分布式能源裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型給出一種分布式能源裝置，它的結(jié)構(gòu)包括：燃氣動力裝置、發(fā)電機、余熱鍋爐、蒸汽動力裝置、壓氣機和凝汽器；壓縮空氣和天然氣進入燃氣動力裝置，天然氣燃燒膨脹做功，帶動發(fā)電機對外發(fā)電；煙氣進入余熱鍋爐放熱，余熱鍋爐生產(chǎn)的高溫高壓蒸汽輸送到蒸汽動力裝置，蒸汽膨脹做功，帶動壓氣機生產(chǎn)壓縮空氣，壓縮空氣送到燃氣動力裝置助燃；乏汽進入凝汽器，加熱供熱循環(huán)水管，向用戶供熱；乏汽在凝汽器中凝結(jié)成水，通過凝結(jié)水泵加壓送回余熱鍋爐。燃氣動力裝置包括四部分：給水部件、燃氣動力部件、水輪機和動力輸出部件；給水部件向燃氣動力部件供給動力用水，天然氣進入燃氣動力部件燃燒膨脹做功，促成動力用水噴射，推動水輪機旋轉(zhuǎn)對外做功。
【專利說明】分布式能源裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及能源技術(shù)，特別是涉及到分布式能源裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]所謂“分布式能源”是指分布在用戶端的能源綜合利用系統(tǒng)。
[0003]一次能源以氣體燃料為主，可再生能源為輔，利用一切可以利用的資源；二次能源以分布在用戶端的熱電冷聯(lián)產(chǎn)為主，其他中央能源供應(yīng)系統(tǒng)為輔，實現(xiàn)以直接滿足用戶多種需求的能源梯級利用，并通過中央能源供應(yīng)系統(tǒng)提供支持和補充；在環(huán)境保護上，將部分污染分散化、資源化，爭取實現(xiàn)適度排放的目標。
[0004]分布式能源是一種建在用戶端的能源供應(yīng)方式，可獨立運行，也可并網(wǎng)運行，是以資源、環(huán)境效益最大化確定方式和容量的系統(tǒng)，將用戶多種能源需求，以及資源配置狀況進行系統(tǒng)整合優(yōu)化，采用需求應(yīng)對式設(shè)計和模塊化配置的新型能源系統(tǒng)，是相對于集中供能的分散式供能方式。
[0005]國際分布式能源聯(lián)盟WADE對分布式能源定義為:安裝在用戶端的高效冷/熱電聯(lián)供系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠在消費地點(或附近)發(fā)電，高效利用發(fā)電產(chǎn)生的廢能，生產(chǎn)熱和電；現(xiàn)場端可再生能源系統(tǒng)包括利用現(xiàn)場廢氣、廢熱以及多余壓差來發(fā)電的能源循環(huán)利用系統(tǒng)。
[0006]分布式能源具有能效利用合理、損耗小、污染少、運行靈活，系統(tǒng)經(jīng)濟性好等特點。分布式能源系統(tǒng)分布安置在需求側(cè)的能源梯級利用，以及資源綜合利用和可再生能源設(shè)施。通過在需求現(xiàn)場，根據(jù)用戶對能源的不同需求，實現(xiàn)溫度對口供應(yīng)能源，將輸送環(huán)節(jié)的損耗降至最低，從而實現(xiàn)能源利用效能的最大化。分布式能源是以資源、環(huán)境效益最大化，確定方式和容量的系統(tǒng)，根據(jù)終端能源利用效率最優(yōu)化確定規(guī)模。
[0007]分布式能源采用先進的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)，盡力減少污染物的排放，并使排放分散化，便于周邊植被的吸收。同時，分布式能源利用其排放量小，排放密度低的優(yōu)勢，可以將主要排放物實現(xiàn)資源化再利用，例如:排放氣體肥料化。
[0008]近年來，發(fā)達國家分布式能源發(fā)展迅猛。發(fā)達國家政府通過規(guī)劃引領(lǐng)、技術(shù)支持、優(yōu)惠政策，以及建立合理的價格機制和統(tǒng)一的并網(wǎng)標準，有效地推動分布式能源的發(fā)展，分布式能源系統(tǒng)在整個能源系統(tǒng)中占比不斷提高，其中歐盟分布式能源占比約達10%。我國分布式能源起步較晚，主要集中在北京、上海、廣州等大城市，安裝地點為醫(yī)院、賓館、寫字樓和大學(xué)城等，由于技術(shù)、標準、利益、法規(guī)等方面的問題，主要采用“不并網(wǎng)”或“并網(wǎng)不上網(wǎng)”的方式運行。
[0009]分布式能源技術(shù)是未來世界能源技術(shù)的重要發(fā)展方向，它具有能源利用效率高，環(huán)境負面影響小，提高能源供應(yīng)可靠性和經(jīng)濟效益好的特點。分布式能源是最能體現(xiàn)節(jié)能、減排、安全、靈活等多重優(yōu)點的能源發(fā)展方式。"十二五"規(guī)劃明確提出，大力促進分布式能源系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，國內(nèi)優(yōu)秀的分布式能源行業(yè)企業(yè)，愈來愈重視對行業(yè)市場的研究，特別是對公司發(fā)展環(huán)境和需求趨勢變化的深入研究。
[0010]分布式能源技術(shù)是中國可持續(xù)發(fā)展的必須選擇。中國人口眾多，自身資源有限，按照目前的能源利用方式，依靠自己的能源是絕對不可能支撐13億人的“全面小康”。使用國際能源不僅存在著能源安全的嚴重制約，而且也使世界的發(fā)展面臨一系列新的問題和矛盾。中國必須立足于現(xiàn)有能源資源，全力提高資源利用效率，擴大資源的綜合利用范圍，而分布式能源無疑是解決問題的關(guān)鍵技術(shù)。
[0011 ] 我國已經(jīng)有多家分布式能源專業(yè)化服務(wù)公司，大部分已建項目運行良好，天然氣分布式能源在我國已具備大規(guī)模發(fā)展的條件。
[0012]發(fā)展分布式能源的重要意義有以下幾方面:
[0013]⑴經(jīng)濟性
[0014]由于分布式能源可用發(fā)電的余熱來制熱、制冷，因此能源得以合理的梯級利用，從而可提高能源的利用效率(達70%，90%)。由于分布式電源的并網(wǎng)，減少或緩建了大型發(fā)電廠和高壓輸電網(wǎng)，緩建了電網(wǎng)而節(jié)約投資。同時，使得輸配電網(wǎng)的潮流減少，相應(yīng)的降低了網(wǎng)損。
[0015]⑵環(huán)保性
[0016]因其采用天然氣做燃料或以氫氣、太陽能、風能為能源，故可減少有害物的排放總量，減輕環(huán)保的壓力。大量的就近供電減少了大容量遠距離高電壓輸電線的建設(shè)，由此不但減少了高壓輸電線的電磁污染，也減少了高壓輸電線的征地面積和線路走廊，減少了對線路下樹本的砍伐，有利于環(huán)保。
[0017](3)能源利用的多樣性
[0018]分布式發(fā)電可利用多種能源，如清潔能源(天然氣)、新能源(氫)和可再生能源(風能和太陽能等)，并同時為用戶提供冷、熱、電等多種能源應(yīng)用方式，因此是解決能源危機、提高能源利用效率和能源安全問題的一種很好的途徑。
[0019](4)調(diào)峰作用
[0020]夏季和冬季往往是負荷的高峰時期，此時如采用以天然氣為燃料的燃氣輪機等冷、熱、電三聯(lián)供系統(tǒng)，不但可解決冬夏季的供冷與冬季的供熱需要，同時也提供了一部分電力，由此可對電網(wǎng)起到削峰填谷作用。此外，也部分解決了天然氣供應(yīng)時的峰谷差過大問題，發(fā)揮了天然氣與電力的互補作用。
[0021](5)安全性和可靠性
[0022]當大電網(wǎng)出現(xiàn)大面積停電事故時，具有特殊設(shè)計的分布式發(fā)電系統(tǒng)仍能保持正常運行，由此可提高供電的安全性和可靠性。
[0023](6)電力市場問題
[0024]分布式發(fā)電可以適應(yīng)電力市場發(fā)展的需要，由多家集資辦電，發(fā)揮電力建設(shè)市場、電力供應(yīng)市場的競爭機制。
[0025](7)投資風險
[0026]分布式發(fā)電的裝機容量一般較小，建設(shè)周期短，因此可避免類似大型發(fā)電站建設(shè)周期帶來的投資風險。
[0027](8)邊遠地區(qū)的供電問題
[0028]我國許多邊遠及農(nóng)村地區(qū)遠離大電網(wǎng)，因此難以從大電網(wǎng)向其供電。采用太陽能發(fā)電、風力發(fā)電和生物質(zhì)能發(fā)電的獨立發(fā)電系統(tǒng)，不失為一種優(yōu)選方法。實用新型內(nèi)容
[0029]本實用新型的目的是要給出一種分布式能源裝置。
[0030]一種分布式能源裝置，它的結(jié)構(gòu)包括:燃氣動力裝置、發(fā)電機、余熱鍋爐、蒸汽動力裝置、壓氣機和凝汽器，壓縮空氣和天然氣進入燃氣動力裝置，天然氣燃燒膨脹做功，帶動發(fā)電機對外發(fā)電；煙氣進入余熱鍋爐，余熱鍋爐生產(chǎn)的高溫高壓蒸汽輸送到蒸汽動力裝置，蒸汽膨脹做功，帶動壓氣機生產(chǎn)壓縮空氣，壓縮空氣送到燃氣動力裝置助燃；乏汽進入凝汽器，加熱供熱循環(huán)水管，向用戶供熱；乏汽在凝汽器中凝結(jié)成水，通過凝結(jié)水泵加壓送回余熱鍋爐，其特征在于:
[0031](I)所述燃氣動力裝置,它包括四部分:給水部件、燃氣動力部件、水輪機和動力輸出部件，給水部件向燃氣動力部件供給動力用水，天然氣燃料進入燃氣動力部件燃燒膨脹做功，促成動力用水噴射，推動水輪機旋轉(zhuǎn)，再通過動力輸出部件對外做功；
[0032](2)所述蒸汽動力裝置，它包括四部分:給水部件、蒸汽動力部件、水輪機和動力輸出部件，給水部件向蒸汽動力部件供給動力用水，高溫高壓蒸汽進入蒸汽動力部件內(nèi)膨脹做功，促成動力用水噴射，推動水輪機旋轉(zhuǎn)，再通過動力輸出部件對外做功。
[0033]所述給水部件，它的包括:水箱、給水管、給水閥和噴嘴；給水管從水箱中蓄水的底部接出，給水閥按照設(shè)定時序控制開閉，當給水閥打開時，水箱中的蓄水通過給水管流到噴嘴；給水部件中，除了水箱為公用外，其他部件可以有多套，即圍繞著水輪機，可以有多個相同的給水管、給水閥和噴嘴，同時工作。
[0034]所述燃氣動力部件，它的結(jié)構(gòu)包括:天然氣進氣管、天然氣閥、壓縮空氣進氣管、空氣閥、點火器、排煙管；天然氣通過進氣管和天然氣閥進入，壓縮空氣通過進氣管和空氣閥進入，天然氣和空氣形成混合氣體，點火器點火，混合氣體燃燒爆炸，高溫高壓燃氣推動給水管內(nèi)噴嘴前的一段水體，水體高速沖出噴嘴，進行噴射；做完功的廢煙氣，通過排煙管引出，送往余熱鍋爐。
[0035]所述水輪機，它的結(jié)構(gòu)包括:葉輪、水斗、輪軸、蓄水池和排水管；從噴嘴沖出的水射流，沿著葉輪輪周的切線方向，垂直噴向水斗，水斗帶動葉輪輪軸旋轉(zhuǎn)，輪軸通過軸頭向外輸出動能；排水管將蓄水池中多余的存水排出，再通過水泵返回水箱。
[0036]所述動力輸出部件，它的結(jié)構(gòu)包括:錐齒輪變速器、輸入軸和輸出軸；水輪機底部的軸頭連接錐齒輪變速器的輸入軸，經(jīng)過錐齒輪變速器變速，再通過水平的輸出軸輸出功。
[0037]所述蒸汽動力部件，它的結(jié)構(gòu)包括:低壓空氣進氣管、空氣閥、高壓蒸汽管、蒸汽閥、排汽管；首先，少量低壓空氣通過進氣管和空氣閥，進入給水閥以下的給水管段中形成空氣泡，緊接著，高壓蒸汽通過蒸汽管和蒸汽閥陸續(xù)進入，同時膨脹，推動空氣泡和給水管內(nèi)噴嘴前的一段水體，水體高速沖出噴嘴，進行噴射；乏汽送往凝汽器。
[0038]所述噴嘴，它的結(jié)構(gòu)包括:方形筒體、活動舌板、擋板、舌板軸、舌板彈簧、彈簧托板和方圓變換管；噴嘴的外殼是方形簡體，簡體內(nèi)有一個活動舌板，它可以繞舌板軸轉(zhuǎn)動，有舌板彈簧和彈簧托板支撐，活動舌板順時針轉(zhuǎn)動的下限是擋板，方圓變換管連接在截面為圓形的進水管和截面為方形的方形簡體之間。
[0039]本實用新型的優(yōu)點是:
[0040]1、用本實用新型的分布式能源裝置，大到可以為地區(qū)建熱電廠，為企業(yè)建熱電站，小到可以為一家一戶發(fā)電供熱，可以建在任何需要熱和電的地方。
[0041]2、本實用新型分布式能源裝置，設(shè)備少，發(fā)電裝置體積小，重量輕，便于維護。
[0042]3、本實用新型的分布式能源裝置的水輪機是在常溫下工作，不需要昂貴的耐高溫合金材料；水輪機轉(zhuǎn)速低，震動較??；水輪機殼體內(nèi)的水壓低，殼體抗壓強度要求低。
[0043]4、本實用新型的分布式能源裝置，能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)簡單，制造容易，投資小，操作簡便，工作可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]圖1是本實用新型分布式能源裝置實施例的燃氣動力單元；
[0045]圖2是本實用新型分布式能源裝置實施例的蒸汽動力單元；
[0046]圖3是本實用新型分布式能源裝置實施例的燃氣動力裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0047]圖4是本實用新型分布式能源裝置實施例的蒸汽動力裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0048]圖5是本實用新型分布式能源裝置實施例的動力裝置的噴嘴結(jié)構(gòu)圖；
[0049]圖6是本實用新型分布式能源裝置實施例的總體結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0050]下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型作進一步詳細描述。
[0051]圖1給出了本實用新型分布式能源裝置實施例的燃氣動力單元，它包括三部分:燃氣動力裝置100、發(fā)電機300和余熱鍋爐200。
[0052]壓縮空氣通過進氣管110進入燃氣動力裝置100，天然氣燃料通過燃料管120進入燃氣動力裝置100。在燃氣動力裝置100中，天然氣和空氣以恰當?shù)谋壤旌喜⑷紵?，燃氣膨脹做功，產(chǎn)生的動力通過輸出軸帶動發(fā)電機300的軸旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機300發(fā)電對外輸出。
[0053]在燃氣動力裝置100中，天然氣和空氣混合燃燒產(chǎn)生的煙氣，通過煙道進入余熱鍋爐200，它向余熱鍋爐200內(nèi)的省煤器、蒸發(fā)器和過熱器放熱。供暖循環(huán)水從進水管210進入余熱鍋爐200，供暖循環(huán)水流經(jīng)余熱鍋爐的省煤器、蒸發(fā)器和過熱器，受熱蒸發(fā)，形成過熱蒸汽，過熱蒸汽從出汽管220流出余熱鍋爐200。煙氣在余熱鍋爐內(nèi)放熱后，流過煙道，通過煙囪250向大氣排放。
[0054]圖2給出了本實用新型分布式能源裝置實施例的蒸汽動力單元，它包括三部分:蒸汽動力裝置400、壓氣機500和凝汽器600。
[0055]余熱鍋爐生產(chǎn)的過熱蒸汽經(jīng)過進汽管410進入蒸汽動力裝置400，高溫高壓的過熱蒸汽在蒸汽動力裝置400中膨脹做功，產(chǎn)生的動力通過輸出軸430帶動壓氣機500運轉(zhuǎn)，壓氣機500生產(chǎn)的壓縮空氣輸出供給燃氣動力裝置。
[0056]過熱蒸汽在蒸汽動力裝置400中膨脹做功后，變成低溫低壓的乏汽，乏汽通過出汽管420進入凝汽器600。
[0057]凝汽器600是一個間壁式汽水相變換熱器，有供暖循環(huán)水從進水管620流入，被乏汽加熱后，從出水管610流出。乏汽向供暖循環(huán)水管放熱，加熱了供暖循環(huán)水后，乏汽凝結(jié)，乏汽凝結(jié)水從凝汽器的排水管630流出。
[0058]圖3給出了本實用新型分布式能源裝置實施例的燃氣動力裝置結(jié)構(gòu)圖，它包括四部分:給水部件、燃氣動力部件、水輪機、動力輸出部件。
[0059]給水部件設(shè)在水輪機周邊，它包括:水箱140、給水管142、給水閥144、噴嘴170。給水管142從水箱140中蓄水的底部接出，給水閥144按照設(shè)定時序控制開閉，當給水閥144打開時，水箱140中的蓄水通過給水管142流道噴嘴170。給水部件中，除了水箱140為公用外，其他部件可以有多套，即圍繞著水輪機，可以有多個相同的給水管142、給水閥144和噴嘴170，同時工作。
[0060]燃氣動力部件與給水部件一對一配合工作，兩者套數(shù)相同，其中一套包括:天然氣進氣管120、天然氣閥125、壓縮空氣進氣管110、空氣閥115、點火器116、排煙管152。天然氣燃料按照一定比例，通過進氣管120和天然氣閥125進入；壓縮空氣也按照一定比例通過進氣管110和空氣閥115進入。當天然氣和空氣的混合氣體流經(jīng)點火器116，并進入給水閥144以下設(shè)定部分給水管段時，啟動點火器116點火，天然氣和空氣的混合氣體立刻燃燒爆炸，高溫高壓燃氣推動給水管142內(nèi)噴嘴170前的一段水體，水體高速沖出噴嘴170，進行噴射。做完功的廢煙氣，通過排煙管152引出，通過煙道，送往余熱鍋爐。
[0061]水輪機包括:葉輪130、水斗132、輪軸135、蓄水池150、排水管155。從噴嘴170沖出的水射流，沿著葉輪130輪周的切線方向，垂直噴向水斗132，進行動能轉(zhuǎn)換。水斗132得到動能，帶動葉輪130，連帶輪軸135旋轉(zhuǎn)，輪軸135通過底部的軸頭，向外輸出動能。排水管155及時將蓄水池150中多余的積水排出，并通過水泵返回水箱140。
[0062]動力輸出部件包括:錐齒輪變速器160、輸入軸、輸出軸165。水輪機的輪軸135，通過底部的軸頭連接錐齒輪變速器160的垂直的輸入軸，錐齒輪變速器160在變速的同時，通過水平的輸出軸165輸出功。錐齒輪變速器160的作用是:完成輸入和輸出的轉(zhuǎn)數(shù)比，同時改變輸出作用力的方向，由垂直輸入，改變到水平輸出。
[0063]圖4給出了本實用新型分布式能源裝置實施例的蒸汽動力裝置結(jié)構(gòu)圖；它包括四部分:給水部件、蒸汽動力部件、水輪機、動力輸出部件。
[0064]給水部件設(shè)在水輪機周邊，它包括:水箱440、給水管442、給水閥444、噴嘴470。給水管442從水箱440中蓄水的底部接出，給水閥444按照設(shè)定時序控制開閉，當給水閥444打開時，水箱440中的蓄水通過給水管442流到噴嘴470。給水部件中，除了水箱440為公用外，其他部件可以有多套，即圍繞著水輪機，可以有多個相同的給水管442、給水閥444和噴嘴470，同時工作。
[0065]蒸汽動力部件與給水部件一對一配合工作，兩者套數(shù)相同，其中一套包括:低壓空氣進氣管420、空氣閥425、高壓蒸汽管410、蒸汽閥415、排汽管452。首先，少量低壓空氣通過進氣管420和空氣閥425，進入給水閥444以下給水管段中，在水管中形成一段柱形空氣泡，然后，高壓蒸汽通過蒸汽管410和蒸汽閥415進入給水閥444以下給水管段中，在高壓蒸汽的陸續(xù)進入的同時，高壓蒸汽膨脹做功，蒸汽流的前沿推動先前進入的空氣泡，空氣泡的前沿，推動給水管442內(nèi)噴嘴470前的一段水體，水體高速沖出噴嘴470，進行噴射。做完功的廢蒸汽，即乏汽，通過排汽管452引出，通過蒸汽通道，送往凝汽器。空氣泡的作用是傳遞蒸汽對水的推動功，同時避免蒸汽與水接觸，防止二者熱交換。進入給水管段的少量低壓空氣，最后在凝汽器中從蒸汽中分離，被單獨抽出排掉。
[0066]水輪機包括:葉輪430、水斗432、輪軸435、蓄水池450、排水管455。從噴嘴470沖出的水射流，沿著葉輪430輪周的切線方向，垂直噴向水斗432，進行動能轉(zhuǎn)換。水斗432得到動能，帶動葉輪430，連帶輪軸435旋轉(zhuǎn)，輪軸435通過底部的軸頭，向外輸出動能。排水管455及時將蓄水池450中多余的積水排出，并通過水泵返回水箱440。
[0067]動力輸出部件包括:錐齒輪變速器460、輸入軸、輸出軸465。水輪機的輪軸435，通過底部的軸頭連接錐齒輪變速器460的垂直的輸入軸，錐齒輪變速器460在變速的同時，通過水平的輸出軸465輸出功。錐齒輪變速器460的作用是:完成輸入和輸出的轉(zhuǎn)數(shù)比，同時改變輸出作用力的方向，由垂直輸入，改變到水平輸出。
[0068]圖5給出了本實用新型分布式能源裝置實施例的動力裝置的噴嘴結(jié)構(gòu)圖。本實用新型分布式能源裝置實施例的燃氣動力裝置和蒸汽動力裝置中，在給水管進入水輪機的末端部分都有噴嘴，而且結(jié)構(gòu)和功能相同。本圖圖號為燃氣動力裝置的噴嘴圖號，但以下具體性能說明同樣適用蒸汽動力裝置的噴嘴。
[0069]本實用新型分布式能源裝置實施例的燃氣動力裝置的噴嘴170，它的結(jié)構(gòu)包括:方形簡體171、活動舌板172、擋板173、舌板軸174、舌板彈簧175、彈簧托板176、方圓變換管 177。
[0070]噴嘴170的外殼是方形簡體171，簡體內(nèi)有一個活動舌板172，它可以繞舌板軸174轉(zhuǎn)動，有舌板彈簧175和彈簧托板176支撐，活動舌板172順時針轉(zhuǎn)動的下限是擋板173。方圓變換管177連接在截面為圓形的進水管142和截面為方形的方形簡體171之間。圓形的進水管142和截面為方形的方形筒體171，二者流道截面積相等。
[0071]在膨脹的燃氣推動下，做功水流進過進水管142、方圓變換管177，進入噴嘴的方形簡體171內(nèi)，推開活動舌板172，從噴嘴出口噴射出去。
[0072]活動舌板172、擋板173、舌板軸174、舌板彈簧175和彈簧托板176的組合的作用是:當僅有常壓的水流進，沒有高壓燃氣推動時，舌板172在舌板彈簧175支撐下，封阻噴嘴出口，阻止低壓水不做功就流失；但當高壓燃氣推水前進時，舌板彈簧175無力繼續(xù)支撐舌板172阻止水流，高壓水沖開舌板172，從噴嘴出口急速噴射，推動水輪機做功。
[0073]圖6是本實用新型分布式能源裝置實施例的總體結(jié)構(gòu)圖。本實用新型分布式能源裝置實施例由燃氣動力單元和蒸汽動力單元組成，具體分為6部分:燃氣動力裝置100、發(fā)電機300、余熱鍋爐200、蒸汽動力裝置400、壓氣機500和凝汽器600。
[0074]首先，壓縮空氣和天然氣按照設(shè)定比例，進入燃氣動力裝置100，隨即點火，天然氣燃燒膨脹，推動水噴射，水對水輪機做功，水輪機通過輸出軸帶動發(fā)電機300發(fā)電。
[0075]做過功的燃氣，即煙氣，進入余熱鍋爐200，對供暖循環(huán)水進行加熱，供暖循環(huán)水受熱蒸發(fā)、再過熱，然后通過蒸汽管道輸出。然后，煙氣從余熱鍋爐200流出，通過煙道進入煙囪250，排放到大氣。
[0076]余熱鍋爐200生產(chǎn)的高溫高壓的過熱蒸汽，通過蒸汽管道輸送到蒸汽動力裝置400。在蒸汽動力裝置400內(nèi)，蒸汽膨脹做功，推動水噴射，水對水輪機做功,水輪機通過輸出軸帶動壓氣機500，壓氣機500生產(chǎn)的壓縮空氣輸送到燃氣動力裝置100，為天然氣助燃。
[0077]在蒸汽動力裝置400內(nèi)，蒸汽膨脹推動水噴射后，變?yōu)榉ζM入凝汽器600。乏汽加熱凝汽器中的供熱循環(huán)水管，供熱循環(huán)水管向用戶供熱，具體形式可以是生活熱水、建筑采暖，或作為吸收式制冷機的熱源，向用戶供冷。乏汽在凝汽器中放熱凝結(jié)成水后，通過凝結(jié)水泵加壓送回余熱鍋爐200。
【權(quán)利要求】
1.一種分布式能源裝置，它的結(jié)構(gòu)包括:燃氣動力裝置、發(fā)電機、余熱鍋爐、蒸汽動力裝置、壓氣機和凝汽器；壓縮空氣和天然氣進入燃氣動力裝置，天然氣燃燒膨脹做功，帶動發(fā)電機對外發(fā)電；煙氣進入余熱鍋爐放熱，余熱鍋爐生產(chǎn)的高溫高壓蒸汽輸送到蒸汽動力裝置，蒸汽膨脹做功，帶動壓氣機生產(chǎn)壓縮空氣，壓縮空氣送到燃氣動力裝置助燃；乏汽進入凝汽器，加熱供熱循環(huán)水管，向用戶供熱；乏汽在凝汽器中凝結(jié)成水，通過凝結(jié)水泵加壓送回余熱鍋爐，其特征在于: (1)所述燃氣動力裝置，它包括四部分:給水部件、燃氣動力部件、水輪機和動力輸出部件；給水部件向燃氣動力部件供給動力用水，天然氣進入燃氣動力部件燃燒膨脹做功，促成動力用水噴射，推動水輪機旋轉(zhuǎn)，再通過動力輸出部件對外做功； (2)所述蒸汽動力裝置,它包括四部分:給水部件、蒸汽動力部件、水輪機和動力輸出部件,給水部件向蒸汽動力部件供給動力用水,高溫高壓蒸汽進入蒸汽動力部件膨脹做功，促成動力用水噴射，推動水輪機旋轉(zhuǎn)，再通過動力輸出部件對外做功。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種分布式能源裝置，其特征在于:所述給水部件，它的包括:水箱、給水管、給水閥和噴嘴；給水管從水箱中蓄水的底部接出，給水閥按照設(shè)定時序控制開閉，當給水閥打開時，水箱中的蓄水通過給水管流到噴嘴；給水部件中，除了水箱為公用外，其他部件可以有多套，即圍繞著水輪機，可以有多個相同的給水管、給水閥和噴嘴，同時工作。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種分布式能源裝置，其特征在于:所述燃氣動力部件，它的結(jié)構(gòu)包括:天然氣進氣管、天然氣閥、壓縮空氣進氣管、空氣閥、點火器、排煙管；天然氣通過進氣管和天然氣閥進入，壓縮空氣通過進氣管和空氣閥進入，天然氣和空氣形成混合氣體，點火器點火，混合氣體燃燒爆炸，高溫高壓燃氣推動給水管內(nèi)噴嘴前的一段水體，水體高速沖出噴嘴，進行噴射；做完功的廢煙氣，通過排煙管弓I出，送往余熱鍋爐。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種分布式能源裝置，其特征在于:所述水輪機，它的結(jié)構(gòu)包括:葉輪、水斗、輪軸、蓄水池和排水管；從噴嘴沖出的水射流，沿著葉輪輪周的切線方向，垂直噴向水斗，水斗帶動葉輪輪軸旋轉(zhuǎn)，輪軸通過軸頭向外輸出動能；排水管將蓄水池中多余的積水排出，再通過水泵返回水箱。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種分布式能源裝置，其特征在于:所述動力輸出部件，它的結(jié)構(gòu)包括:錐齒輪變速器、輸入軸和輸出軸；水輪機的輸出連接錐齒輪變速器的輸入軸，經(jīng)過錐齒輪變速器變速，再通過水平的輸出軸輸出功。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種分布式能源裝置，其特征在于:所述蒸汽動力部件，它的結(jié)構(gòu)包括:低壓空氣進氣管、空氣閥、高壓蒸汽管、蒸汽閥、排汽管；首先，少量低壓空氣通過進氣管和空氣閥，進入給水閥以下的給水管段中，形成一段柱形的空氣泡，緊接著，高壓蒸汽通過蒸汽管和蒸汽閥陸續(xù)進入，同時膨脹，推動空氣泡和給水管內(nèi)噴嘴前的一段水體，水體高速沖出噴嘴，進行噴射；乏汽送往凝汽器。
7.按照權(quán)利要求2、3或6所述的一種分布式能源裝置，其特征在于:所述噴嘴，它的結(jié)構(gòu)包括:方形筒體、活動舌板、擋板、舌板軸、舌板彈簧、彈簧托板和方圓變換管；噴嘴的外殼是方形筒體，筒體內(nèi)有一個活動舌板，它可以繞舌板軸轉(zhuǎn)動，有舌板彈簧和彈簧托板支撐，活動舌板順時針轉(zhuǎn)動的下限是擋板；方圓變換管連接在截面為圓形的進水管和截面為方形的方形筒體之間，而進水管和方形筒體的流道截面積相等。
【文檔編號】F03B13/00GK204140207SQ201320897220
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】尚德敏, 李金峰, 李偉 申請人:哈爾濱工大金濤科技股份有限公司