一种多缸斯特林发电系统测试平台的制作方法

本实用新型涉及斯特林发电技术领域，具体地说是一种多缸斯特林发电系统测试平台。

背景技术：

斯特林发动机是一种由外部提供热能，并将热能传递给工质，由工质做功将热能转换成机械能输出的机械式发动机，与内燃机不同点是，它采用的是连续、定常燃烧。热腔加热后会使系统内部循环空间内的工质受热膨胀，从而推动配气活塞运动，然后工质通过冷却器进入冷腔与动力活塞相互作用。工质在热、冷两个腔之间完成斯特林循环，进而对外输出功率。一般而言，只有提供的温度能达到450℃以上的装置，才能够作为发动机运行热源，不同的热源温度会对发动机的速度和推力值产生很大的影响，影响热源温度的因素有很多，主要有气源成分、气源流量、助燃空气流量等等，该测试平台可以针对以上因素对多缸斯特林发动机组的影响进行数据收集和测算，为大型斯特林电站的调试和运转提供可靠的数据支撑。

技术实现要素：

本实用新型的技术任务是解决现有斯特林发动机发电技术的不足，提供一种多缸斯特林发电系统测试平台。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本设计的核心思想是，设计一种多缸斯特林发电系统测试平台，将发电系统运行过程中所需要的热源、气源和冷却系统连同斯特林发动机组集成在一起，热源、气源和冷却系统的流量可以根据不同的阀体分类进行调节，同时利用发电机控制柜来实时的监测不同条件下系统的发电能力，为后续的电站投产提供确实有用的数据。

一种多缸斯特林发电系统测试平台，包括6组斯特林发动机组，3组燃气管路，3组助燃空气管路，1组排气管组，1套冷却系统，2套电控系统，1套热交换装置，1个平台底座，1个外部支架。

燃气进气管通过接头与外部气源连接，燃气进气管通过电磁开关阀、电动调量阀与3组燃气不锈钢波纹管连通。

助燃空气通过风管与鼓风机的出气口连接，鼓风机通过控制系统进行变频和开关，助燃空气主管通过球阀与3组助燃空气不锈钢波纹管连接，鼓风机安装在平台底座上的鼓风机支架上。

斯特林发动机组进水管与冷却系统水泵的出水管连接，水泵通过水泵进水管与水箱连接，水箱通过发动机回水管与斯特林发动机的冷却器回水口连接，水箱安装固定在平台底座上。

铝型材架体上通过c型管卡和螺纹吊杆对管组进行吊夹。

本实用新型为一种多缸斯特林发电系统测试平台，现有技术相比所产生的有益效果是：

1)本实用新型的多缸斯特林发电系统测试平台能够通过改变燃气和空气的流量来获得不同的燃烧热值，进一步能够试验获得斯特林发电系统在不同温度热值下的发电能力。

2)本实用新型的多缸斯特林发电系统测试平台能够实现多缸联动，通过不同的阀体对每个发电机组进行燃气、空气等的分组控制，进一步能够试验获得多缸斯特林发电系统的发电能力。

3)本实用新型的多缸斯特林发电系统测试平台能够实现外接气源的灵活更换，可以对生物质气化装置以及其他可燃气源装置提供验证平台。

4)以上试验可以为规模化斯特林电站的运行提供可靠的实验数据。

附图说明

图1是本实用新型结构前视图；

图2是本实用新型结构左视图；

图3是本实用新型结构后视图；

图4是本实用新型结构右视图；

图5是本实用新型结构俯视图；

图6是本实用新型结构a-a向俯视剖面图；

图7是本实用新型结构b-b向俯视剖面图；

图8是本实用新型的系统图；

图中各标号表示：

1、多缸集成式斯特林发电机组，2、平台底座，3、冷却系统，4、燃气进气管组，5、铝型材支架，6、排气管组，7、空气助燃管组，8、发电机控制系统，41、燃气进气接头，42、燃气歧管，43、电磁开关阀，44、流量调节阀，45、燃气支管，46、燃气不锈钢波纹管，61、膨胀节，62、热交换装置，63、排烟管道，71、空气总管，72、球阀，73、空气支管，74、空气不锈钢波纹管，75、变频鼓风机。

具体实施方式

结合附图对本实用新型的实施例进行说明。

一种多缸斯特林发电系统测试平台，包括多缸集成式斯特林发电机组1安装在平台底座2上，发动机的冷却器与冷却系统3连接，斯特林发动机1的上方安装燃气管组4、排气管组6以及助燃空气管组7，助燃空气管组7通过与所述排气管组6联接实现预热,以上整个测试平台以外部铝型材支架5进行防护，并通过铝型材对以上所有管路进行吊夹。

作为本实用新型的第一实施例，平台底座2通过型材和钢板焊接而成，型材和钢板上加工设备安装孔。

作为本实用新型的第一实施例，外部燃气通过燃气进气接头41与燃气进气歧管42连接，燃气进气歧管42一分三路，通过三个燃气电磁开关阀43、三个燃气通量调节阀44连通，分别控制每两组发动机组的燃气进气量。

作为本实用新型的第一实施例，在有外部气源情况下，优先使用外部气源作为本系统的能源供应，燃气的流动通道是将燃气进气管41→燃气歧管42→燃气电磁开关阀43→燃气通量调节阀44→燃气支管45→燃气不锈钢波纹管46→发动机组1。

作为本实用新型的第一实施例，助燃空气通过变频鼓风机75进入空气助燃管组7，空气助燃管组7通过电磁开关阀与鼓风机75的出气口连接，助燃空气经过热交换装置62进行预热后进入空气总管71，空气总管71一分三路，通过三个球阀72与空气支管73连接，分别控制每两组发动机组的助燃空气进气量。鼓风机75安装在平台底座2上的鼓风机支架上。

作为本实用新型的第一实施例，多缸斯特林发动机组燃烧后的废气通过膨胀节61、热交换装置62、排烟管道63排出腔内。

作为本实用新型的第一实施例，发动机进水管与水泵32的出水管连接，水泵32通过水泵进水管与水箱31连接，水箱31通过发动机回水管与斯特林发动机组1的冷却器回水口连接，水箱31安装在平台底座2上。

作为本实用新型的第一实施例，冷却系统连接方式是水泵32通过水泵进水管将水箱31内的冷却液吸出，冷却液通过发动机进水管输送到斯特林发动机组1对发动机的冷缸进行持续冷却，冷却换热后的热水经过发动机回水管回到水箱31内。

应当说明的是，以上内容仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管该具体实施方式部分对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

技术特征：

1.一种多缸斯特林发电系统测试平台，其特征在于，包括多缸集成式斯特林发动机组（1），所述斯特林发动机组（1）安装在平台底座（2）上，所述发动机的冷却器与冷却系统（3）连接，所述斯特林发动机组（1）的上方安装燃气管组（4）、排气管组（6）以及助燃空气管组（7），所述助燃空气管组（7）通过与所述排气管组（6）交叉联接实现预热,以上整个测试平台以外部铝型材支架（5）进行防护，并通过铝型材对以上所述所有管路从顶部进行吊夹。

2.根据权利要求1所述的一种多缸斯特林发电系统测试平台，其特征在于，所述燃气管组（4）通过燃气进气接头(41)与外部气源连接，所述燃气管组（4）通过三个电磁开关阀（43）、三个流量调节阀（44）连接燃气歧管（42）与燃气支管（45），最终通过燃气不锈钢波纹管（46）实现对六个发动机组的多向分流，并可单独控制每两个发动机组的燃气进气量。

3.根据权利要求1所述的一种多缸斯特林发电系统测试平台，其特征在于，所述助燃空气管组（7）通过风机电磁开关阀与变频鼓风机（75）的出口连接，实现将环境空气引入，所述助燃空气管组（7）通过三个球阀（72）连接空气总管（71）与空气支管（73），最终通过空气不锈钢波纹管（74）实现对六个发动机组的多向分流，并可单独控制每两个发动机组的助燃空气进气量。

4.根据权利要求1所述的一种多缸斯特林发电系统测试平台，其特征在于，所述排气管组（6）通过膨胀节（61）与所述斯特林发动机组（1）连接将高温气体排出，排气管道通过一套热交换装置（62）与所述助燃空气管组（7）连接，实现高温烟气的降温和助燃空气的加热，并通过排烟管道（63）将烟气排出。

技术总结
本实用新型提供一种多缸斯特林发电系统测试平台，属于斯特林发电技术领域。包括多缸集成式斯特林发动机组，斯特林发动机组安装在平台底座上，发动机的冷却器与冷却系统连接，斯特林发动机组的上方安装燃气管组、排气管组以及助燃空气管组，助燃空气管组通过与排气管组交叉联接实现预热,以上整个测试平台以外部铝型材支架进行防护，并通过铝型材对以上所有管路从顶部进行吊夹。

技术研发人员：庞景文;季韶华;何玺;孟令民;徐福鸿;康辉;褚万真;路伟;肖炀
受保护的技术使用者：青岛启迪能源与动力技术研究院
技术研发日：2020.07.15
技术公布日：2021.04.06