專利名稱：一種利用工業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種利用エ業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電的裝置與方法。
背景技術(shù)：
最早把太陽(yáng)能煙囪技術(shù)應(yīng)用于發(fā)電構(gòu)想起源于德國(guó)的schlaich教授,他于1978年提出了著名的太陽(yáng)能熱氣流發(fā)電技木。1981年，世界上第一所太陽(yáng)能熱氣流電站在西班牙的沙漠中建成，這座實(shí)驗(yàn)性電站開創(chuàng)了將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際的先河，太陽(yáng)能煙囪發(fā)電技術(shù)自從提出以后，廣泛受到關(guān)注。最近幾年，國(guó)內(nèi)外毎年均有不少與太陽(yáng)能煙囪發(fā)電技術(shù)相關(guān)的文章發(fā)表，圍繞太陽(yáng)能畑 發(fā)電站的結(jié)構(gòu)模型，能量轉(zhuǎn)化效率，環(huán)境效應(yīng)等相關(guān)問題進(jìn)行研究，但均是關(guān)于對(duì)太陽(yáng)能利用方面的內(nèi)容。
近年來，由于環(huán)境與資源的壓力，給可再生能源的發(fā)展以及二次能源的利用帶來了全球性的繁榮。廢熱，作為ー個(gè)典型的二次能源，之所以對(duì)廢熱進(jìn)行回收，其基本點(diǎn)并非在于這些熱量的數(shù)量本身，而在于它們的“價(jià)值”。余熱資源的普遍存在，特別是在鋼鉄、化工、石油和建材的行業(yè)的生產(chǎn)過程中，都存在豐富的余熱資源。通常利用熱管、換熱器、熱泵、蓄熱器和廢熱鍋爐等裝置進(jìn)行廢熱回收。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?00410073048. I的專利說明書公開了ー種太陽(yáng)能煙囪發(fā)電裝置的建造方法，該太陽(yáng)能畑 發(fā)電裝置由太陽(yáng)能集熱棚、太陽(yáng)能畑 和安裝在太陽(yáng)能煙囪內(nèi)的渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)組組成。集熱棚建造在傾斜陽(yáng)面自然斜坡上，太陽(yáng)能畑 建造在斜坡的坡頂上，并使集熱棚的上部與太陽(yáng)能煙囪的底部連通，渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)組安裝在太陽(yáng)能煙囪的底部；集熱棚由透明覆蓋層、透明覆蓋層下地面和前兩者中間空氣夾層構(gòu)成，透明覆蓋層由鋼結(jié)構(gòu)框架和緊固在框架上的透明蓋板組成；集熱棚的集熱區(qū)地面均勻地鋪滿石頭或絕熱保溫層；石頭的上表面噴涂有黑色的太陽(yáng)能吸熱涂層，絕熱保溫層上噴涂有黑色的太陽(yáng)能吸熱涂層的吸熱板；集熱棚的每個(gè)集熱區(qū)形成ー個(gè)集熱氣流通道，氣流從低端入口進(jìn)入，在該集熱區(qū)加熱后沿集熱通道上升，最后進(jìn)入畑 底部，推動(dòng)安裝在畑 底部的渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，該裝置雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集熱棚的集熱效率較高；建造成本較低，系統(tǒng)的發(fā)電成本較低，但是，該裝置在太陽(yáng)能的利用效率方面還有進(jìn)一步提升的空間，且熱量的來源比較單一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種利用エ業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電裝置，以解決現(xiàn)有發(fā)電裝置熱量來源単一、太陽(yáng)能利用效率低的問題，同時(shí)提供ー種利用該裝置發(fā)電的方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的利用エ業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電裝置的技術(shù)方案如下ー種利用エ業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電裝置，包括塔基，塔基內(nèi)具有腔體，所述塔基的上部設(shè)有與塔基的腔體連通的畑 ，所述塔基腔體的下部邊緣處設(shè)有冷空氣進(jìn)ロ，塔基的頂面布置有太陽(yáng)能集熱棚，所述太陽(yáng)能集熱棚由內(nèi)部連通的集熱管和汽包密排組成，所述塔基內(nèi)部周向布置有換熱器，畑 內(nèi)具有空氣流道，空氣流道底部設(shè)有渦輪發(fā)電機(jī)；所述集熱管和換熱器上分別設(shè)有ー個(gè)進(jìn)水口和ー個(gè)排水ロ，所述汽包上設(shè)有ー個(gè)出氣ロ ；該裝置還包括一個(gè)用于儲(chǔ)存エ業(yè)廢熱水的保溫水箱，所述保溫水箱具有分別與集熱管和換熱管的進(jìn)水口連通的出水ロ，換熱管的出水ロ用于供換熱后的廢水流出，汽包的出氣ロ與保溫水箱的進(jìn)氣ロ連通。所述塔基的內(nèi)腔中設(shè)置有導(dǎo)流錐，所述換熱器布設(shè)在導(dǎo)流錐的錐面上，所述導(dǎo)流錐的錐頂朝向畑囪的進(jìn)ロ，所述渦輪發(fā)電機(jī)設(shè)置于導(dǎo)流錐的錐頂上方。所述保溫水箱的出水ロ通過ー電磁開關(guān)閥分別與集熱管和換熱管的進(jìn)水口相連通，所述電磁開關(guān)閥的進(jìn)水口與保溫水箱的出水ロ相連，電磁開關(guān)閥的出水ロ分為兩路分別與集熱管和換熱器的進(jìn)水口相連。 所述保溫水箱內(nèi)設(shè)有與控制器控制連接的溫度傳感器；所述冷空氣進(jìn)ロ處設(shè)有與控制器控制連接的溫度傳感器、壓カ傳感器和流速傳感器；所述空氣流道中于渦輪發(fā)電機(jī)的進(jìn)氣ロ處設(shè)有與控制器控制連接的溫度傳感器、壓カ傳感器和流速傳感器。所述電磁開關(guān)閥與集熱管和換熱器之間均設(shè)有水泵。所述換熱器為螺旋形的盤管式換熱器。所述集熱管的出水ロ與保溫水箱的回水口相連。本發(fā)明提供的利用エ業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電的方法的技術(shù)方案如下ー種利用エ業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電方法，包括如下步驟
(1)收集エ業(yè)廢熱水，將其輸運(yùn)儲(chǔ)存在保溫水箱中；
(2)將保溫水箱內(nèi)的廢熱水分成兩路，一路與設(shè)置在風(fēng)塔塔基內(nèi)部的換熱器的進(jìn)ロ相連，一路與集熱棚上的集熱管進(jìn)水口相連；
(3)換熱器與風(fēng)塔塔基內(nèi)部的冷空氣進(jìn)行換熱，從而使空氣流道中的空氣溫度升高而密度降低，形成熱氣流，熱氣流在熱浮流的作用下沿空氣流道上升，從而驅(qū)動(dòng)空氣流道中的渦輪發(fā)電機(jī)工作；
(4)利用太陽(yáng)能集熱棚上的集熱管吸收太陽(yáng)能加熱集熱管內(nèi)的熱水生成水蒸汽進(jìn)入汽包，維持汽包壓力在一設(shè)定值，達(dá)到設(shè)定值后將汽包內(nèi)的蒸汽輸送回保溫水箱加熱其中儲(chǔ)存的廢熱水。保溫水箱的出水ロ通過ー電磁開關(guān)閥分別與集熱管和換熱管的進(jìn)水口相連通，在保溫水箱內(nèi)設(shè)置與控制器控制連接的溫度傳感器；在冷空氣進(jìn)ロ處設(shè)置與控制器控制連接的溫度傳感器、壓カ傳感器和流速傳感器；在空氣流道中于渦輪發(fā)電機(jī)的進(jìn)氣ロ處設(shè)置與控制器控制連接的溫度傳感器、壓カ傳感器和流速傳感器，將各傳感器的信號(hào)反饋至控制器，控制器通過控制電磁開關(guān)閥來調(diào)節(jié)進(jìn)入換熱器的熱水流量，從而改變換熱器與風(fēng)塔內(nèi)冷空氣的換熱量，進(jìn)而使空氣流道內(nèi)的氣流具有一個(gè)相對(duì)恒定的流速，利用這個(gè)穩(wěn)定的熱氣流驅(qū)動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)電?？諝饬鞯啦捎寐菪Y(jié)構(gòu)，并在塔基的內(nèi)腔中設(shè)置導(dǎo)流錐，將渦輪發(fā)電機(jī)設(shè)置于導(dǎo)流錐的錐頂上方，換熱器與風(fēng)塔塔基內(nèi)部的冷空氣進(jìn)行換熱，在換熱器和導(dǎo)流錐引導(dǎo)作用下使換熱后的熱空氣進(jìn)入風(fēng)塔塔基內(nèi)煙囪底部的空氣流道中，熱空氣沿螺旋形空氣流道流動(dòng)形成螺旋上升的旋轉(zhuǎn)氣流，這樣在畑 底部的中心形成一個(gè)低壓區(qū)，在這個(gè)低壓區(qū)內(nèi)流動(dòng)著較之其他區(qū)域更加高速旋轉(zhuǎn)的上升氣流，并在畑 的抽吸作用下形成高速熱氣流。本發(fā)明利用エ業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電裝置與方法，通過回收エ業(yè)廢熱(廢熱水或廢蒸汽等)和集熱棚上的設(shè)置的集熱管吸收的太陽(yáng)能，使保溫水箱中的水溫達(dá)到80-90°C，將其送入設(shè)置在風(fēng)塔塔基內(nèi)的換熱器中，加熱塔基內(nèi)的空氣，空氣受熱形成熱浮流，熱浮流在導(dǎo)流錐導(dǎo)引下進(jìn)入風(fēng)塔的畑 ，驅(qū)動(dòng)設(shè)置在風(fēng)塔內(nèi)的渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，有效地回收利用了エ業(yè)廢熱，同時(shí)提高了太陽(yáng)能的利用效率，發(fā)出的電部分除了保證裝置自身的正常工作，其余大部分還可以并入電網(wǎng)進(jìn)行供電。


圖I是本發(fā)明利用エ業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電裝置原理 圖2是風(fēng)塔的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是換熱器的結(jié)構(gòu)布置 圖4是汽包與集熱管示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示為本發(fā)明利用エ業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電裝置一種實(shí)施例的原理圖，由圖可知，該裝置包括塔基，塔基內(nèi)具有腔體，塔基的上部設(shè)有與塔基的腔體連通的煙囪3，塔基腔體的下部邊緣處設(shè)有冷空氣進(jìn)ロ 7，塔基的頂面布置有太陽(yáng)能集熱棚，太陽(yáng)能集熱棚由內(nèi)部連通的集熱管I和汽包2密排組成，塔基內(nèi)部周向布置有換熱器9，煙囪3內(nèi)具有空氣流道，空氣流道底部設(shè)有渦輪發(fā)電機(jī)4 ;集熱管I和換熱器9上分別設(shè)有ー個(gè)進(jìn)水口和ー個(gè)排水ロ，汽包上設(shè)有ー個(gè)出氣ロ 20 ;該裝置還包括一個(gè)用于儲(chǔ)存エ業(yè)廢熱水的保溫水箱16，保溫水箱具有與集熱管和換熱管的進(jìn)水口均連通的出水ロ，換熱管的出水ロ用于供換熱后的廢水流出，汽包的出氣ロ 20與保溫水箱16的進(jìn)氣ロ連通。進(jìn)ー步優(yōu)化，本實(shí)施例的換熱器9為螺旋形的盤管式換熱器，空氣流道采用螺旋形結(jié)構(gòu)，在塔基的內(nèi)腔中設(shè)置導(dǎo)流錐6，導(dǎo)流錐的錐頂朝向畑囪的進(jìn)ロ，所述換熱器布設(shè)在導(dǎo)流錐的錐面上，將渦輪發(fā)電機(jī)設(shè)置于導(dǎo)流錐的錐頂上方；在發(fā)電時(shí)，螺旋形布置的換熱器9和導(dǎo)流錐6引導(dǎo)熱空氣流動(dòng)，使其順利進(jìn)入煙囪底部的空氣流道中，從而使空氣流道中的空氣溫度升高而密度降低，形成熱氣流，熱氣流在熱浮流的作用下沿空氣流道上升，從而驅(qū)動(dòng)空氣流道中的渦輪發(fā)電機(jī)工作，渦輪發(fā)電機(jī)在熱氣流的流速達(dá)到設(shè)定值，如15m/s時(shí)，開始發(fā)電，發(fā)出的電部分用于維持水泵、控制器等正常工作，其余大部分并入電網(wǎng)。保溫水箱16的廢熱水進(jìn)ロ 14與熱電廠廢熱水出水管道連接，其出水ロ與保溫管道17相接，保溫水箱的出水ロ通過一由控制器12控制的電磁開關(guān)閥11分別與集熱管和換熱管的進(jìn)水口相連通，電磁開關(guān)閥11的進(jìn)水口與保溫水箱的出水ロ相連，電磁開關(guān)閥的出水ロ分為兩路，一路與設(shè)置在風(fēng)塔內(nèi)的換熱器9的進(jìn)ロ相連，后經(jīng)出水管道15流出；一路與集熱棚上的集熱管進(jìn)水口 22相接，汽包出氣ロ 20與保溫水箱的進(jìn)氣ロ相連，為進(jìn)ー步利用能源，集熱管的出水ロ 21與保溫水箱的回水口相連，將集熱管中加熱后的熱水回送至保溫水箱，如圖4所示。為了更有效地控制渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電的穩(wěn)定性，在保溫水箱內(nèi)設(shè)有與控制器控制連接的溫度傳感器13 ;在冷空氣進(jìn)ロ處設(shè)有與控制器控制連接的溫度傳感器、壓カ傳感器和流速傳感器19 ;在空氣流道中于渦輪發(fā)電機(jī)的進(jìn)氣ロ處設(shè)有與控制器控制連接的溫度傳感器、壓カ傳感器8和流速傳感器，控制器接收各傳感器采集的反饋信號(hào)，如流速、溫度、壓力，由PID算法給出控制量，通過控制電動(dòng)閥門來調(diào)節(jié)進(jìn)入換熱器的熱水流量，從而改變換熱器與空氣的換熱量，進(jìn)而使流道內(nèi)的氣流具有一個(gè)相對(duì)恒定的流速，利用這個(gè)穩(wěn)定的熱氣流驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)，可以使渦輪發(fā)電機(jī)組持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)電。為了提高抽水效率，在電磁開關(guān)閥11與集熱管I和換熱器9之間分別設(shè)有水泵18和10。如圖2所示為發(fā)明風(fēng)塔實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，包括塔基和煙囪3、導(dǎo)流錐6及螺旋空氣流道5，導(dǎo)流錐6錐頂上方安裝有渦輪發(fā)電機(jī)4，集熱管I與汽包2密排組成集熱棚，煙囪3設(shè)置于風(fēng)塔正中央。如圖3所示為本實(shí)施例換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖，采用盤管式螺旋狀布置形式。
本發(fā)明的工作過程如下エ業(yè)廢熱水從エ廠排出，由進(jìn)水口 14進(jìn)入并儲(chǔ)存在保溫水箱16中，水溫在80-90°C ；電磁開關(guān)閥11閥門打開后，保溫水箱中的熱水通過保溫管路17在水泵10和水泵18的抽吸下分成兩路；一部分熱水被送入換熱器9，換熱器換熱后將較低溫度的水經(jīng)出水管道15排出，使其流回エ廠再利用；另一部分熱水由集熱管進(jìn)水口 22進(jìn)入集熱管1，再經(jīng)集熱管出水ロ 21流出，集熱管吸收太陽(yáng)能后對(duì)管內(nèi)的水加熱生成水蒸氣儲(chǔ)存在汽包2中，當(dāng)壓カ達(dá)O. 4Mpa，蒸汽被輸送回保溫水箱16，從而加熱水箱中的水；冷空氣由塔基腔體的下部邊緣處的冷空氣進(jìn)ロ 7進(jìn)入螺旋形空氣流道5，換熱器9對(duì)流入的空氣進(jìn)行換熱，使空氣溫度升高形成上升的熱氣流，熱氣流在導(dǎo)流錐6的引導(dǎo)下和在煙囪3的抽吸下不斷地向集熱棚中心匯集，形成強(qiáng)大的熱氣流在空氣流道中沿畑 上升，從而推動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)4旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電；與此同時(shí)集熱棚周圍的冷空氣源源不斷地從冷空氣進(jìn)ロ 7吸入塔內(nèi)，空氣從入口斜向進(jìn)入換熱室并沿螺旋流道流動(dòng)從而使氣流在煙 底部形成螺旋上升的氣流這樣既能減小從各個(gè)入口沿徑向進(jìn)風(fēng)在中心匯集時(shí)所形成的流動(dòng)阻力，同時(shí)氣流沿螺旋流道流動(dòng)能形成螺旋上升的旋轉(zhuǎn)氣流，這樣在畑 底部的中心形成ー個(gè)低壓區(qū)，在這個(gè)低壓區(qū)內(nèi)流動(dòng)著較之外層更加高速旋轉(zhuǎn)的上升氣流并在畑 的抽吸作用下形成高速熱氣流。本發(fā)明還提供了ー種利用エ業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電方法，包括如下步驟
(1)收集エ業(yè)廢熱水，將其輸運(yùn)儲(chǔ)存在保溫水箱中；
(2)將保溫水箱內(nèi)的廢熱水分成兩路，一路與設(shè)置在風(fēng)塔塔基內(nèi)部的換熱器的進(jìn)ロ相連，一路與集熱棚上的集熱管進(jìn)水口相連；
(3)換熱器與風(fēng)塔塔基內(nèi)部的冷空氣進(jìn)行換熱，從而使空氣流道中的空氣溫度升高而密度降低，形成熱氣流，熱氣流在熱浮流的作用下沿空氣流道上升，從而驅(qū)動(dòng)空氣流道中的渦輪發(fā)電機(jī)工作；
(4)利用太陽(yáng)能集熱棚上的集熱管吸收太陽(yáng)能加熱真空集熱管內(nèi)的熱水生成水蒸汽進(jìn)入汽包，維持汽包壓力在ー設(shè)定值，達(dá)到設(shè)定值后將汽包內(nèi)的蒸汽輸送回保溫水箱加熱其中儲(chǔ)存的廢熱水。本實(shí)施例中空氣流道采用螺旋結(jié)構(gòu)，并在煙囪的下部中心處設(shè)置導(dǎo)流錐，將渦輪發(fā)電機(jī)設(shè)置于導(dǎo)流錐的上方，換熱器與風(fēng)塔塔基內(nèi)部的冷空氣進(jìn)行換熱，在換熱器和導(dǎo)流錐引導(dǎo)作用下使換熱后的熱空氣進(jìn)入風(fēng)塔塔基內(nèi)煙囪底部的空氣流道中，熱空氣沿螺旋形空氣流道流動(dòng)形成螺旋上升的旋轉(zhuǎn)氣流，這樣在畑 底部的中心形成一個(gè)低壓區(qū)，在這個(gè)低壓區(qū)內(nèi)流動(dòng)著較之其他區(qū)域更加高速旋轉(zhuǎn)的上升氣流，并在畑 的抽吸作用下形成高速熱氣流 。
權(quán)利要求
1.ー種利用エ業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電裝置，其特征在于包括塔基，塔基內(nèi)具有腔體，所述塔基的上部設(shè)有與塔基的腔體連通的畑 ，所述塔基腔體的下部邊緣處設(shè)有冷空氣進(jìn)ロ，塔基的頂面布置有太陽(yáng)能集熱棚，所述太陽(yáng)能集熱棚由內(nèi)部連通的集熱管和汽包密排組成，所述塔基內(nèi)部周向布置有換熱器，畑 內(nèi)具有空氣流道，空氣流道底部設(shè)有渦輪發(fā)電機(jī)；所述集熱管和換熱器上分別設(shè)有ー個(gè)進(jìn)水ロ和ー個(gè)排水ロ，所述汽包上設(shè)有一個(gè)出氣ロ ；該裝置還包括一個(gè)用于儲(chǔ)存エ業(yè)廢熱水的保溫水箱，所述保溫水箱具有分別與集熱管和換熱管的進(jìn)水口連通的出水ロ，換熱管的出水ロ用于供換熱后的廢水流出，汽包的出氣ロ與保溫水箱的進(jìn)氣ロ連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用エ業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電裝置，其特征在于所述塔基的內(nèi)腔中設(shè)置有導(dǎo)流錐，所述換熱器布設(shè)在導(dǎo)流錐的錐面上，所述導(dǎo)流錐的錐頂朝向畑囪的進(jìn)ロ，所述渦輪發(fā)電機(jī)設(shè)置于導(dǎo)流錐的錐頂上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的利用エ業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電裝置，其特征在于所述保溫水箱的出水ロ通過ー電磁開關(guān)閥分別與集熱管和換熱管的進(jìn)水口相連通，所述電磁開關(guān)閥的進(jìn)水口與保溫水箱的出水ロ相連，電磁開關(guān)閥的出水ロ分為兩路分別與集熱管和換熱器的進(jìn)水口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用エ業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電裝置，其特征在于所述保溫水箱內(nèi)設(shè)有與控制器控制連接的溫度傳感器；所述冷空氣進(jìn)ロ處設(shè)有與控制器控制連接的溫度傳感器、壓カ傳感器和流速傳感器；所述空氣流道中于渦輪發(fā)電機(jī)的進(jìn)氣ロ處設(shè)有與控制器控制連接的溫度傳感器、壓カ傳感器和流速傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用エ業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電裝置，其特征在于所述電磁開關(guān)閥與集熱管和換熱器之間均設(shè)有水泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用エ業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電裝置，其特征在于所述換熱器為螺旋形的盤管式換熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用エ業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電裝置，其特征在于所述集熱管的出水ロ與保溫水箱的回水口相連。
8.ー種利用エ業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)收集エ業(yè)廢熱水，將其輸運(yùn)儲(chǔ)存在保溫水箱中； (2)將保溫水箱內(nèi)的廢熱水分成兩路，一路與設(shè)置在風(fēng)塔塔基內(nèi)部的換熱器的進(jìn)ロ相連，一路與集熱棚上的集熱管進(jìn)水口相連； (3)換熱器與風(fēng)塔塔基內(nèi)部的冷空氣進(jìn)行換熱，從而使空氣流道中的空氣溫度升高而密度降低，形成熱氣流，熱氣流在熱浮流的作用下沿空氣流道上升，從而驅(qū)動(dòng)空氣流道中的渦輪發(fā)電機(jī)工作； (4)利用太陽(yáng)能集熱棚上的集熱管吸收太陽(yáng)能加熱集熱管內(nèi)的熱水生成水蒸汽進(jìn)入汽包，維持汽包壓力在一設(shè)定值，達(dá)到設(shè)定值后將汽包內(nèi)的蒸汽輸送回保溫水箱加熱其中儲(chǔ)存的廢熱水。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用エ業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電方法，其特征在于保溫水箱的出水ロ通過ー電磁開關(guān)閥分別與集熱管和換熱管的進(jìn)水口相連通，在保溫水箱內(nèi)設(shè)置與控制器控制連接的溫度傳感器；在冷空氣進(jìn)ロ處設(shè)置與控制器控制連接的溫度傳感器、壓カ傳感器和流速傳感器；在空氣流道中于渦輪發(fā)電機(jī)的進(jìn)氣ロ處設(shè)置與控制器控制連接的溫度傳感器、壓カ傳感器和流速傳感器，將各傳感器的信號(hào)反饋至控制器，控制器通過控制電磁開關(guān)閥來調(diào)節(jié)進(jìn)入換熱器的熱水流量，從而改變換熱器與風(fēng)塔內(nèi)冷空氣的換熱量，進(jìn)而使空氣流道內(nèi)的氣流具有一個(gè)相對(duì)恒定的流速，利用這個(gè)穩(wěn)定的熱氣流驅(qū)動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)電。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的利用エ業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電方法，其特征在干空氣流道采用螺旋結(jié)構(gòu)，并在塔基的內(nèi)腔中設(shè)置導(dǎo)流錐，將渦輪發(fā)電機(jī)設(shè)置于導(dǎo)流錐的錐頂上方，換熱器與風(fēng)塔塔基內(nèi)部的冷空氣進(jìn)行換熱，在換熱器和導(dǎo)流錐引導(dǎo)作用下使換熱后的熱空氣進(jìn)入風(fēng)塔塔基內(nèi)煙囪底部的空氣流道中，熱空氣沿螺旋形空氣流道流動(dòng)形成螺旋上升的旋轉(zhuǎn)氣流，這樣在畑 底部的中心形成一個(gè)低壓區(qū)，在這個(gè)低壓區(qū)內(nèi)流動(dòng)著較之其他區(qū)域更加高速旋轉(zhuǎn)的上升氣流，并在煙囪的抽吸作用下形成高速熱氣流。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用工業(yè)廢熱及太陽(yáng)能的熱風(fēng)塔發(fā)電裝置與方法，通過回收工業(yè)廢熱(廢熱水或廢蒸汽等)和集熱棚上設(shè)置的集熱管吸收的太陽(yáng)能，使保溫水箱中的水溫達(dá)到80-90℃，將其送入設(shè)置在風(fēng)塔塔基內(nèi)的換熱器中，加熱塔基內(nèi)的空氣，空氣受熱形成熱浮流，熱浮流在導(dǎo)流錐導(dǎo)引下進(jìn)入風(fēng)塔的煙囪，驅(qū)動(dòng)設(shè)置在風(fēng)塔內(nèi)的渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，有效地回收利用了工業(yè)廢熱，同時(shí)提高了太陽(yáng)能的利用效率，發(fā)出的電除了保證裝置自身的正常工作，其余大部分還可以并入電網(wǎng)進(jìn)行供電。
文檔編號(hào)F01K27/00GK102691626SQ20121001109
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月15日
發(fā)明者付主木, 常志勇, 梁坤峰, 王林, 高春艷 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)