)電裝置乏汽冷凝器放出的熱能使風(fēng)道內(nèi)的空氣升溫形成熱虹吸，利用熱虹吸效應(yīng)使風(fēng)道內(nèi)空氣快速流動實現(xiàn)對乏汽冷凝器的有效冷卻；在風(fēng)道內(nèi)乏汽冷凝器上方設(shè)置一個與水源連接的噴淋器件，建設(shè)對乏汽冷凝器噴水進行蒸發(fā)冷卻的機制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法制造的虹吸風(fēng)冷水冷塔式太陽熱發(fā)電裝置，由自動跟蹤的聚焦反射鏡陣列、豎塔、豎塔頂端的集熱器、蒸汽透平和筒狀冷凝器組成，其特征在于在筒狀冷凝器的底部含有進風(fēng)通道，在筒狀冷凝器的上端含有出風(fēng)通道；太陽熱發(fā)電裝置的乏汽冷凝器置于筒狀冷凝器中；進風(fēng)通道——筒狀冷凝器內(nèi)部——出風(fēng)通道形成一個低風(fēng)阻風(fēng)道；在風(fēng)道內(nèi)乏汽冷凝器上方含有一個與水源連接的噴淋器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽熱發(fā)電裝置，其特征在于所述筒狀冷凝器與豎塔一體建造。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽熱發(fā)電裝置，其特征在于筒狀冷凝器底部含有水平安置的乏汽冷凝器，水平安置的乏汽冷凝器與豎直安裝的乏汽冷凝器連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的太陽熱發(fā)電裝置，其特征在于含有一個與筒狀冷凝器上端采用轉(zhuǎn)動副連接的側(cè)向出風(fēng)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的太陽熱發(fā)電裝置，其特征在于乏汽冷凝器的頂端含有一個自動閥門。
全文摘要
塔式太陽熱發(fā)電裝置的虹吸風(fēng)冷水冷法用一個筒狀冷凝器，在其底部和上端分別設(shè)置進風(fēng)通道和出風(fēng)通道，使進風(fēng)通道—筒狀冷凝器內(nèi)部—出風(fēng)通道形成風(fēng)道，利用熱虹吸進行冷卻；在乏汽冷凝器上方設(shè)置噴淋器件。據(jù)此方法制造的風(fēng)冷水冷塔式太陽熱發(fā)電裝置，其特征在于含有一個筒狀冷凝器，進風(fēng)通道—筒狀冷凝器內(nèi)部—出風(fēng)通道形成風(fēng)道。在風(fēng)道內(nèi)乏汽冷凝器上方含有一個與水源連接的噴淋器件。本發(fā)明有益效果熱虹吸風(fēng)冷無需動力、不需要冷卻水、建設(shè)用地少、可大幅度降低投資、節(jié)省運營成本和內(nèi)部用電、提高可靠性，可同時獲得熱虹吸風(fēng)冷和蒸發(fā)冷卻兩種冷卻手段帶來的好處。結(jié)合附圖給出兩個實施例。
文檔編號F01K11/02GK102536706SQ201010619409
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者施國梁 申請人:施國梁