[发明专利]一种基于蒸发冷却装置的余热发电系统

权利要求书

1.一种基于蒸发冷却装置的余热发电系统，其特征在于，包括：

冷凝器(40)、蒸气发生装置(20)、发电装置(30)、循环主管路(10)；其中，所述循环主管路(10)将冷凝器(40)、蒸气发生装置(20)和发电装置(30)串联成回路，且冷却介质依次从冷凝器(40)流入蒸气发生装置(20)和发电装置(30)，再返回至冷凝器(40)；

所述冷凝器(40)，分别连接所述循环主管路(10)的入口、出口和冷却水管路的入口、出口；所述冷凝器(40)用于对冷却介质进行冷却；

所述蒸气发生装置(20)，包括发热元件与冷却设备；所述冷却设备内部具有冷却介质，所述冷却设备与发热元件进行换热，同时产生蒸气；所述发电装置(30)利用产生的蒸气发电。

2.根据权利要求1所述基于蒸发冷却装置的余热发电系统，其特征在于，所述蒸气发生装置(20)与所述发电装置(30)之间串联再热器(50)，再热器(50)与发热元件中的高温部件紧密结合。

3.根据权利要求2所述基于蒸发冷却装置的余热发电系统，其特征在于，在循环主管路(10)上还设置有回热管路(70)，所述回热管路(70)与所述蒸气发生装置(20)并联。

4.根据权利要求3所述基于蒸发冷却装置的余热发电系统，其特征在于，在循环主管路(10)上还设置有发电机保护管路(60)，所述发电机保护管路(60)与所述发电装置(30)并联。

5.根据权利要求1所述基于蒸发冷却装置的余热发电系统，其特征在于，所述发电装置(30)包括依次连接的发电机(310)、整流器(320)和蓄电池(330)。

6.根据权利要求5所述基于蒸发冷却装置的余热发电系统，其特征在于，所述发电机(310)为盘式永磁发电机，其设有三个独立腔室：中间腔室、左腔室和右腔室；所述中间腔室中包含有转子(3170)、左侧定子(3130)和右侧定子(3180)，所述左侧定子(3130)和右侧定子(3180)上均设有定子绕组，为绕线结构；所述中间腔室连接排气管(3140)和进气管(3150)，所述中间腔室还作为余热发电系统主回路的一部分，流过的过热蒸气推动所述转子(3170)旋转，使两侧定子绕组产生感应电流，所述感应电流通过定子引接线从两侧定子绕组引出至密封转接端子(3190)，进而引出发电机，进入所述整流器(320)；所述左腔室和右腔室为定子冷却腔室，其出入口分别连接定子冷却出气管(3120)和定子冷却进液管(3160)；发电机冷却介质通过所述定子冷却进液管(3160)流入两个腔室，通过所述定子冷却出气管(3120)流出两个腔室，连接所述发电机(310)的冷却回路为两侧定子绕组进行冷却。

7.根据权利要求6所述基于蒸发冷却装置的余热发电系统，其特征在于，所述转子(3170)由轴(31710)、磁钢(31720)、转子铁芯(31730)和叶片(31740)组成；转子通过所述轴(31710)被左侧定子(3130)和右侧定子(3180)轴向固定，转子铁芯(31730)嵌套在轴(31710)上，所述转子铁芯(31730)中设有若干孔洞以满足隔磁和轻量化的需求，所述磁钢(31720)为永磁材料，磁钢(31720)镶嵌在转子铁芯(31730)中构成磁极；所述转子铁芯(31730)的外圆周上固定有叶片(31740)，当过热蒸气流入发电机中间腔室时，推动所述叶片(31740)旋转，带动转子(3170)旋转发电。

8.根据权利要求6所述基于蒸发冷却装置的余热发电系统，其特征在于，所述左侧定子(3130)和右侧定子(3180)构成发电机的所述中间腔室的腔体和封盖；在左侧定子(3130)和右侧定子(3180)上的未设置线圈侧加装翅片以辅助定子散热。

9.根据权利要求6所述基于蒸发冷却装置的余热发电系统，其特征在于，所述发电机(310)的冷却回路中设置发电机冷却用冷凝器(830)或所述发电机(310)的冷却回路与循环主管路公用的冷凝器(40)。

10.根据权利要求1所述基于蒸发冷却装置的余热发电系统，其特征在于，所述蒸气发生装置(20)的发热元件与冷却设备贴合，贴合面的间隙加入导热硅脂；所述蒸气发生装置(20)水平放置，或竖直放置，或倾斜放置。