[实用新型]喷爆击发式蒸汽发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及蒸汽发电设备领域，具体而言，涉及喷爆击发式蒸汽发电系统。

背景技术

蒸汽发电设备是将蒸汽内的能量转换为电能的设备，一般采用涡轮蒸汽汽轮机，并采用超临界或超超临界发电机组进行发电。超临界与超超临界的蒸汽压力较大，通过提高蒸汽压力使得气体的动量增大，从而增大作用在叶片上的压力。在高压条件下运行的涡轮机的进气口和出气口处的气流速度均较大，由出气口排出的气体无法继续利用，能量转换效率较低，造成能量浪费；并且涡轮机结构较为复杂、设备占地面积较大，不适合中小用户使用。

实用新型内容

本实用新型提供了一种喷爆击发式蒸汽发电系统，以解决上述问题。

本实用新型是这样实现的：

一种喷爆击发式蒸汽发电系统，包括：支架；横向设置的主轴，主轴的两端旋转支承于支架，主轴与发电机的转子连接；能量转换装置，能量转换装置包括动力机构、棘轮和蒸汽喷嘴；动力机构包括气动锤和竖向设置的拐臂，拐臂的一端与主轴转动连接，气动锤设置在拐臂的远离主轴的一端；棘轮包括齿盘和第一顶杆，齿盘设置在主轴上，齿盘的轴心线与主轴的轴心线重合，第一顶杆设置在拐臂上，第一顶杆与拐臂转动连接且始终抵住齿盘；蒸汽喷嘴设置在主轴的下方且抵住气动锤，蒸汽喷嘴与盛放蒸汽的蒸汽罐连通。

支架主要用于支撑主轴和能量转换装置等；主轴横向设置，两端设置有轴承后，主轴可以绕自身轴心线旋转带动发电机的转子转动，从而进行发电；能量转换装置用于能量转化；气动锤上升过程中，第一顶杆会顺着齿盘的边缘滑过，并不会带动齿盘转动；蒸汽罐提供蒸汽，蒸汽通过蒸汽喷嘴喷出，通过蒸汽喷嘴喷出的蒸汽具有一定的初速度，当蒸汽碰撞到气动锤时，蒸汽的速度瞬间减小，蒸汽内蕴含的能量传递到气动锤上，气动锤在拐臂的牵引下绕主轴转动并上升，能量转变为气动锤的动能和重力势能；气动锤到达最顶端时开始下降，拐臂上的第一顶杆抵住齿盘，在气动锤的重力的作用下，第一顶杆挤压齿盘，使齿盘绕自身的转动轴心线转动，齿盘带动主轴旋转使发电机的转子转动进行发电，最后气动锤的一侧抵住蒸汽喷嘴，一个工作循环结束。

进一步地，主轴与发电机的转子之间通过发条弹簧连接，发条弹簧的一端与主轴连接，另一端与发电机的转子连接。主轴可以绕自身轴心线转动使发条弹簧储能，发条弹簧储能后带动发电机的转子转动，从而使发电机正常工作并发电；即使主轴不再转动，发条弹簧仍然可以使得发电机的转子持续转动，电力更加稳定。

进一步地，能量转换装置还包括喷嘴控制机构，喷嘴控制机构包括相互连接的触发器、喷嘴控制器和控制电源，触发器设置在蒸汽喷嘴的靠近气动锤的一侧。喷嘴控制机构主要用于控制蒸汽喷嘴的开合，触发器设置在蒸汽喷嘴和气动锤之间，控制电源接通后，当气动锤挤压触发器时，触发器工作并将信号传递给喷嘴控制器，喷嘴控制器开始工作，使蒸汽喷嘴贯通并开始工作，喷嘴控制机构使得喷爆击发式蒸汽发电系统实现自动化控制，减轻工作人员的劳动强度，同时使设备运行更加稳定。

进一步地，喷嘴控制机构还包括时间继电器，时间继电器设置在喷嘴控制器和控制电源之间或喷嘴控制器和触发器之间。由于气动锤下降到蒸汽喷嘴处时，可能会出现反弹，从而使得二者之间出现一定的间隙，导致蒸汽喷嘴中的蒸汽无法完全将能量传递至气动锤，时间继电器可以起到延时的作用，即使气动锤出现反弹，仍然会在一定的时间内抵住蒸汽喷嘴并稳定，此时蒸汽喷嘴与气动锤之间紧密贴合，没有缝隙，蒸汽喷嘴喷出的蒸汽可以尽可能地将能量传递给气动锤，能量转换效率更高。

进一步地，棘轮还包括第二顶杆，第二顶杆与支架转动连接，第二顶杆的一端始终抵住齿盘。当气动锤上升时，由于第一顶杆无法抵住齿盘，发条弹簧会对主轴产生一定的反向力，使主轴反向运动损耗发条弹簧内储存的能量，造成能量损失，增设第二顶杆后，在气动锤上升过程中，第二顶杆抵住齿盘，齿盘无法反转，发条弹簧中的能量不会出现损失，能量利用效率更高。

进一步地，喷爆击发式蒸汽发电系统包括至少两个能量转换装置，能量转换装置沿主轴的轴心线方向并排设置。一个能量转换装置的一个循环时间基本固定，只有部分时间会对发条弹簧储能，造成时间浪费，增设多个能量转换装置后，气动锤交替上升和下落，可以使发条弹簧始终处于储能状态，发电效率更高，当然，能量转换装置不能过多，否则可能会出现多个气动锤同时下落储能的状况。