利用摆锤与储能器及球体材料为动力能源的发电方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001]本发明涉及一种发电动力能源领域，尤其是一种利用摆锤与储能器及球体材料为动力能源的发电方法。
【背景技术】
[0002]众所周知的发电技术有很多种方法，但现有的发电方法主要有:燃煤发电、水力发电、风力发电、核能发电、太阳能发电、柴油发电、燃气发电、振动发电。
[0003]燃煤发电:
[0004]燃煤发电是利用煤炭燃烧放热，加热锅炉，使锅炉中的水，形成高温高压蒸汽，驱动汽轮机旋转，带动发电机转子(电磁场)旋转，定子线圈切割磁力线发出电能。
[0005]优点:
[0006]1、煤炭能够得到利用。
[0007]2、选址灵活、布厂方便、可有效降低电网输配电耗损。
[0008]3、初投资费用低，占地面积小，建造周期短。
[0009]4、运行平稳，可靠。
[0010]5、机组受环境、气候等不利因素较小。
[0011]缺点:
[0012]1、煤炭是一次性能源，资源利用率低，机组运行成本高，能源浪费严重。
[0013]2、环境污染严重，燃烧排出二氧化碳和硫的氧化物会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。
[0014]3、起动和停止，由于热应力的限制，需较长时间。
[0015]4、运转与维修较难。
[0016]5、输出变化速度，因锅炉有燃烧不安，汽轮机热应力的限制，所以变化极慢。
[0017]水力发电:
[0018]水力发电是利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流，经过压力隧道、压力钢管等水路设施送至电厂，当机组需要运转发电时，打开主阀后开启导翼，使水冲击水轮机，水轮机转动后带动发电机旋转产生电能。
[0019]优点:
[0020]1、水能是一种取之不尽、用之不竭、可再生的清洁能源。
[0021 ] 2、水力发电效率高，发电成本低，机组启动快，调节容易。
[0022]缺点:
[0023]1、工程投资大，建设周期长。
[0024]2、受自然条件的影响较大，水力资源会受限的，而受季节的影响。
[0025]3、建厂后不易增加容量。
[0026]4、生态破坏，对动植物有影响。
[0027]5、要淹没大量土地。
[0028]6、对水的质量也有影响。
[0029]7、大型水库一旦塌崩，后果将不堪设想。
[0030]风力发电:
[0031]风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。
[0032]优点:
[0033]1、清洁，环境效益好。
[0034]2、可再生，永不枯竭。
[0035]3、基建周期短。
[0036]4、装机规模灵活。
[0037]缺点:
[0038]1、噪声、视觉污染。
[0039]2、占用大片土地。
[0040]3、不稳定，不可控。
[0041]4、成本高。
[0042]5、影响鸟类。
[0043]核能发电:
[0044]核能发电利用铀燃料，以核反应堆及蒸汽发生器，进行核分裂连锁反应所产生的热，将水加热成高温高压蒸汽，推动汽轮机运转，汽轮机带动发电机发电。
[0045]优点:
[0046]1、核能得到利用，容量大，技术含量高。
[0047]2、不会造成空气污染。
[0048]3、不会加重地球温室效应的二氧化碳。
[0049]4、运输及储存方便。
[0050]5、成本较低。
[0051 ]缺点:
[0052]1、为核裂变链式反应提供必要的条件，使之得以进行。
[0053]2、链式反应必须能由人通过一定装置进行控制。失去控制的裂变，不仅不能用于发电，还会造成灾害。
[0054]3、裂变反应产生的能量要从反应堆中安全取出。
[0055]4、裂变反应中产生的中子和放射性物质对人体危害很大，必须设法避免它们对核电站工作人员和附近眉民的伤害。
[0056]5、核能电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使用过的核燃料，虽然所占体积不大，但是具有放射线，故必须慎重处理。
[0057]6、核能发电厂热效率较低，废热排放多，对环境热污染较严重。
[0058]7、核能电厂投资成本太大。
[0059]8、核能电厂较不适宜做尖峰，高峰随载运转。
[0060]9、核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。
[0061]10、核能发电所用的铀燃料，除了发电外，没有其他的用途。
[0062]太阳能发电:
[0063]太阳能发电可分为太阳热发电和太阳光发电。
[0064]聚光太阳热发电，是使用抛物镜将光线聚集到充有合成油的吸热管上，再加热到约400摄氏度的合成油输送到热交换器里，将热量通过此加热循环水，将水加热产生水蒸汽，推动涡轮转动使汽轮机运转，带动发电机发电。
[0065]太阳光发电，通过太阳电池，使太阳能电池板，进行光电变换，将太阳能直接转化为电能。
[0066]优点:
[0067]1、太阳能是取之不尽，用之不竭的能源。
[0068]2、绝对干净无公害。
[0069 ]3、不受资源分布地域的限制。
[0070]4、可在用电处就近发电。
[0071]5、能源质量高。
[0072]6、获取能源花费的时间短。
[0073]7、没有噪音、稳定性好。
[0074]8、维护保养简单，维护费用低。
[0075]缺点:
[0076]1、照射的能量分布密度小，转换效率低。
[0077]2、占用面积大。
[0078]3、受季节、昼夜及阴晴等气象条件限制。
[0079]柴油发电:
[0080]柴油发电是由内燃机和同步发电机组合而成的。以内燃机作动力，驱动同步交流发电机发电，是将燃油的能量转化为电能。
[0081 ]优点:
[0082]1、单机容量等级多。
[0083]2、配套设备结构紧凑、安装地点灵活、工作可靠、耐久。
[0084]3、热效率高，燃油消耗低，使用范围广。
[0085]4、起动迅速，并能很快达到全功率，停机过程短，可以频繁起停。
[0086]5、维修操作简单，人少，备用期间保养容易。
[0087]6、柴油发电机组的建设与发电的综合成本低。
[0088]7、防火安全性好。
[0089]缺点:
[0090]1、对燃料要求较高。
[0091]2、会产生大量高温的废气和烟雾，污染环境。
[0092]3、噪声很大。
[0093]4、温度极低时，启动困难。
[0094]5、独立的小型发电设备。
[0095]燃气发电:
[0096]燃气发电机组主要分为两种，一种是联合循环燃气轮机，一种是燃气内燃机。
[0097]燃气轮机联合循环发电机组是燃气轮机、发电机与余热锅炉、蒸汽轮机(凝汽式)或供热式蒸汽轮机(抽汽式或背压式)共同组成的循环系统，它是将燃气直接在涡轮中燃烧做功后，排出的高温烟气，通过余热锅炉回收转换为蒸汽，送入蒸汽轮机发电。
[0098]常见形式有燃气轮机，蒸汽机同轴推动一台发电机的单轴联合循环。也有燃气轮机，蒸汽轮机分别与发电机组合的多轴联合循环。
[0099]燃气内燃发电机，发动机与发电机同轴连接，并置于整机底盘上，再将消声器和调速器连接在发动机上。由燃气源通入发动机内的燃气通道，连接在发动机上，带拉绳的反冲起动器以及连接在发电机输出端的电压调节器。
[0100]优点:
[0101]1、发电效率高。
[0102]2、环境保护好。
[0?03] 3、运行方式灵活。
[0104]4、消耗水量少。
[0105]5、占地面积少。
[Ο?Ο?] 6、建设周期短。
[0107]缺点:
[0108]1、燃气燃烧过程中，所产生的氮化物，一氧化碳对空气有污染。
[0109]2、所产生的悬浮微粒污染空气。
[0110]3、排放的二氧化硫会对产生酸雨有影响。
[0111]4、产生的二氧化碳温室气体，可导致地球温室效应。
[0112]振动发电:
[0113]振动发电机是利用电磁感应原理，把振动机械能转变为电能。电磁感应则是通过将线圈放置在一个变化的磁场中产生。
[0114]优点:
[0115]1、不受资源分布地域的限制。
[0116]2、可在用电处就近发电。
[0117]3、可根据不同应用场合选择合适的结构。
[0118]缺点:
[0119]1、漏磁大、功率、功率密度、效率都比较低。
[0120]以上的几种动力能源的发电方法，给人类创造了巨大的经济效益，改善了人们的生产和生活，促进了社会的发展，但是它们也还是都存在有不同的不足。
【发明内容】
[0121]为了克服现有主要发电方法的不足，本发明“利用摆锤与储能器及球体材料为动力能源的发电方法”，解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0122]技术方案的主要组成部分:
[0123]技术方案的主要组成部分是由电动双筒慢速卷扬机(以下简称为卷扬机)、扬锤滑轮车(以下简称为扬锤车)、摆锤式能量转换机(以下简称为能量转换机)、接触型平面涡卷弹簧储能器(以下简称为储能器)、储能器螺旋伞齿轮传动机组(以下简称为储能器机组)、增速齿轮箱(以下简称为增速箱)、链斗式输送机(以下简称为输送机)、球体材料动力能源(以下简称为球体材料)、低合金钢板球滚槽(以下简称为球滚槽)、轴滚式斜孤槽叶轮机(以下简称为叶轮机)、大飞轮、三相同步发电机(以下简称为发电机)等组成。
[0124]由摆锤的重力势能转换为动能及弹性势能的工作原理:
[0125]由摆锤的重力势能转换为动能及弹性势能的工作原理是由卷扬机的电动机带动卷扬机的卷筒旋转，由电能转换为机械能。由卷扬机的钢丝绳拉动扬锤车(可以向前拉，也可以向后拉)，扬锤车将摆锤扬起后，由机械能转换为重力势能。依靠摆锤的垂直自由转动惯量，所产生的动能(由重力势能转换为动能)，驱动摆锤转轴往复扭动，由动能转换为机械能。摆锤转轴的后端与活塞式复摆曲柄(以下简称为复摆曲柄)的上端相连接，带动复摆曲柄往复摆动，复摆曲柄的下端两侧各设有绞接式孤形内斜棘齿齿条摇杆(以下简称为摇杆)，摇杆驱动两侧的圆柱形斜齿式传能棘轮(以下简称为传能棘轮)，做