[实用新型]一种混合热力闭式回热循环热机和发电装置

说明书

技术领域

本实用新型一种混合热力闭式回热循环热机和发电装置涉及一种使用包括太阳能在内的多种热源的环保型闭式回热循环热机和发电装置，属于太阳能热电联产技术领域。

背景技术

当前，太阳能光伏产业在世界各国如日中天的发展。可见,人类正在积极寻求可替代常规能源的新型环保能源。相比于风能、地热能、潮汐能等清洁能源，太阳辐射能具有资源丰富，可开发性强，技术成熟等优势。目前太阳能开发利用主要有两种比较成熟的形式：太阳能光伏发电(PV）和太阳能光热发电(CPS)。如今，太阳能光伏发电产业如火如荼的发展状况似乎一度掩盖了太阳能光热发电的光芒。但是，从长远方面来看：1. 多晶硅是典型的高耗能产业，且单位面积的发电效率相对较低，投资回报期相对较长。2. 生产多晶硅的副产品四氯化硅属剧毒物质，对环境的影响不容忽视。花费额外的经费再处理污染问题，可谓舍本求末。然而，太阳能光热发电以无污染和成倍于光伏发电效率的优势在太阳能发电产业中显得尤为重要，其巨大的商业前景不应被忽视，美国加州Solar One与Solar Two电站合计850MW（二期达到1750MW)的运行，足以证明了光热发电（CPS）系统技术上和经济上是可靠的，且极具商业价值。太阳能热发电的规模化特点决定了其未来巨大的发展潜力要超过太阳能光伏产业。而谈及太阳能光热发电不可避免的要提到闭式回热循环热机。它以高转换率的绝对优势在太阳能热发电中获得举足轻重的地位。传统的闭式回热循环热机结构为：热机中包括热腔和冷腔，工质在低温冷腔中压缩, 然后流到高温热腔中迅速加热,膨胀做功。燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧, 通过加热器传给工质, 工质不直接参与燃烧, 也不更换。因此，它以振动小、排放低、结构简单、单机容量小、燃料选材广泛、热能效率高且出力和效率不受海拔高度影响等优势广泛被人们所重视。然而传统闭式回热循环热机也存在多个技术难题：1.传统闭式回热循环热机一般使用单一热源，以太阳能为例，如当日太阳光强度达不到额定数值，则会大大降低热机工作效率，甚至不工作。2.传统的闭式回热循环热机大多采用机械传动机构带动配气活塞来完成热机循环，其问题在于实际工作循环偏离理想循环，输出功率难以调控，且在高温高压下的密封活动问题不易处理，使闭式回热循环热机效率降低，维修成本增加。

经检索，未发现与本发明完全相同或类似的文献资料和报告。

发明内容

本实用新型目的是针对上述不足之处提供一种混合热力闭式回热循环热机和发电装置，本实用新型采用了双热能互补技术，当聚光温度不足的情况下需要继续发电时，可启动燃料加热装置补充热力，使热机核心部件达到额定温度，保障热机高效工作；采用磁控配气优化技术，启动快，效率高，本实用新型采用磁极配气活塞技术，根据发电机的输出电压的函数或者根据人为需要来控制配气活塞，使热机更接近理想循环，功率调控更灵活，且从根本解决了长期以来密封问题的困扰；本实用新型采用冷却工质强制降温技术，极大的提高了循环气体冷却速度，从而使动力活塞收缩回击力增大，另外，强制降温后的工作流体又可以作为另一种热源供应生产生活之用。

一种混合热力闭式回热循环热机和发电装置是采取以下技术方案实现：

一种混合热力闭式回热循环热机和发电装置由双热源加热组件、循环热机组件、变速与发电组件组成。

双热源加热组件包括桶壁、冲孔底板、保温上封板、热能反射板、聚光接收口、自动遮光盖、遮光盖电动机、金属上盖板、金属下盖板、多孔金属纤维燃烧头、点火器、燃烧器基座、燃料管进口、余热回收管、余热回收管出口、余热回收管进口和尾烟管出口。

桶壁与冲孔底板、保温上封板、使用铆钉连接组成完整的桶体。保温层与热能反射板紧密贴合组成完整的保温反射体。并根据需要设计成不同直径的两组保温反射体，同心放置于桶体内，位于外侧的保温反射体紧贴于桶壁，两组保温反射体之间形成环形空腔，在空腔内放置余热回收管，并在保温桶体上安装余热回收管进口、余热回收管出口和尾烟管出口。须保证燃烧后的尾烟经上述空腔并在余热回收管的滤热之后顺畅地从尾烟管出口排出；在保温上封板上部安装有聚光接收口、自动遮光盖、遮光盖电动机，可以通过电动机的驱动自动完成聚光接收口的开放与关闭。保温上封板底面固定有金属上盖板。冲孔底板中心处安装有多孔金属纤维燃烧头，并在多孔金属纤维燃烧头顶部盖有金属下盖板，燃烧器基座、燃料管进口、点火器与多孔金属纤维燃烧头连接组装，并安装在冲孔底板下部嵌入闭式回热循环组件中的空腔内组成燃料加热装置。金属上盖板和金属下盖板之间形成空层以供安装闭式循环组件中的工质加热管组。