一种碟式光热耦合燃气斯特林发电系统的制作方法

本实用新型涉及发电技术领域，具体涉及一种碟式光热耦合燃气斯特林发电系统。

背景技术：

随着全球能源消耗愈发紧张，人们对环境的关注日益加强。能源短缺和环境污染已经成为影响人们生活和制约社会发展的重要课题，世界各国都在努力开发清洁的新能源。太阳能作为一种清洁环保、储量无穷的自然能源，其在人类所利用的能源种类中所占比例变得越来越大。

目前碟式斯特林发电装置存在只能在有太阳的晴天发电的缺陷，且由于斯特林发动机的位置不固定(随碟架一起转动)而难以实现系统的蓄热或补燃。发电机的输出功率容易受到天气的影响，即使在白天，其日照强度也是不断变化的，因此输出的电能不稳定，接入电网前需要将其调整为稳定的输出。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种碟式光热耦合燃气斯特林发电系统，通过在太阳能集热装置的高温集热面下部加装燃烧装置，将燃气斯特林发电机与光热斯特林发电机进行耦合，可以实现光热斯特林发电机全天候24小时的稳定发电输出。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种碟式光热耦合燃气斯特林发电系统，包括碟式光热集热装置和斯特林发电装置，所述碟式光热集热装置向所述斯特林发电装置传递热量；还包括有燃烧装置，所述燃烧装置的火焰出口和所述碟式光热集热装置的高温吸热面的位置相对应。

进一步地，所述高温吸热面包括高温集热管束和管束内传热工质，管束内传热工质用于将高温集热管束所吸收的太阳光聚光热量和/或燃烧装置的火焰热量传递给斯特林发电装置的热端。

进一步地，所述燃烧装置连接燃气供气管路。

进一步地，所述斯特林发电装置的冷端设置有空气冷却散热器或水冷却散热器。

作为一种实施方式，所述燃烧装置采用燃烧器，所述燃烧器的火焰出口与高温吸热面的位置相对应。

作为另一种实施方式，所述燃烧装置包括点火器和若干燃气或空气喷嘴，所述燃气或空气喷嘴形成的旋流火焰和高温吸热面的位置相对应，所述燃气或空气喷嘴环绕所述点火器切圆布置；所述高温吸热面的底层空间设有底部挡板，所述点火器设置于所述底部挡板、高温吸热面和环绕高温吸热面设置的耐火材料所形成的燃烧室内。

本实用新型的有益效果在于：

1、通过碟式光热集热装置耦合燃气，使得碟式光热斯特林发电装置在阴天或夜晚利用燃气加热发电，从而实现斯特林发电装置的稳定发电输出；

2、集成了光热斯特林发电和燃气斯特林发电的优点，发电效率高于常规燃气内燃机或一般光伏发电设备。

3、集成式耦合系统布置紧凑，节省安装空间，本集成系统成本低于非集成式系统(需要两套斯特林发电和高温吸热面)。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的侧面结构示意图；

图3为本实用新型实施例2的俯视结构示意图。

附图标记说明：

为进一步清楚的说明本实用新型的结构和各部件之间的连接关系，给出了以下附图标记，并加以说明。

1-碟式光热集热装置；2-斯特林发电装置；3-燃烧器；4-燃气供气管路；5-点火器；6-底部挡板；7-耐火密封材料；8-燃气或空气喷嘴；9-燃烧室；11-高温吸热面；21-斯特林发电装置的热端。

通过上述附图标记说明，结合本实用新型的实施例，可以更加清楚的理解和说明本实用新型的技术方案。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型作进一步的描述，需要说明的是，以下实施例以本技术方案为前提，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并不限于本实施例。

实施例1

如图1所示，一种碟式光热耦合燃气斯特林发电系统，包括碟式光热集热装置1和斯特林发电装置2，所述碟式光热集热装置1向所述斯特林发电装置2传递热量；还包括有燃烧器3，所述燃烧器3的火焰出口和所述碟式光热集热装置1的高温吸热面11的位置相对应。

上述碟式光热耦合燃气斯特林发电系统中，太阳光聚光在碟式光热集热装置1的高温吸热面11上，燃烧器3中燃气燃烧的火焰对准高温吸热面11，高温吸热面11吸收的太阳热能或燃气燃烧的火焰热能传递给斯特林发电装置2的热端21，斯特林发电装置利用热端和冷端温差及活塞运动带动发电机发电。

进一步地，所述高温吸热面11包括高温集热管束和管束内传热工质，管束内传热工质用于将高温集热管束所吸收的太阳光聚光热量和/或燃烧器的火焰热量传递给斯特林发电装置的热端。

进一步地，所述燃烧器3连接燃气供气管路4。燃气供气管路4向燃烧器3输送燃气，所述燃气为一般可燃气体，包括天燃气、氢气、生物质气、焦炉煤气、沼气、甲烷气中的任意一种。

进一步地，所述斯特林发电装置2的冷端设置有空气冷却散热器或水冷却散热器。

实施例2

图2为本实施例的侧视图，图3为本实施例的俯视图。

本实施例与实施例1的不同之处主要在于本实施例采用点火器5，并在高温吸热面11下层空间底部设置底部挡板6，底部挡板6和高温吸热面11及周边耐火密封材料7构成一个近似密封的燃烧室9，四根燃气或空气喷嘴8切圆布置。燃气补热运行工况时，首先四根燃气或空气喷嘴8以一定喷气压力送一定配比的燃气和空气，点火器5进行点火，这样在一定喷气压力情况下在近似密封的燃烧室9内燃气和空气混合燃烧形成近似四角切圆的旋流燃烧，从而实现从高温吸热面11底部为斯特林发电装置2的热端进行补热。

对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本实用新型权利要求的保护范围之内。