本技术涉及发电设备,尤其涉及一种斯特林发电机系统。
背景技术:
1、斯特林发动机是一种外部供热(或燃烧)的活塞式发动机,它以气体做工质,按闭式回路热循环的方式进行工作。斯特林发动机最早发明于1816年,比内燃机发明早几十年,但由于受当时材料及制造水平的限制,没有得到进一步发展。20世纪70年代爆发中东石油危机后,人们搞到了能源危机,同时污染环境的严重危害也日益显现。基于斯特林发动机对能源的广泛适应性和优异的环境特性,人们恢复了对斯特林发动机的兴趣,给斯特林带来了新的生命和发展空间。
2、虽然斯特林发动机在理论上的效率几乎等于理论最大效率,但是在实际应用中斯特林发动机仍然存在热量损失是内燃发动机的2-3倍的问题,造成能量转化效率不高。因此,急需一种能够提高热电转化效率并且提高能量利用效率的发电系统。
3、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本实用新型提供了一种斯特林发电机系统,从而有效解决背景技术中的问题。
2、为了达到上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:一种斯特林发电机系统,包括:
3、斯特林发电机,所述斯特林发电机包括热端和冷端,冷端、热端之间装有活塞,由于内部工作气体体积变化推动活塞运动,从而带动内部发电机发电;
4、烟气路组件,所述烟气路组件包括风机,所述风机靠近出风口一侧设有空气预热器,所述空气预热器连接燃烧器,所述燃烧器与所述特林发电机的热端相连,用于对所述斯特林发电机的热端加热,加热后多余的烟气进入空气预热器回收再利用;
5、冷却组件,所述冷却组件包括水冷却器、水箱和水泵依次连接构成的循环冷却水路,并串联在所述斯特林发电机的冷端,用于对所述斯特林发电机的冷端降温;
6、电量输出组件,所述电量输出组件设置于所述斯特林发电机一侧,用于电量储存。
7、进一步地,所述空气预热器为管壳式结构,所述空气预热器外圆面上方设有第一进口,所述第一进口靠近所述风机的出口,所述空气预热器外圆面下方设有第一出口;所述第一进口和所述第一出口连通为壳程,所述壳程用于流通空气为所述燃烧器提供氧气。
8、进一步地,所述空气预热器底部设有第二进口,所述空气预热器顶部设有第二出口,所述空气预热器中间设有若干烟道,所述第二进口、所述烟道和所述第二出口连通为管程,所述管程用于流通烟气,所述管程中的烟气与所述壳程的空气逆向流通,热交换后排出。
9、进一步地,所述斯特林发电机热端设有隔热罩,所述隔热罩设置成双层,双层的内部设有高温隔热材料,保证热烟气热量减少散失。
10、进一步地,高温烟气从隔热罩上方第三进口管路进入热端,与发电机热端换热,降温后的烟气从侧方第三出口水平排出,进入所述空气预热器热交换后排出。
11、进一步地,烟气路组件还包括燃烧器与空气预热器相连的支路,中间带有控制阀门,用于控制主路的烟气量,支路阀门打开后可降低烟气组件主路烟气流量,以降低斯特林发电机热端温度。
12、进一步地,所有烟气管路外包有保温棉层,外层为玻璃纤维层。
13、进一步地,所述斯特林发电机数量至少为一个。
14、进一步地,所述电量输出组件包括设于所述斯特林发电机一侧的逆向发电机,所述逆向发电机设有负载和蓄电池。
15、进一步地,还包括控制电路,所述控制电路设于所述斯特林发电机的一侧。
16、本实用新型的有益效果为:本实用新型通过设置斯特林发电机、烟气路组件、冷却组件和电量输出组件,斯特林发电机包括热端和冷端,烟气路组件包括风机、空气预热器、燃烧器,与斯特林发电机的热端相连,用于对斯特林发电机的热端加热,冷却组件包括水冷却器、水箱和水泵依次连接构成的循环冷却水路,并串联在斯特林发电机的冷端,用于对斯特林发电机的冷端降温;电量输出组件用于电量储存;通过烟气路组件循环和冷却组件循环使得斯特林发电机的热端和冷端产生温差,冷端、热端之间装有活塞,内部工作气体体积变化推动活塞运动,从而实现源源不断发电,同时经过斯特林发电机的热端加热后多余的烟气进入空气预热器,热的烟气与空气形成逆对流,热传导给空气,加热后的空气再吹进燃烧器,从而实现了废旧烟气的回收再利用,降低了能量损失,提高了转化效率。
1.一种斯特林发电机系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的斯特林发电机系统,其特征在于,所述空气预热器(22)为管壳式结构,所述空气预热器(22)外圆面上方设有第一进口(221),所述第一进口(221)靠近所述风机(21)的出口,所述空气预热器(22)外圆面下方设有第一出口(222),所述第一进口(221)和所述第一出口(222)连通为壳程,所述壳程用于流通空气为所述燃烧器(23)提供氧气。
3.根据权利要求2所述的斯特林发电机系统,其特征在于,所述空气预热器(22)底部设有第二进口(223),所述空气预热器(22)顶部设有第二出口(224),所述空气预热器(22)中间设有若干烟道(225),所述第二进口(223)、所述烟道(225)和所述第二出口(224)连通为管程,所述管程用于流通烟气,所述管程中的烟气与所述壳程的空气逆向流通,热交换后排出。
4.根据权利要求1所述的斯特林发电机系统,其特征在于,所述斯特林发电机(1)热端设有隔热罩(11),所述隔热罩(11)设置成双层,双层的内部设有高温隔热材料(113),保证热烟气热量减少散失。
5.根据权利要求4所述的斯特林发电机系统,其特征在于,高温烟气从隔热罩(11)上方第三进口(111)管路进入热端,与发电机热端换热,降温后的烟气从侧方第三出口(112)水平排出,进入所述空气预热器(22)热交换后排出。
6.根据权利要求1所述的斯特林发电机系统,其特征在于,烟气路组件(2)还包括燃烧器(23)与空气预热器(22)相连的支路(24),中间带有控制阀门(241),用于控制主路(28)的烟气量,支路(24)阀门打开后可降低烟气组件主路(28)烟气流量,以降低斯特林发电机(1)热端温度。
7.根据权利要求1所述的斯特林发电机(1)系统,其特征在于,所有烟气管路(27)外包有保温棉层,外层为玻璃纤维层。
8.根据权利要求1所述的斯特林发电机系统,其特征在于,所述斯特林发电机(1)数量至少为一个。
9.根据权利要求1所述的斯特林发电机系统,其特征在于,所述电量输出组件(4)包括设于所述斯特林发电机(1)一侧的逆向发电机(41),所述逆向发电机(41)设有负载(42)和蓄电池(43)。
10.根据权利要求1至9任一项所述的斯特林发电机系统,其特征在于,还包括控制电路(5),所述控制电路(5)设于所述斯特林发电机(1)的一侧。
