[发明专利]一种燃氢汽轮机、水轮机串联发电的方法与装置

说明书

本发明属于火力发电工程技术领域，具体公开了一种燃氢汽轮机、水轮机串联发电的方法与装置，用以解决燃氢汽轮发电机能量转化效率不高的问题。本发明方法创新性地把燃气汽轮机发电技术和蒸汽汽轮机发电技术以及水轮机发电技术融合到了一个系统装置中，实现了燃烧氢气发电工艺的热电能效转换的最大化。本发明装置的结构创新性地把几个功率大小不一的燃氢汽轮发电机、汽轮发电机以及水轮发电机串联起来，形成多级联动，充分利用氢气燃烧时产生的能量，使其能量转化效率达到最大化。

技术领域

本申请属于火力发电工程技术领域，具体涉及一种燃氢汽轮机、水轮机串联发电的方法与装置。

背景技术

近年来，人们对风能、太阳能的开发可说突飞猛进，然而由于风能存在风大风小、太阳能存在天晴和下雨等不确定性因素，所以风力发电站和太阳能发电站所发出来的电很不稳定，都被戏称为“垃圾电”，无法很好地接入输电网络。前不久有发明(申请号：2022101025759)设计了将“垃圾电”通过电解水制氢，然后再通过把氢气燃烧来推动一种燃氢汽轮发电机发电，把“垃圾电”+水→氢→水+稳定电能的循环；该系统确实有很强的实用价值，然而由于汽轮发电机效率非常低，有的甚至只有35％，这样务必造成成本问题，使上述发明无法实施。针对现有技术的不足，本发明提供了“一种燃氢汽轮机、水轮机串联发电的方法与装置”。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃氢汽轮机、水轮机串联发电的方法与装置，能够解决背景技术中提到的目前汽轮发电机效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本发明说明书和权利要求书中的术语“燃氢汽轮发电机”是普通的燃烧天然气或者煤气的燃气轮机发电机，把气源换成氢气即可。“汽轮发电机”和“水轮发电机”就是目前市面上成熟的汽轮发电机和水轮发电机。

一种燃氢汽轮机、水轮机串联发电的装置，包括：一级燃氢汽轮发电机、二级汽轮发电机、三级汽轮发电机以及顺次连接的若干级汽轮发电机，汽轮发电机数量大于3，中间水汽调节器，一级水轮发电机、二级水轮发电机以及顺次连接的若干级水轮发电机，水轮发电机数量大于3。

根据如上所述的一种燃氢汽轮机、水轮机串联发电的装置，其特征在于：一级燃氢汽轮发电机有两个入口和一个出口，二、三、四…到最后一级汽轮发电机都各有一个入口和一个出口，中间水汽调节器有一个入口和一个出口，一、二、三…一直到倒数第二个水轮发电机都各有一个入口和一个出口，最后一级水轮发电机有一个入口和二个出口；第一级燃氢汽轮发电机通过管路与第二、三…一直到最后一级汽轮发电机连接起来，然后通过管路与中间水汽调节器连通起来，然后再通过管路与后面的一、二..到最后一级水轮发电机连接起来。

一种燃氢汽轮机、水轮机串联发电的方法，其特征在于：所述方法把燃氢汽轮发电机、汽轮发电机、水轮发电机都集成到了一个整体装置中，该方法把燃气汽轮机发电技术和蒸汽汽轮机发电技术以及水轮机发电技术融合到了一个系统中。

根据如上所述的一种燃氢汽轮机、水轮机串联发电的方法，其特征在于：氢气和空气通过外部装置被压入到本发明系统中的第一级燃氢汽轮发电机中，充分燃烧后产生高温高压的水蒸气与剩余空气的混合气体(以下简称“混合蒸汽”)推动第一级燃氢汽轮发电机做功发电后，出来的能量有所降低的“混合蒸汽”再进入到二级汽轮发电机中进行做功发电，然后出来的能量再次降低的“混合蒸汽”再进入到三级、四级…以此类推，一直到最后一级汽轮发电机中做功发电；当“混合蒸汽”能量降低到快形成液态水时，该“混合蒸汽”被设计成由管路前端压力自然送入到本装置的中间水汽调节器中，在该调节器中把剩余空气和液态水充分混合，然后再被设计成由管路前端压力自然送入到后面的一级、二级…一直到最后一级水轮发电机中做功发电；上述过程所有的动能都来自本装置前段氢气燃烧产生的能量。