专利名称：组联向阳式太阳能热管蒸汽锅炉微冷凝低压发电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种组联向阳式太阳能热管蒸汽锅炉微冷凝低压发电系统技 术，尤其是主热采用太阳能辅助燃气的低压蒸汽锅炉，锅炉联通汽轮机结合本 发明人在先发明的《微冷凝发电的汽水往复热加、卸载递进内循环泵系给水技
术》(200810126795.5)专利申请技术的低压超效发电系统。
背景技术：
目前，公知的太阳能锅炉发电技术，只有塔式太阳能等低效率发电，按所 聚热获得蒸汽量去计算汽轮机的朗肯循环效率来看，多在20-25%左右(尤其是 没有低压初参数蒸汽发电的报道)，特别是搜集太阳能获得蒸汽一次能源的成本 非常高，极大地限制了太阳能的开发与利用。
发明内容
本发明的目的是实现太阳能低压在0.7 1.25Mpa初参数蒸汽发电，并且 运用本人"200810126795.5"专利申请的给水泵系技术，使之在微冷凝之下向 太阳能锅炉直接内循环全余热利用给水，达到既大幅降低太阳能搜集所产蒸汽 的成本，又将朗肯循环效率提高到70%左右的水平。
本发明的目的是这样实现的以锅筒为结构中心，每分1 2千毫米乃至 更大幅宽和面广的适当太阳辐射截面斜向下45° 60°段，段段均设一只插入 筒内又分别用四至若干根直延伸向近地面的由硅镁玻璃真空圆管套护的超导热 管管束，并于真空管两端设套轴承，轴承互垂吊设半筒式过径阔口封玻璃或透 光面板的内筒曲面反射镜，透光面板之上垂竖锤柄，柄端设配重锤；曲镜筒密 封上、下端板，下端板下设作用在支架上的有时钟机推拉往复活塞万向接柄， 柄外端着于下端板面偏径点上的凸轴之上，此筒凸轴与彼筒凸轴联柄而轴轴互 联。在锅筒内上下位统一横穿三至若干根金属的过热性再热管左出右入(或右出左入)与右入一管相通的筒底管石延管通来控温泵引蓄能罐(或设若干个) 底的饱和水，水左出筒底直入蓄能罐内，罐顶外上引管接三联出力管而去；与 右入2管相通的筒顶管右延管通来微冷凝第一微冷给水泵系(微冷给水泵系是 本人"200810126795.5"专利申请的给水泵系技术，由风、水微冷却排汽流管 道一步步授热热卸载而来的末流，使之为给水泵提供密度约等于1的IO(TC左 右的闭合循环的"水源"给预热流管道一步步受热热加载而去的"锅炉给水" 流与本排汽流构成无穷多个温度彼此相差见小到平均1 3°C的对流热交换温 差，从而实现了等量给水预热流最终入炉温度仅与等量汽轮机排汽流的初温亦 相差1 3X:的微冷泵系的锅炉给水装置)，泵系内主体设有双套管盘接连通及 外套管通来汽轮机乏汽过微冷罐后置泵压入内套金属管全流供入锅炉而去的组 合结构泵系体(体引汽轮机排汽流自高温端外套管口通入并过若干联接法兰连 接的双套管盘管单元至低温端的外套管口引出并闭合通入微冷器继进给水泵， 泵续闭合推出给水流并接入低温端的内套管口进系统内套管内形成正向于外套 管内排汽流的反向流的给水流，流至系统高温端的内套管口顺以引给水联管泵 压推向锅炉的"微型太阳能锅炉*汽轮机发电机组，微冷凝循环发电"的前后单 向通内外定向通系统循环总通的汽水往复热加、卸载递进内循环泵系给水系 统)，泵系体引主汽轮机的乏汽(或辅燃锅炉的初参数汽流)"水"流，流左出 筒顶直入均能主调节罐内，罐顶外上引管接并联出力管而去；与各右入管相通 的筒内顶管右延管通来微冷凝第二微冷给水泵系引副汽轮机的乏汽全流(或辅 燃锅炉的初参数汽流)"水"流，流左出筒顶直入均能副调节罐内，罐顶外上引 管接并联出力管而去；其中均能调节副罐内底于下部蓄能罐穿超导热管管束均 能而来。这样，当太阳白昼行天，则曲镜反射半筒大致在12个小时万向接的活 塞联柄往推同步而处在向阳状态(夜里，则活塞联柄又在12个小时内复拉回位， 正巧与朝阳同步继周而复始)，当三午阳光尚未达到适当的热流密度时，先行启 动控温蓄热给水泵系将所产太阳能热以微细水流在控制并保持锅筒内水压不超 过0.7 1.25Mpa之下，把太阳能递增热量蓄入蓄能罐(当若干蓄能罐并备之时，由于各罐依顺序彼此递后每以限压阀连通，必然是逐以每个前序罐蓄满0.7 1.25Mpa低压蒸汽后方可继蓄能于后续之罐，但每个蓄能之罐则隨时由各自对 应的蓄能出力逆止阀待系统再热初汽流压力稍有降低之时补充出力，从而保证 系统在余热锅炉短时变化工况之时的平稳出力或相对平稳出力；当太阳能锅炉 出力过大之时，又由蓄能泵加大蓄能管内的流量而将太阳三午或云日相间时段 内的全部过热回收并蓄入蓄能罐)内，待到蓄能罐达到汽轮机初参数后，再开 机预热主、副汽轮机热循环系统，比及主、副调节罐均达0.7 1.25Mpa后方可 启动发电机发电(当云雾瞬遮太阳，则主调节罐内的汽照例出力运行，若汽压 降低则副调节罐和蓄能罐的逆止阀必自动打开补充过来；待到云开雾散后，蓄 能罐则又在控温于主汽轮机发电工作中自动蓄满干热蒸汽；当接近中午，可在 几个蓄能罐都满汽之后，启动副汽轮机发电循环系统，系统启动后当须同时启
动备用的常规冷凝系统；当天气由晴转阴或夜间可启动辅燃锅炉维持连续发电，
所燃常规能源的发电效率也必然超效到70%左右)。至于主、副汽轮机发电系统
的微冷凝给水泵系的工作原理，是本人"前后单向通内外定向通系统循环总通
的汽水往复热加、卸载递进内循环泵系给水系统"的"200810126795.5"在先 专利申请技术……通过取代常规冷却塔的双套管、阀、罐、泵组网的微冷凝发 电的泵系给水装置把凡是汽轮机排汽，先行逐步将排汽流降温式授热给预热给
水流，比及uxrc且近再经微冷器降低o.5 rc，再作为接续预热给水流经给
水泵压入太阳能锅炉的再热管内的余热预热性准全效回收，并将其同步利用在 太阳能锅炉发电循环的低压蒸汽出力蒸汽出力之中，作为锅炉再热性"产热" 出力循环的泵给水"余热平台"的基数，使之达到一次能源的准全效发电。与 此同时，把太阳能热力发电实现低压初参数下70%左右的发电效率。
由于实施了上述方案，本发明实现了廉价太阳能锅炉设备的0.7 1.25Mpa 低压初参数下蒸汽超效发电，发电效率高达70%左右。
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。图1、是本发明第一个实施例的时钟齿轮轮组跟踪调焦热管集热的中低压 发电太阳能锅炉或饭炒压蒸茶浴暧生活全能太阳能热水器主视局剖(示意)结 构图2、是图1的I-1剖位局剖侧视(示意)结构图3、是本发明太阳能发电的锅炉、泵、阀、蓄能罐(结构示意)、调节罐 (结构示意)、管、汽轮机热循环配置路线图。
图中1、由安全阀出力守候与自动控温蓄能双调控的内设多根盘管热出力 交换器的中低压锅筒(简锅筒)；2、主、副换热出力(包括家用饭、炒、压、 蒸、茶、浴、暖、煮生活用热造型)的热交换管束或大径通流或毛细分流的直 流再热趁置直流的直、曲、盘、旋结构热交换的金属管或管束(简出力管)；3、 启、停、盈热自动调温或大径通流或毛细分流的直流循环出力、蓄能系统的吸 热趁置直流的直、曲、盘热交换的金属管或管束(简蓄能管)；4、超导热管、 管束(简管束)；5、管束周护真空硅镁玻璃套管(简真空套管)；6、斜置半圆 柱或抛物内曲面集热的往复偏转朝阳的架箱式反射镜面系统(简反射镜)；7、 电动发条式时钟齿轮曲轴经由曲柄连杆经"活塞"臂推拉或齿轮齿条总成推拉 昼往夜复一次的架箱自动偏转联动推拉集热调焦系统(简联动推拉系统)；8、 箱镜透光护体面板(简面板)；9、支架；10、左(右)主再热出力口 (简主出 力口)； 11、右(左)主再热入水口 (简主入水口)； 12、左(右)副再热出力 口 (简副出力口)； 13、右(左)副再热入水口 (简副入水口)； 14、左(右) 控温蓄能出力口 (简蓄能出力口)； 15、右(左)控温蓄能入水口 (简蓄能入水 口)； 16、自动控温蓄能变频给水泵(简控温蓄能泵)；17、蓄能阀；18、主力 阀；19、副力阀；20、主调节罐；21、副调节罐；22、由限压阀递序连通且每 个分罐均设接向并联管的蓄能出力逆止阀的组列式蓄能罐(简蓄能罐)；23、蓄 能出力逆止阀；24、并联(出力)管；25、高参数主汽轮机(简主汽轮机)；26、 低参数副气轮机(简副气轮机)；27、发电机；28、风、水微冷却排汽流热卸载 末流，使之为给水泵提供密度约等于1的IO(TC左右的闭合循环的"水源"给预热热加载的"锅炉给水"流与排汽流构成平均1 3'C的对流热交换温差，从 而实现了等量给水预热流最终入炉温度仅与等量汽轮机排汽流的初温亦相差 1 3'C的微冷泵系的锅炉给水装置(简微冷给水泵)；29、架箱(壳)；30、蓬 护支架梁梁端配重(仓)锺(简配重锺)；31、保温体；32、支承轴轴承架系(轴 承)33、补(备)燃炉；34、 "200810126795.5"专利申请的给水泵系；35、锅 筒安全阀及直接汽、水备用出力与下部供水系代表座口 (简备座口)； 36、介质 水、汽或油、超导液授热传热热交换空间(简介热空间)；37、凸轴；38、常规 冷凝发电冷却系统；39、切换阀。
具体实施例方式
在图1中，斜置管束4的上部闭合置入内趁设有直、盘、斜置有上通设出 力管2和下通设的蓄能管3的锅筒1内，而绝大部分的束体下部分则置入真空 套管5里，以管5两端设同一轴心线的轴承32，承32两端垂向斜挂准封闭的 半圆柱筒架箱29，箱29筒内壁内衬或涂层为曲线反射镜6面，箱29的下端 面的正下方半径线中点偏上每箱设一凸轴统一由着力在系统悬空着地的支架9 的一只凸轴联动推拉系统7往复绕轴摆动。
在图2中，若干组管束4为轴心(真空套管5为保温护套)的反射镜6架 箱29的轴心管束4的上端部每每闭合插入锅筒1内，筒1内上部设两条螺旋趁 置独立通入通的出力管2，下部设一条螺旋趁置独立通入通的蓄能管3，左端引 出两主出力口 (10、 12)和蓄能出力管14,右端设有两主入水口 (11、 13)和 蓄能入水口15;在箱29的下端设有凸轴37隐与联动推拉系统7，系统7着力 性固定在支架9之上。
在图3中，横置的锅筒l内上部设有两出力管2和一蓄能管3， 一主管2 从右端经左端出力穿封头圆柱结购的主调节罐20底至上接主调节阀18过并联 管24进入主汽轮机25，继闭合排汽入微冷给水泵28或再过补燃炉33闭合循 环而来的太阳能热出力水、汽介质流；二副管2从右端经左端出力穿封头圆柱 结购的副调节罐21底至上接副调节阀19和阀18过并联管24进入副汽轮机25，继闭合排汽入对应微冷给水泵28或再过补燃炉33闭合循环而来的太阳能热出 力水、汽介质流； 一蓄能管3从右端经左端出力穿封头圆柱结购的若干大容量 蓄能罐22底至上接蓄能逆止阀23和蓄能阀17过并联管24而去，唯是闭合引 罐22的底部水经控温蓄能泵16闭合循环而来的太阳能热出力水、汽介质流。
权利要求
1、一种组联向阳式太阳能热管蒸汽锅炉微冷凝低压发电系统，采用超导热管传热，其特征是若干组联乃至联组串并联的各以管束(4)为轴心，真空套管(5)为保温护套，内装反射镜(6)架箱(29)的轴心，管束(4)的上端部每每闭合插入锅筒(1)内，筒(1)内上部设若干条螺旋趁置并相对独立地出力管(2)，下部设一至若干条螺旋趁置并相对独立的蓄能管(3)，左或右端引出主出力口(10)、副出力口(12)和蓄能出力管(14)，右或左端引入主入水口(11)、副出力口(13)和蓄能入水口(15)；每直线或平面联组均在箱(29)的下端设统一各凸轴(37)隐与联动推拉系统(7)相联的自动跟踪朝阳的太阳能低压锅炉；其横置的锅筒(1)内上部设有一至若干根出力管(2)，管(2)每从右或左端经左或右端出力穿各自对应的封头圆柱金属结购的主调节罐(20)，从底至上接各自对应的主调节阀(18)过并联管(24)进入各自对应的主汽轮机(25)，焓降发电后继闭合排汽入微冷给水泵(28)或再过补燃炉(33)闭合循环而来的太阳能热出力水、汽介质流；一至若干根蓄能管(3)从右或左端经左或右端出力穿封头圆柱金属结购的若干大容量蓄能罐(22)从底至上接蓄能逆止阀(23)和蓄能阀(17)过并联管(24)而去，唯是各自闭合引罐(22)的底部水经控温蓄能泵(16)闭合循环而来的太阳能热出力水、汽介质流发电的中低压太阳能超效发电系统。
2、 根据权利要求1所述的组联向阳式太阳能热管蒸汽锅炉微冷凝低压发电 系统，其具体特征是管束(4)的上部闭合置入内趁设有直、盘、斜置有上通 设一至若干根出力管(2)和下通设的一至若干根蓄能管(3)的锅筒(1)内， 而绝大部分的束体下部分则置入真空套管(5)里，以管(5)两端设同一轴心 线的轴承(32)，承(32)两端垂向斜挂准封闭的半圆柱筒架箱(29),箱(29)筒内壁内衬或涂层为曲线反射镜(6)面，箱(29)的下端面的正下方半径线 中点偏上每箱(29)设一凸轴统一由着力在系统悬空着地的支架(9)的一只凸 轴联动推拉系统(7)往复绕轴摆动。
3、 根据权利要求1所述的组联向阳式太阳能热管蒸汽锅炉微冷凝低压发电 系统，其具体特征是出力管(2)、蓄能管(3)或大径通流或毛细分流的直流 再热趁置直流的直、曲、盘、旋金属结构经由锅筒(1)内介质水、汽或油、超 导液授热传热热交换空间传热进行再热、过热、加热出力的直流热交换器结构。
4、 根据权利要求1所述的组联向阳式太阳能热管蒸汽锅炉微冷凝低压发电 系统，其具体特征是反射镜(6)为半圆柱或抛物内曲面集热的往复偏转朝阳 的架箱式反射镜(6)，每分1 2千毫米乃至更大幅宽和面广的适当太阳辐射截 面各设一只插入锅筒(1)内又分别用四至若干根直延伸近地面的由硅镁玻璃真 空套管套护的超导热管管束(4)为轴线聚焦中心，并于真空管两端设套轴承， 轴承互垂吊设半筒式过径阔口封玻璃或透光面板的内筒曲面反射镜(6),透光 面板之上垂竖锤柄，柄端设配重锤(30)的结合联动推拉系统7自动偏移朝阳 的太阳能集热系统。
5、 根据权利要求1所述的组联向阳式太阳能热管蒸汽锅炉微冷凝低压发电 系统，其具体特征是采用了蓄能管(3)控温并结合蓄能罐(22)蓄能的主、 副出力管2经由调节罐(20、 21)的太阳能三午盈亏平衡热能而实现接力并平 稳发电的太阳能锅炉出力智能控制技术。
6、 根据权利要求1所述的组联向阳式太阳能热管蒸汽锅炉微冷凝低压发电 系统，其具体特征是微冷给水泵(28)是由风、水微冷却排汽流管道一步步 授热卸载而来的热卸载末流，使之为给水泵提供密度约等于1的100。C左右的 闭合循环的"水源"给预热管道一步步受热热加载而去的"锅炉给水"流与本排汽流构成无穷多个温度彼此相差见小到平均0. 5 3t的对流热交换温差， 从而实现了等量给水预热流最终入炉温度仅与等量汽轮机排汽流的初温亦相差 0. 5 3"C的前后单向通内外定向通系统循环总通的汽水往复热加、卸载递进内 循环泵系给水系统的锅炉给水装置。
7、根据权利要求5所述的组联向阳式太阳能热管蒸汽锅炉微冷凝低压发 电系统，其具体特征是蓄能罐(22)在若干罐(22)并备之时，各罐依顺序 彼此递后每以限压阀连通，每个前序罐蓄满初参数蒸汽后，由限压阀自动打开 后续之罐蓄能，而每个蓄能之罐则随时由各自对应的蓄能出力逆止阀(23)待 系统再热初汽流压力稍有降低之时补充出力，保证系统在锅炉短时变化工况之 时的平稳出力；当太阳三午或云日相间时段的出力过大之时，又由蓄能泵(16) 加大蓄能管内的流量而将瞬即过热搜集并蓄入蓄能罐的或在骤然失去太阳辐射 条件之下换用低参数副汽轮机(26)系统利用罐(22)的蓄能维持发电和当天 气由晴转阴或夜间可启动辅燃锅炉维持连续发电，发电所燃常规能源的发电效 率超效到70%左右的太阳能锅炉发电工艺过程和工作原理。
8、根据权利要求1所述的组联向阳式太阳能热管蒸汽锅炉微冷凝低压发电 系统，其具体特征是联动推拉系统(7)是采用电动发条式时钟齿轮曲轴经由 曲柄连杆经经"活塞"臂推拉昼往夜复的架箱(6)自动偏转的联动推拉太阳能 设备向阳集热调焦系统。
全文摘要
一种组联向阳式太阳能热管蒸汽锅炉微冷凝低压发电系统技术，尤其是主热采用太阳能辅助燃气的低压蒸汽锅炉，锅炉联采用超导热管传热，其特征是若干组联乃至联组串并联的各以管束、真空套管、反射镜、架箱与联动推拉系统自动跟踪朝阳为主要集热设备并由锅筒内设若干条螺旋趁置并相对独立地出力管和蓄能管，结合调节罐、蓄能罐、微冷给水泵系闭合热力循环的中低压太阳能超效发电达70％左右的太阳能发电系统。
文档编号F03G6/06GK101614195SQ200910131578
公开日2009年12月30日 申请日期2009年4月8日 优先权日2008年6月24日
发明者理 管 申请人:理 管