高效利用自然能大型發電并網系統技術方案

本發明專利技術通過大量吸收自然能，包括太陽能、風能、空氣能，通過大容積聚合、加速、壓縮、高溫和汽化膨脹,分別形成氣流動能、強流動能和蒸汽熱能，驅動大功率發電機全天候發電并網，本系統由冷熱對流聚合容器，風能與氣流采集管，氣體壓縮儲管，高壓氣體壓縮罐，熱泵循環供水裝置，高溫膨脹發生容器，強流發電機組，汽輪發電機組，輔助發電機組和變電控制中心組成。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術通過大量吸收自然能，包括太陽能、風能、空氣能，通過大容積聚合、加速、壓縮、高溫和汽化膨脹,分別形成氣流動能、強流動能和蒸汽熱能，驅動大功率發電機全天候發電并網，本系統由冷熱對流聚合容器，風能與氣流采集管，氣體壓縮儲管，高壓氣體壓縮罐，熱泵循環供水裝置，高溫膨脹發生容器，強流發電機組，汽輪發電機組，輔助發電機組和變電控制中心組成。【專利說明】高效利用自然能大型發電并網系統
本專利技術涉及一種新能源發電。
技術介紹
人類正面臨著石油、煤炭一次性能源資源短缺與環境污染的困境，全球致力發展清潔可再生替代新能源，包括太陽能、水能、氫能、生物質能、地熱、風能、冷能、分布式能源技術、可燃冰和煤層氣等，而目前風電與太陽能電普遍存在并網不穩定的缺陷，如何高效利用新能源是一項重要課題。目前成功開發的空氣源熱泵、空氣壓縮發電機和空氣動力汽車等等，僅限于小型規模，它們的明顯技術特點是:高效利用空氣能，遵循能量守恒定律，所獲得的能量大于自身能耗。
技術實現思路
本專利技術的目的，是為了提供一種突破目前風電與光電不穩定、小型空氣源發電規模局限的高效利用自然能大型發電并網系統。本專利技術解決其技術問題的解決方案是: 高效利用自然能大型發電并網系統，其特征在于:大量吸收自然能，包括太陽能、風能、空氣能，通過大容積聚合、加速、壓縮、高溫和汽化膨脹，分別形成氣流動能5A、強流動能53和蒸汽熱能54，驅動大功率發電機全天候發電并網，本系統由十大部分組成，分別是:冷熱對流聚合容器7，采用金屬框架結構，透明玻璃外形，可設計不同形狀，設置冷空氣采風口 711、712，并在上部設置若干氣流進口 81廣814連接風能與氣流采集管8，聚合容器頂蓋73設置在風能與氣流采集管8和氣體壓縮管9上面。風能與氣流采集管8，封閉式金屬圓形管狀，設置在冷熱對流聚合容器透光頂層72上面，在采集管8外不同方向設置自然風能進風口 81廣818，底部設置若干氣流進風口821~824連接冷熱對流聚合容器7，所述采集管8設置氣流輸送口開關83連接氣體壓縮儲管9，將聚合空氣動能5輸入到氣體壓縮儲管9內。氣體壓縮儲管9，封閉式金屬圓形管狀，設置在冷熱對流聚合容器7頂部，并排緊靠著風能與氣流采集管8內側，所述氣體壓縮儲管9設置電動泵911和912、壓縮氣體輸送管92內置壓縮氣體輸送口開關93 ;所述空氣動能5通過電動泵921、922加壓，形成壓縮氣體51，所述壓縮氣體輸送管92連接高壓氣體壓縮罐10，將壓縮氣體51輸送到高壓氣體壓縮罐10內。高壓氣體壓縮罐10，采用高強度抗高壓達到20 MPa、耐高溫180°C的金屬罐結構，設置電動壓縮泵101，高壓氣體 輸送管102 ;壓縮氣體51通過電動壓縮泵101壓縮，形成高壓氣體52，并在罐內儲存，所述高壓氣體輸送管102，連接高溫膨脹發生容器12和蒸汽發生儲存容器141，并將高壓氣體52輸送以上兩個容器12、141內。熱泵循環供水裝置11，由熱泵111、冷水池112和熱水輸送管113組成；所述熱泵111通過吸收地下室的空氣熱能4，將冷水池112的冷水6加溫熱水61至80°C，輸送供給高溫膨脹發生容器12和蒸汽發生儲存容器141，在蒸汽發生儲存容器141產生蒸汽熱能54完成做功之后的回流水，重新回到冷水池112循環再使用，所述熱水輸送管113，連接高溫膨脹發生容器12和蒸汽發生儲存容器141，并將熱水61輸送以上兩個容器12、141內。高溫膨脹發生容器12，采用高強度抗高壓20MPa、耐高溫400°C金屬罐結構，設置高壓電動壓縮泵121，內置電發熱裝置122，高壓氣體輸送口開關123，熱水輸送口開關124，強流輸送管125，所述高溫膨脹發生容器12，將高壓氣體52高溫汽化膨脹，形成強流動能53，通過連接強流氣輪機132的強流輸送管125進入噴射進入強流機輪機密封室1323。強流發電機組13，包括起步與調控電動發動機131，強流氣輪機132和強流發電機133 ;所述強流氣輪機132外殼是密封氣輪室1321裝置，設置強流噴射咀1322、1323，將強流動能53輸送進入密封氣輪室1321內呈單向高速旋轉，驅動強流汽輪機風葉轉動，氣輪機132帶動強流發電機133發電。汽輪發電機組14，包括蒸汽發生儲存容器141，汽輪機142和汽輪發電機143 ;所述蒸汽發生儲存容器141，采用高強度抗高壓14MPa、耐高溫565°C金屬罐結構，設置內置發熱裝置1411，高壓氣體進口 1412內置高壓氣體進口開關1413，熱水進口 1414內置熱水進口開關1415，所述高壓氣體52和熱水61在高溫作用下，形成蒸汽熱能54驅動汽輪機142帶動汽輪發電機143發電。輔助發電機組15，設置在聚合容器頂蓋73上面，由垂直圓柱形金屬外殼151，頂蓋1511，座基1512，氣流封閉室152，風輪機組153，風輪1531，電動鼓風機1532，氣流發電機154,氣流輸送管155，氣流輸送開關1551，風能輸送管156，風能輸送開關1561,風能米集管157組成；所述冷熱空氣對流動能2從聚合容器7頂部通過氣流輸送管156進入氣流封閉室152 ;同時風能3通過風能采集管158收集，從風能輸送管157進入氣流封閉室152，兩種動能2、3通過設置在氣流封閉室152內的多組電動鼓風1532加速，形成氣流動能5A呈單向旋轉，驅動風輪1531，帶動氣流發電機154發電。發電并網控制中心16，具有兩種功能:利用電子設備自動監控發電過程；根據電網需求，調制合適的電壓、電量等輸出。作為上述技術方案的進一步改進，所述冷空氣采風口 711、712，風能進風口811?818，氣流進口 821?824，氣流輸送口開關83、壓縮氣體輸送口開關93，強流輸送口開關123，熱水輸送口開關124，強流噴射咀1322、1323，高壓氣體進口開關1414，熱水進口開關1415，氣流輸送開關1551和風能輸送開關1561，分別設置單向閥，其作用是保證輸送到下一級裝置的能量不能回流。作為上述技術方案的進一步改進，所述高壓氣體壓縮罐10，電動壓縮泵101，高壓電動壓縮泵121，高溫膨脹發生容器12，強流發電機組13，汽輪發電機組14和輔助發電機組15分別可由若干組總成配置。作為上述技術方案的進一步改進，所述高壓氣體壓縮罐10，熱泵循環供水裝置11，高溫膨脹發生容器12，強流發電機組13，汽輪發電機組14和變電控制中心16設置在冷熱對流聚合容器底部地下室74內。本專利技術的有益效果是:通過大量吸收自然能，大容積聚合、壓縮、高溫、汽化膨脹形成高壓氣體動能52，比自然動能壓力膨脹超過1，OOO倍。高壓氣體動能52釋放產生的強流動能53，其速度可達到50-90米/秒，由于風速的增加，根據風力發電功率與風速三次方成正的原理ρ=0.5ρ Π r~2v~3Cp，按70米/秒風速比對，式中，空氣密度P按1.2KG/M3計，迎風半徑r設定為15米，功率轉化系數Cp為0.5，氣輪機葉面風壓動能達到0.5X1.2X70~3=206Kff/ m%單機發電功率達到:P=0.5X1.2X3.14X15~2X70~3X0.5=72，798KW，在其它條件不變的情況下，分別高于目前風電自然風速常態下10米/秒，風機葉面風壓動能0.本文檔來自技高網...

【技術保護點】
高效利用自然能大型發電并網系統，其特征在于：大量吸收自然能，包括太陽能、風能、空氣能，通過大容積聚合、加速、壓縮、高溫和汽化膨脹，分別形成氣流動能（5A）?、強流動能（53）和蒸汽熱能（54），驅動大功率發電機全天候發電并網，本系統由十大部分組成，分別是：??冷熱對流聚合容器（7），金屬框架結構，透明玻璃外形，可設計不同形狀，設置冷空氣采風口（711）、（712），并在上部設置若干氣流進口（811）~（814）,連接風能與氣流采集管（8），聚合容器頂蓋（73）設置在風能與氣流采集管（8）和氣體壓縮管（9）上面；?風能與氣流采集管（8），封閉式金屬圓形管狀，設置在冷熱對流聚合容器透光頂層（72）上面，在采集管（8）外不同方向設置自然風能進風口（811）~（818），底部設置若干氣流進風口（821）~（824）連接冷熱對流聚合容器（7）,所述采集管（8）設置氣流輸送口開關（83）連接氣體壓縮儲管(9)，將空氣動能(5)輸入到氣體壓縮儲管(9)內；氣體壓縮儲管（9），封閉式金屬圓形管狀，設置在冷熱對流聚合容器透光頂層（72）上面，并排緊靠著風能與氣流采集管（8）內側，所述氣體壓縮儲管（9）設置電動泵（911）、（912），壓縮氣體輸送管（92）內置壓縮氣體輸送口開關（93），所述空氣動能（5）通過電動泵（921）、（922）加壓，形成壓縮氣體（51），所述壓縮氣體輸送管（92）連接高壓氣體壓縮罐（10），將壓縮氣體（51）輸送到高壓氣體壓縮罐（10）內；高壓氣體壓縮罐（10），采用高強度抗高壓達到20?MPa、耐高溫180℃的金屬罐結構，設置電動壓縮泵（101），高壓氣體輸送管（102）；壓縮氣體（51）通過電動壓縮泵（101）壓縮，進一步形成高壓氣體（52），并在罐內儲存，所述高壓氣體輸送管（102），連接高溫膨脹發生容器（12）和蒸汽發生儲存容器（141），并將高壓氣體（52）輸送以上兩個容器（12）、（141）內；熱泵循環供水裝置（11），由熱泵（111）、冷水池（112）和熱水輸送管（113）組成；所述熱泵（111）通過吸收地下室的空氣熱能（4），將冷水池（112）的冷水（6）加溫熱水（61）至80℃，輸送供給高溫膨脹發生容器（12）和蒸汽發生儲存容器（141），在蒸汽發生儲存容器（141）產生蒸汽熱能（54）完成做功之后的回流水，重新回到冷水池（112）循環再使用，所述熱水輸送管（113），連接高溫膨脹發生容器（12）和蒸汽發生儲存容器（141），并將熱水（61）輸送以上兩個容器（12）、（141）內；高溫膨脹發生容器（12），采用高強度抗高壓20MPa、耐高溫400℃金屬罐結構，設置高壓電動壓縮泵（121），內置電發熱裝置（122），高壓氣體輸送口開關（123），熱水輸送口開關（124），強流輸送管（125），所述高溫膨脹發生容器（12），將高壓氣體（52）高溫汽化化膨脹，形成強流動能（53），通過連接強流氣輪機（132）的強流輸送管（125）噴射進入密封氣輪室（1321）；強流發電機組（13），包括起步與調控電動發動機（131），強流氣輪機（132）和強流發電機（133），所述強流氣輪機（132）外殼是密封氣輪室（1321）裝置，設置強流噴射咀（1322）、（1323），將強流動能（53）輸送進入密封氣輪室（1321）內呈單向高速旋轉，驅動強流汽輪機風葉轉動，氣輪機（132）帶動強流發電機（133）發電；汽輪發電機組（14），包括蒸汽發生儲存容器（141），汽輪機（142）和汽輪發電機（143），所述蒸汽發生儲存容器(141)，采用高強度抗高壓14MPa、耐高溫565℃金屬罐結構，設置內置發熱裝置(1411)，高壓氣體進口(1412)內置高壓氣體進口開關(1413)，熱水進口(1414)內置熱水進口開關(1415)，所述高壓氣體（52）和熱水（61）在高溫作用下，形成蒸汽熱能（54）驅動汽輪機（142）帶動汽輪發電機（143）發電；輔助發電機組(15)，設置在聚合容器頂蓋(73)上面，由垂直圓柱形金屬外殼(151)，頂蓋(1511)，座基(1512)，氣流封閉室(152),風輪機組(153)，風輪(1531)，電動鼓風機(1532)，氣流發電機(154),氣流輸送管(155),氣流輸送開關(1551),風能輸送管(156),風能輸送開關(1561)，風能采集管(157)組成；所述冷熱空氣對流動能(2)從聚合容器(7)頂部通過氣流輸送管(156)進入氣流封閉室(152)；同時風能(3)通過風能采集管(158)收集，從風能輸送管(157)進入氣流封閉室(152),?兩種動能(2)、(3)通過設置在氣流封閉室(152)內的多組電動鼓風(1532)加速，形成氣流動能(5A)呈單向旋轉，驅動風輪(1531)，帶動氣流發電機(1...

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：嚴政，
申請(專利權)人：嚴政，
類型：發明
國別省市：