旋转驱动型秸秆燃烧发电装置的制作方法

本实用新型涉及一种属于新能源发电技术领域的发电系统，特别是一种带有碱金属热电转换器和旋转发电机的秸秆发电系统。

背景技术：

秸秆是农作物通过采摘脱粒后留下来的茎叶，主要有玉米、小麦、水稻、高粱、大豆等秸秆品种。有关数据显示，中国农作物秸秆年产量约为7亿吨左右，列世界之首，每年收获的秸秆除去用于造纸、饲料、造肥还田及收集损失的1.09亿吨外，可作为能源加以利用的秸秆总量达3.76亿吨。

秸秆发电，是大力发展循环经济、利用可再生资源来转变经济增长方式的重要战略举措。秸秆是一种很好的清洁可再生能源，是最具开发利用潜力的新能源之一，具有较好的经济、生态和社会效益。在生物质的再生利用过程中，排放的CO₂与生物质再生时吸收的CO₂达到碳平衡，具有CO₂零排放的作用，对缓解和最终解决温室效应问题具有潜在的贡献价值。秸秆发电，就是以农作物秸秆为主要燃料的一种发电方式，又分为秸秆气化发电和秸秆燃烧发电。秸秆气化发电是将秸秆在缺氧状态下燃烧，发生化学反应，生成高品位、易输送、利用效率高的气体，利用这些产生的气体再进行发电。但秸秆气化发电工艺过程复杂，难以适应大规模应用，主要用于较小规模的发电项目。秸秆直接燃烧发电是21世纪初期实现规模化应用唯一现实的途径。秸秆是一种很好的清洁可再生能源，每两吨秸秆的热值就相当于一吨标准煤，而且其平均含硫量只有3.8‰，而煤的平均含硫量约达1％。在生物质的再生利用过程中，对缓解和最终解决温室效应问题将具有重要贡献。但是在现有的技术中，秸秆发电还仅仅是与用秸秆燃烧加热水蒸气来推动汽轮机旋转，综合热效率利用率低，存在大量的能源浪费现象。

技术实现要素：

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种旋转驱动型秸秆燃烧发电装置，可以提高秸秆燃烧热能的利用率。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的，本实用新型包括秸秆燃烧炉、衬板、送料口、送料门、除灰口、除灰门、把手、烟道、鼓风管、鼓风机、第一碱金属热电转换器、第二碱金属热电转换器、电力存储与并网装置、线束、保温层、第一旋转发电机、第二旋转发电机、第一旋转轴、第二旋转轴、旋转叶片、换热器、进水管、出水管、静电除尘器、通风管、除尘控制器、涡轮机、第三旋转发电机、涡轮进气管、涡轮出气管、压缩机、低压腔、连接轴，衬板、布置在秸秆燃烧炉的下端，衬板把秸秆燃烧炉分为燃烧室和炉灰室上下两部分，衬板上阵列分布着漏灰孔，送料口布置在燃烧室的下端壁面上，送料门布置在送料口的外部，除灰口布置在炉灰室的下端壁面上，除灰门布置在除灰口的外部，送料门、除灰门均通过旋转机构与秸秆燃烧炉的外壁面相连接，两个把手分别布置在送料门、除灰门上，烟道布置在秸秆燃烧炉上端并与秸秆燃烧炉的出风口相连接，鼓风管的一端与秸秆燃烧炉燃烧室的下部相连通，鼓风管的另一端与鼓风机的出风口相连接，第一碱金属热电转换器布置在秸秆燃烧炉燃烧室的侧壁上，第二碱金属热电转换器布置在秸秆燃烧炉燃烧室的顶壁上，保温层包裹在秸秆燃烧炉的外部，第一旋转轴、第二旋转轴的上端分别与第一旋转发电机、第二旋转发电机相连接，第一旋转轴、第二旋转轴的下端布置在烟道内并安装上旋转叶片，第一旋转轴的下端带有三组旋转叶片，第二旋转轴的下端带有一组旋转叶片，换热器包裹在烟道的外部，进水管布置在换热器后端，出水管布置在换热器的前端，静电除尘器布置在烟道的尾部，通风管布置在静电除尘器上，除尘控制器通过线束与静电除尘器相连接，第一碱金属热电转换器、第二碱金属热电转换器、第一旋转发电机、第二旋转发电机、除尘控制器均通过线束与电力存储与并网装置相连接；涡轮机通过连接轴与第三旋转发电机相连接，涡轮进气管的进气口与低压腔的出气口相连接，涡轮进气管的出气口与涡轮机的进气口相连接，涡轮出气管的进气口与涡轮机的出气口相连接，涡轮出气管的出气口与低压腔的进气口相连接，压缩机布置在涡轮进气管的前端，涡轮进气管的中间部分布置在秸秆燃烧炉的上部燃烧室内，第三旋转发电机通过线束与电力存储与并网装置相连接；在涡轮机、涡轮进气管、涡轮出气管、压缩机、低压腔中流通的是氮气。

进一步地，在本实用新型中，鼓风机、静电除尘器、压缩机均由电力存储与并网装置供电，保温层由纳米气凝胶毛毡构成，通风管在静电除尘器上阵列式布置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型设计合理，结构简单；秸秆燃烧后，不但可以直接实现热电转换，加热高压氮气推动涡轮机旋转发电，而且还能利用尾气推动旋转叶片进行旋转发电，同时利用尾气余热加热换热器内的水，从而达到秸秆热能的四重利用；秸秆燃烧炉的外部包裹纳米气凝胶毛毡保温层，纳米气凝胶毛毡保温效果良好，可以有效阻止秸秆热量过多的散失。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为图1中A-A剖面的结构示意图；

图3为图1中B-B剖面的结构示意图；

图4为图1中C-C剖面的结构示意图；

附图中的标号分别为：1、秸秆燃烧炉，2、衬板，3、送料口，4、送料门，5、除灰口，6、除灰门，7、把手，8、烟道，9、鼓风管，10、鼓风机，11、第一碱金属热电转换器，12、第二碱金属热电转换器，13、电力存储与并网装置，14、线束，15、保温层，16、第一旋转发电机，17、第二旋转发电机，18、第一旋转轴，19、第二旋转轴，20、旋转叶片，21、换热器，22、进水管，23、出水管，24、静电除尘器，25、通风管，26、除尘控制器，27、涡轮机，28、第三旋转发电机，29、涡轮进气管，30、涡轮出气管，31、压缩机，32、低压腔，33、连接轴。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

本实用新型的实施例如图1至图4所示，本实用新型包括秸秆燃烧炉1、衬板2、送料口3、送料门4、除灰口5、除灰门6、把手7、烟道8、鼓风管9、鼓风机10、第一碱金属热电转换器11、第二碱金属热电转换器12、电力存储与并网装置13、线束14、保温层15、第一旋转发电机16、第二旋转发电机17、第一旋转轴18、第二旋转轴19、旋转叶片20、换热器21、进水管22、出水管23、静电除尘器24、通风管25、除尘控制器26、涡轮机27、第三旋转发电机28、涡轮进气管29、涡轮出气管30、压缩机31、低压腔32、连接轴33，衬板2、布置在秸秆燃烧炉1的下端，衬板2把秸秆燃烧炉1分为燃烧室和炉灰室上下两部分，衬板2上阵列分布着漏灰孔，送料口3布置在燃烧室的下端壁面上，送料门4布置在送料口3的外部，除灰口5布置在炉灰室的下端壁面上，除灰门6布置在除灰口5的外部，送料门4、除灰门6均通过旋转机构与秸秆燃烧炉1的外壁面相连接，两个把手7分别布置在送料门4、除灰门6上，烟道8布置在秸秆燃烧炉1上端并与秸秆燃烧炉1的出风口相连接，鼓风管9的一端与秸秆燃烧炉1燃烧室的下部相连通，鼓风管9的另一端与鼓风机10的出风口相连接，第一碱金属热电转换器11布置在秸秆燃烧炉1燃烧室的侧壁上，第二碱金属热电转换器12布置在秸秆燃烧炉1燃烧室的顶壁上，保温层15包裹在秸秆燃烧炉1的外部，第一旋转轴18、第二旋转轴19的上端分别与第一旋转发电机16、第二旋转发电机17相连接，第一旋转轴18、第二旋转轴19的下端布置在烟道8内并安装上旋转叶片20，第一旋转轴18的下端带有三组旋转叶片20，第二旋转轴19的下端带有一组旋转叶片20，换热器21包裹在烟道8的外0，进水管22布置在换热器21后端，出水管23布置在换热器21的前端，静电除尘器24布置在烟道8的尾部，通风管25布置在静电除尘器24上，除尘控制器26通过线束14与静电除尘器24相连接，第一碱金属热电转换器11、第二碱金属热电转换器12、第一旋转发电机16、第二旋转发电机17、除尘控制器26均通过线束14与电力存储与并网装置13相连接；涡轮机27通过连接轴33与第三旋转发电机28相连接，涡轮进气管29的进气口与低压腔32的出气口相连接，涡轮进气管29的出气口与涡轮机27的进气口相连接，涡轮出气管30的进气口与涡轮机27的出气口相连接，涡轮出气管30的出气口与低压腔32的进气口相连接，压缩机31布置在涡轮进气管29的前端，涡轮进气管29的中间部分布置在秸秆燃烧炉的上部燃烧室内，第三旋转发电机28通过线束14与电力存储与并网装置13相连接；在涡轮机27、涡轮进气管29、涡轮出气管30、压缩机31、低压腔32中流通的是氮气；保温层15由纳米气凝胶毛毡构成，通风管25在静电除尘器24上阵列式布置。

在本实用新型的实施过程中，通过送料口3把粉碎的秸秆放入秸秆燃烧炉1的上部燃烧室内，关上送料门4；利用点火装置把秸秆点燃，同时利用鼓风机10往燃烧室内补足燃烧所需的空气。秸秆点燃后，第一碱金属热电转换器11、第二碱金属热电转换器12可以直接实现热电转换，把秸秆燃烧所产生的一部分热能转换为电能；同时，高温的排气推动安装在第一旋转轴18、第二旋转轴19上的旋转叶片20进行旋转，从而带动第一旋转发电机16、第二旋转发电机17发电；当有客户需要热水时，可以从进水管22中往换热器21中补水，排气余热会通过烟道8的壁面加热换热器21中水，而后热水从出水管23中放出。通过静电除尘器24，可以把排气中的灰尘去掉，从而使最后排到大气中的排气比较环保。鼓风机10、静电除尘器24、压缩机31所需的电均由电力存储与并网装置13直接供电。秸秆燃烧产生的灰，通过衬板2上的漏灰孔流入秸秆燃烧炉1下部的炉灰室；当需要清除这些炉灰时，可以通过除灰口5可以炉灰打扫干净。

低压腔32中的是氮气经过压缩机31后压力被提高，而后经过秸秆燃烧炉1上部的燃烧室时被加热；当高温高压的氮气流过涡轮机27时，推动涡轮机27里面的叶片高速旋转，从而带动第三旋转发电机28发电。涡轮机27的出气口通过涡轮出气管30与低压腔32相连接，可以使涡轮机27出气口的压力比较低，从而使涡轮机27的发电效率较高。

通过第一碱金属热电转换器11、第二碱金属热电转换器12、第一旋转发电机16、第二旋转发电机17、第三旋转发电机28所发的电能，通过电力存储与并网装置13既可以存储起来供自己使用，也可以并入电网供其他用户使用。