蓄热式太阳能斯特林发电机.ppt

一种蓄一种蓄热式太阳能斯特林式太阳能斯特林发电机机 A heat storage solar Stirling generatorA heat storage solar Stirling generator泸州斯特林州斯特林热机研究所机研究所 Institute of Stirling Engine In Luzhou 孔令斌孔令斌 经理理Dr.Ling Bin KONG 2013年年8月月12日，三日，三亚2024/5/26 周日1.汇 报 提提 纲1.太阳能太阳能热发电技技术现状状 2.蓄蓄热式太阳能斯特林式太阳能斯特林发电机机结构构3.斯特林斯特林发动机机设计理理论计算算 4.蓄蓄热式太阳能斯特林式太阳能斯特林发电机的机的优点点2024/5/26 周日2.1、太阳能太阳能热发电技技术现状状2024/5/26 周日3.太阳能太阳能热发电主要有槽式系主要有槽式系统、塔式系、塔式系统和碟式系和碟式系统三三种。至今只有槽式系种。至今只有槽式系统实现了商了商业化，塔式系化，塔式系统和碟式系和碟式系统仍仍处于于实验示范示范阶段。段。槽式系槽式系统和塔式系和塔式系统共同之共同之处在于都是将太阳能在于都是将太阳能转变成成蒸汽能蒸汽能驱动汽汽轮机机发电，可通，可通过蓄蓄热实现昼夜昼夜发电；碟式；碟式系系统是利用太阳能是利用太阳能驱动斯特林斯特林发电机机发电，没有蓄，没有蓄热能力，能力，只能在有太阳的晴天只能在有太阳的晴天发电。碟式系碟式系统相相对槽式系槽式系统和塔式系和塔式系统有两大有两大优势：一是：一是热机效率高，可达机效率高，可达20%以上，二是模以上，二是模块化，易于化，易于组装与装与维护，建建设规模可大可小。碟式系模可大可小。碟式系统解决了蓄解决了蓄热问题并控制好并控制好发电蓄蓄热两部分太阳能分配比例后，可以保持昼夜均衡两部分太阳能分配比例后，可以保持昼夜均衡发电。1、太阳能太阳能热发电技技术现状（状（1）2024/5/26 周日4.在在上上世世70纪年年代代的的能能源源危危机机时期期，美美国国政政府府投投入入了了大大量量的的资金金，波波音音公公司司组建建了了一一个个团队研研究究碟碟式式太太阳阳能能发电系系统。开开发20千千瓦瓦的的斯斯特特林林发动机机。但但是是，波波音音公公司司、以以及及后后来来继续该项研研究究的的加加州州圣圣地地亚哥哥电力力公公司司、斯斯特特林林发动机机系系统公公司司都都无无法法解解决斯特林决斯特林发动机的可靠性机的可靠性问题。见证整整个个开开发过程程的的美美国国国国家家可可再再生生能能源源实验室室的的退退休休专家家Barry Butler证实：该斯斯特特林林发动机机的的平平均均无无故故障障时间是是40小小时，故故障障原原因因是是工工质泄泄漏。漏。技技术障障碍碍导致致从从事事斯斯特特林林发动机机研研发的的著著名名公公司美国司美国SES公司近年破公司近年破产。1、太阳能太阳能热发电技技术现状（状（2）2024/5/26 周日5.1、太阳能太阳能热发电技技术现状（状（3）碟碟式式太太阳阳能能热发电的的理理想想状状况况是是：能能蓄蓄热的的斯斯特特林林发电机机的的蓄蓄热介介质密密封封在在热量量流流入入端端蓄蓄热室室内内，蓄蓄热介介质不不流流动，热量量靠靠蓄蓄热介介质内内温温差差在在蓄蓄热室室内内流流动。白白天天太太阳阳能能转变成成热能能后后，一一部部份份驱动斯斯特特林林发电机机发电，其其余余部部份份加加热蓄蓄热介介质，使使其其温温度度升升高高；夜夜晚晚高高温温蓄蓄热介介质所所蓄蓄热量量驱动斯斯特特林林发电机机发电。2024/5/26 周日6.1、太阳能太阳能热发电技技术现状（状（4）采采用用斯斯特特林林可可逆逆热机机作作主主体体结构构的的碟碟式式系系统，完全能达到，完全能达到这种理想状种理想状态。装装备这种种蓄蓄热式式斯斯特特林林发电机机的的碟碟式式系系统兼兼备了了现有有槽槽式式系系统、塔塔式式系系统和和碟碟式式系系统三三者者的的所所有有优点点，制制造造成成本本和和使使用用费用用降降低低，完全可成完全可成为主要主要电力供力供应源。源。2024/5/26 周日7.2、蓄蓄热式太阳能斯特林式太阳能斯特林发电机机结构构2024/5/26 周日8.1、真空加热透镜，2、连接管接出口，3、换热式回热器，4、发电机，5、热量流出端网罩，6、热量流出端气缸，7、机体，8、热量流入端气缸，9、蓄热室。图 1 2、蓄蓄热式太阳能斯特林式太阳能斯特林发电机机结构构（1）2024/5/26 周日9.一种蓄热式太阳能斯特林发电机已于2013年6月26日申请中国专利，专利号201310261858.9。斯特林可逆热机（200710050949.2）、一种太阳能斯特林发电机（201110077563.7）、一种斯特林热机换热式回热器（201210000717.7）、一种斯特林热机工况控制器（201110035499.6）、多环连接型斯特林可逆热机（201210174097.7）、一种斯特林热机换热装置（201210383424.1）等中国发明专利是本发明的支撑技术。2、蓄蓄热式太阳能斯特林式太阳能斯特林发电机机结构构（2）2024/5/26 周日10.图1是蓄是蓄热式太阳能斯特林式太阳能斯特林发电机机结构构。该蓄蓄热式太阳能斯特林式太阳能斯特林发电机的机的热机是机是6个工作腔、双个工作腔、双环连接型斯特林接型斯特林发动机。机。2、蓄蓄热式太阳能斯特林式太阳能斯特林发电机机结构构（3）2024/5/26 周日11.真空加真空加热透透镜1安装在安装在热量流入端蓄量流入端蓄热室室9的端面上。蓄的端面上。蓄热室室9位于位于热量流量流入端中央，蓄入端中央，蓄热室室9内有内有热量流入端气量流入端气缸与回缸与回热器器连接管，并充接管，并充满熔融熔融盐和和固固态蓄蓄热介介质。2、蓄蓄热式太阳能斯特林式太阳能斯特林发电机机结构构（4）2024/5/26 周日12.热量流入端气缸与回量流入端气缸与回热器器连接管接出口接管接出口2到到换热式回式回热器器3之之间的的连接管没有画出，要求材料接管没有画出，要求材料绝热性好。性好。换热式回式回热器器3到到热量流出端气缸量流出端气缸6之之间的的连接管也没画出，要求材料接管也没画出，要求材料导热性好，管路上性好，管路上还要要设置散置散热片。蓄片。蓄热室室9和和热量流入端气缸量流入端气缸8都都外包外包绝热层。2、蓄蓄热式太阳能斯特林式太阳能斯特林发电机机结构构（5）2024/5/26 周日13.热机机转子置于机体子置于机体7中央，中央，6个活塞个活塞组对称卡在称卡在热机机转子子上。活塞上。活塞组两端的活塞分两端的活塞分别插入插入热量流入端气缸量流入端气缸8和和热量量流出端气缸流出端气缸6内。内。发电机机4置于置于热量流出端气缸量流出端气缸6中央的中央的二二级密封腔内，密封腔内，发电机机转轴与与热机机转子子轴相相连。发电机机4与与热量流出端网罩量流出端网罩5之之间布置布置换热式回式回热器器3到到热量流出量流出端气缸端气缸6之之间的的连接管。控制系接管。控制系统在此在此连接管上接管上连通通6个个工作腔。工作腔。2、蓄蓄热式太阳能斯特林式太阳能斯特林发电机机结构构（6）2024/5/26 周日14.3、斯特林斯特林发动机机设计理理论计算算2024/5/26 周日15.3、斯特林斯特林发动机机设计理理论计算（算（1）斯特林可逆热机的设计理论已经很完善，由输出功计算公式、平均温度计算公式、限极压力与平均温度关系式、热机效率定义式组成。中国发明专利多环连接型斯特林可逆热机实施例给出了计算过程。2024/5/26 周日16.3、斯特林斯特林发动机机设计理理论计算（算（2）2024/5/26 周日17.3、斯特林斯特林发动机机设计理理论计算（算（3）输出功计算公式：2024/5/26 周日18.3、斯特林斯特林发动机机设计理理论计算（算（4）平均温度计算公式：2024/5/26 周日19.3、斯特林斯特林发动机机设计理理论计算（算（5）极限压力与平均温度关系式：2024/5/26 周日20.3、蓄热式太阳能斯特林斯特林发电机机优点点2024/5/26 周日21.3、蓄热式太阳能斯特林斯特林发电机机优点点 一、同时具备可蓄热和热机效率高的特点，发电质量高，可直接上网，成为基础电力。二、实行风冷散热，适宜缺水地区发电，节约水资源，同时降成本。三、整个发电过程没有污染物排放。四、蓄热介质不流动，可选用价廉的固态液态混合物。五、可利用坡地、公路隔离带等槽式系统、塔式系统无法利用的土地，提高土地资源的综合利用率。六、发电成本有低于现有火电的潜力。2024/5/26 周日22.汇报结束 谢谢！2024/5/26 周日23.