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一種基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:12258400閱讀:200來源:國知局
一種基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的制作方法與工藝

本發(fā)明屬于能源利用設備領域,尤其是一種基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)。



背景技術:

能源是人類社會賴以生存和發(fā)展的重要物質基礎。縱觀人類社會發(fā)展的歷史,人類文明的每一次重大進步都伴隨著能源的改進和更替。能源的開發(fā)利用極大地推進了世界經(jīng)濟和人類社會的發(fā)展。

但隨著能源的不斷被開發(fā)消耗,石油、煤礦、天然氣等不可再生能源逐步縮緊,能源的節(jié)約和循環(huán)利用逐步被重視。當前我國的能源戰(zhàn)略的基本內(nèi)容是:堅持節(jié)約優(yōu)先、立足國內(nèi)、多元發(fā)展、依靠科技、保護環(huán)境、加強國際互利合作,努力構筑穩(wěn)定、經(jīng)濟、清潔、安全的能源供應體系,以能源的可持續(xù)發(fā)展支持經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。

我國全面落實能源節(jié)約的措施是:推進結構調整,加快產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化升級,大力發(fā)展高新技術產(chǎn)業(yè)和服務業(yè),嚴格限制高耗能、高耗材、高耗水產(chǎn)業(yè)發(fā)展,淘汰落后產(chǎn)能,促進經(jīng)濟發(fā)展方式的根本轉變,加快構建節(jié)能型產(chǎn)業(yè)體系。加強工業(yè)節(jié)能,加快技術改造,提高管理水平,降低能源消耗。實施節(jié)能工程,鼓勵高效節(jié)能產(chǎn)品的推廣應用,大力發(fā)展節(jié)能省地型建筑,提高能源利用效率,加快節(jié)能監(jiān)測和技術服務體系建設,強化節(jié)能監(jiān)測,創(chuàng)新服務平臺。加強管理節(jié)能,積極推進優(yōu)先采購節(jié)能(包括節(jié)水)產(chǎn)品,研究制定鼓勵節(jié)能的財稅政策。倡導社會節(jié)能,大力宣傳節(jié)約能源的重要意義,不斷增強全民資源憂患意識和節(jié)約意識。

為響應國家節(jié)能戰(zhàn)略,越來越多的企業(yè)開始研發(fā)、使用節(jié)能設備,并加強對廢棄產(chǎn)能物、余熱能的利用。其中,在余熱的利用方面,主要通過熱能發(fā)電設備來實現(xiàn)余能利用。現(xiàn)有的熱能發(fā)電設備包括多種類別,但主要可分為兩類,一類是利用渦輪機將熱能轉化成機械能,再將機械能轉化成電能,該種原理類別的發(fā)電設備較為成熟,種類多;另一類是利用熱電效應原理,通過熱電轉化元件將熱能直接轉化成電勢能,但由于用于發(fā)電技術方面不成熟,電功率小,制造成本高,熱電轉化效率低,主要應用于微電子領域。

現(xiàn)階段,大多數(shù)企業(yè)由于余能排除量大,在余熱的利用上,主要還需依靠上述第一類熱能發(fā)電設備,通過渦輪機將熱能轉化成機械能,再將機械能轉化成電能?,F(xiàn)有的該類熱能發(fā)電設備主要包括循環(huán)工質、集熱裝置、氣化裝置、渦輪機、發(fā)電機和冷凝裝置;工作時,循環(huán)工質在循環(huán)管道中首先通過氣化裝置,將工質氣化并推動渦輪機旋轉,渦輪機帶動發(fā)電機發(fā)電,氣化后的工質在通過渦輪機時,對外做功,溫度及氣壓會降低,并通過冷凝裝置冷卻成液態(tài)工質。

然而,現(xiàn)有的熱能發(fā)電設備普遍存在的問題是:a. 對高溫熱源的溫度要求高,一般在200℃以上,且熱能轉化效率偏低,熱能轉化效率普遍在15%至35%,在200℃的熱源下,熱能轉化效率平均為18%;b.工質氣化溫度不穩(wěn)定,工質冷凝效果不佳,冷凝裝置中的工質容易出現(xiàn)溫度過高而無法冷凝、以及冷凝溫度過低造成氣化升溫耗能大的現(xiàn)象;c.渦輪機的帶動力小,將氣化工質對外做功轉化成機械能的效率較小;d.渦輪轉速不穩(wěn)定,且容易出現(xiàn)卡死問題;e.集熱裝置的集熱效果不佳,外界余熱吸收率小,f.冷凝裝置的熱排量較大,熱能浪費大,通過自然冷凝方式的冷凝速度慢,而采用主動冷凝方式(風機風冷或液泵水冷)需額外功耗;g. 工質容易變質或出現(xiàn)雜質;f.渦輪機容易出現(xiàn)泄漏工質的問題。

另一方面,隨著生活水平的提高,家用電器、煤氣使用日益廣泛,農(nóng)民朋友對柴草的需求下降,為了便捷化處理秸稈、柴草,大量的秸稈、柴草被就地焚燒;秸稈被直接焚燒,不僅污染環(huán)境,產(chǎn)生大量的有毒有害氣體,同時也照成了較大的能源浪費。



技術實現(xiàn)要素:

本發(fā)明所要實現(xiàn)的目的是:針對現(xiàn)有熱能設備,穩(wěn)定工質氣化溫度,避免冷凝裝置中的工質溫度過高或過低,提高熱能轉化效率;并增大渦輪機的帶動力,提高渦輪機效率,穩(wěn)定工質氣化溫度和工質流速,改善工質品質,防止工質變質,改善渦輪結構,避免渦輪泄露以及轉速不穩(wěn),改進冷凝裝置,加快冷凝速率;同時,綜合利用秸稈、柴草;以解決上述背景技術中現(xiàn)有熱能設備所存在的:熱能轉化效率低,工質氣化溫度不穩(wěn)定,工質冷凝效果不佳,工質容易變質或出現(xiàn)雜質,渦輪機容易出現(xiàn)工質泄漏,渦輪轉速不穩(wěn)定、以及容易出現(xiàn)卡死,冷凝裝置的熱能浪費大、冷凝速率慢或需額外功耗等問題;并解決秸稈被直接焚燒所存在的污染問題和能源浪費問題。

為解決其技術問題本發(fā)明所采用的技術方案為:一種基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng),包括集熱裝置、氣化裝置、渦輪機、生物質爐、冷凝裝置、循環(huán)管道、循環(huán)工質和單向液壓泵,氣化裝置、渦輪機、冷凝裝置和單向液壓泵依次通過循環(huán)管道實現(xiàn)循環(huán)聯(lián)通,循環(huán)管道內(nèi)含有循環(huán)工質,集熱裝置安裝在氣化裝置外部,冷凝裝置包含冷凝管,

其特征是:生物質爐包括燃燒爐膛、螺旋送料器、螺旋排灰器、鼓風機和排熱口,燃燒爐膛內(nèi)中下部設置有漏灰網(wǎng),燃燒爐膛的中部側邊為螺旋送料器,燃燒爐膛的下部側邊分別設置有螺旋排灰器和鼓風機,燃燒爐膛上部為排熱口,排熱口聯(lián)通集熱裝置,所述渦輪機與冷凝裝置之間還設置有工質調節(jié)器,工質調節(jié)器包括渦輪限流器和壓強穩(wěn)壓控壓器,渦輪限流器包括渦輪結構和渦輪轉速控制器,壓強穩(wěn)壓控壓器包括緩壓儲流缸和緩壓活塞和氣壓調節(jié)器,緩壓儲流缸的頂端聯(lián)通循環(huán)管道,緩壓儲流缸的底端聯(lián)通氣壓調節(jié)器,緩壓活塞安裝在緩壓儲流缸內(nèi)。

作為進一步優(yōu)化,所述壓強穩(wěn)壓控壓器還包括壓強傳感器、溫度傳感器和單片機,單片機中存儲工質在不同壓強Pi下的冷凝溫度Ti,壓強傳感器和溫度傳感器均勻分布在冷凝管內(nèi),壓強傳感器和溫度傳感器數(shù)據(jù)連接單片機,單片機控制連接氣壓調節(jié)器和渦輪轉速控制器;當冷凝管尾部內(nèi)的工質溫度與工質液化所需溫度相差較大時,自動調節(jié)氣壓調節(jié)器或渦輪轉速控制器,控制壓強和流速,使冷凝管內(nèi)溫度接近工質液化所需溫度;該結構可減小循環(huán)工質在冷凝管中的內(nèi)能浪費,從而提高熱能轉化效率。

作為進一步優(yōu)化說明,所述冷凝裝置與氣化裝置之間還設置有雜質過濾泵。

作為進一步優(yōu)化說明,所述生物質爐使用的燃氣為天然氣、人工燃氣、液化石油氣和沼氣中的任意一種。

作為進一步優(yōu)化說明,所述集熱裝置包括上罩和下罩,下罩中部開設加熱口,上罩和下罩分別位于上、下方,上罩與下罩間為集熱腔,集熱裝置的上罩下部分布有多層上罩突環(huán),集熱裝置的下罩上部分布有多層下罩突環(huán),上罩突環(huán)與下罩突環(huán)錯開;氣化裝置位于集熱腔內(nèi);

作為上述方案的進一步優(yōu)化,氣化裝置包括氣化腔,氣化腔為氣化裝置內(nèi)工質實現(xiàn)氣化的空腔,氣化裝置位于集熱腔內(nèi),氣化腔呈錐型空腔。

作為上述方案的進一步優(yōu)化,所述氣化裝置還包括預熱腔,預熱腔與氣化腔相聯(lián)通,預熱腔位于氣化腔前端,預熱腔用于工質的預熱。

作為上述方案的進一步優(yōu)化,所述預熱腔為螺旋管型空腔,氣化腔為球型空腔。

作為上述方案的進一步優(yōu)化,所述預熱腔與氣化腔之間還設置有霧化嘴,霧化嘴用于將預熱腔中的液態(tài)工質進行霧化,噴入氣化腔內(nèi)。

作為上述方案的進一步優(yōu)化,所述氣化腔為橢圓型空腔。

作為上述方案的進一步優(yōu)化,所述氣化腔成錐型,氣化腔的水平截面呈藕孔狀。

作為上述方案的進一步優(yōu)化,所述氣化腔成多邊錐型,氣化腔的水平截面均呈蜂窩孔狀。

作為上述方案的進一步優(yōu)化,所述預熱腔螺旋盤繞在集熱裝置周邊,用于吸收集熱裝置周邊的廢熱。

作為上述方案的進一步具體優(yōu)化,所述渦輪機包括渦輪機殼、旋轉渦輪結構、進氣口、排氣口和密封軸承,旋轉渦輪結構通過密封軸承安裝在渦輪機殼內(nèi),進氣口和排氣口分布在渦輪機殼徑向兩側,所述旋轉渦輪結構包括活動葉片和槽型轉軸,槽型轉軸的軸面上分布有凹槽,活動葉片通過彈簧活動安裝在槽型轉軸的凹槽內(nèi),槽型轉軸通過密封軸承偏心安裝在渦輪機殼內(nèi),進氣口距偏心軸較近,排氣口距偏心軸較遠,相鄰活動葉片間構成腔室,與進氣口相通的為膨脹腔,與排氣口相通的為排氣腔;由于膨脹腔的兩側葉片面積不同,膨脹腔趨向于體積變大方向轉動,該種結構的渦輪機具有較大的推力,能較充分地利用氣化工質的動能和勢能,具有較好的熱能轉化效率。

作為進一步優(yōu)化說明,所述旋轉渦輪結構的活動葉片包含至少三片。

作為進一步具體優(yōu)化,所述渦輪機的排氣口處設置有預冷凝器;采取該結構可增大進氣口與排氣口的壓差,提高渦輪機的轉化效率。

作為進一步具體優(yōu)化,所述預冷凝器包括工質導通管和冷凝吸熱管,工質導通管用于連通排氣口和循環(huán)管道,冷凝吸熱管用于吸收工質導通管內(nèi)工質的熱量,工質導通管與冷凝吸熱管螺旋并列接觸,冷凝吸熱管內(nèi)為吸熱流體,為增大冷凝效率,吸熱流體的流動方向與工質導通管內(nèi)工質的流動方向相反。

作為進一步具體優(yōu)化,所述冷凝吸熱管可以采用聯(lián)通單向液壓泵與氣化裝置之間的循環(huán)管道;由于單向液壓泵與氣化裝置之間的循環(huán)管道需要吸熱,而工質導通管內(nèi)工質需要排熱,該結構較大程度的循環(huán)利用循環(huán)管道內(nèi)工質熱量,增大熱轉化效率。

作為進一步優(yōu)化說明,所述冷凝裝置包括冷凝管和散熱扇,冷凝管均勻分多層分布,冷凝管相互聯(lián)通,散熱扇安裝在冷凝管上方或下方,散熱扇以抽風方式或壓風方式驅動。

作為上述方案的進一步具體優(yōu)化,所述冷凝管成斜型分布。

作為上述方案的進一步具體優(yōu)化,所述冷凝管成垂直或水平分布。

作為上述方案的進一步具體優(yōu)化,所述冷凝管成水平分布時,上、下層冷凝管相互錯開。

作為上述方案的進一步具體優(yōu)化,所述冷凝管為銅質金屬管或穩(wěn)定性合金金屬管。

作為上述方案的進一步具體優(yōu)化,為了加速工質的液化,減少冷凝過程的放熱量,所述冷凝裝置還增設有增壓泵,增壓泵安裝在冷凝管中端。

作為上述方案的進一步具體優(yōu)化,為了減小冷凝裝置中工質的壓縮能耗,所述冷凝裝置中壓縮方式采取階梯式壓縮,冷凝裝置內(nèi)設置有多個增壓泵,增壓泵均勻分布在冷凝管中;采取該結構,相比于采用單個增壓泵,能較好的實現(xiàn)分級冷凝,較大程度的提高壓強差,并降低增壓所需能耗。

作為上述方案的進一步具體優(yōu)化,為了避免冷凝管中未冷凝液化的工質進入單向液壓泵,冷凝管尾端設置有集液箱。

作為上述方案的進一步具體優(yōu)化,為了加速散熱,冷凝裝置還設置有散熱片。

作為上述方案的進一步具體優(yōu)化,所述增壓泵采用渦輪增壓,多個增壓泵通過動力傳動機構由同一電動機帶動。

作為上述方案的進一步具體優(yōu)化,所述循環(huán)工質采用純凈水。

作為上述方案的進一步具體優(yōu)化,所述循環(huán)工質采用甲醇。

作為上述方案的進一步具體優(yōu)化,所述循環(huán)工質采用乙醇。

作為上述方案的進一步具體優(yōu)化,所述循環(huán)工質采用丙醇或異丙醇。

作為上述方案的進一步具體優(yōu)化,所述循環(huán)工質采用液氨。

作為上述方案的進一步具體優(yōu)化,所述循環(huán)工質采用常規(guī)的氟利昂。

工作原理:該發(fā)明所述基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng),工作時,氣化裝置中的循環(huán)工質從集熱腔吸熱氣化,氣化工質流到渦輪機,帶動渦輪機轉動,同時渦輪機帶動發(fā)電機轉動發(fā)電;氣化工質流過渦輪機后,由于對外做功,其工質溫度和氣壓均會降低,并導致部分工質液化;氣化工質流過渦輪機后,工質依次流到工質調節(jié)器和冷凝裝置;工質調節(jié)器用于控制循環(huán)管道內(nèi)工質的壓強、流速,工質調節(jié)器能根據(jù)外界吸熱區(qū)及放熱區(qū)的溫度情況,調節(jié)工質液化溫度或氣化溫度,從而能有效地提高熱能轉化效率;冷凝裝置可將工質完全液化;液化后工質依次經(jīng)過雜質過濾泵和單向液壓泵,雜質過濾泵可將工質內(nèi)雜質過濾出來,單向液壓泵對工質進行單向抽送增壓;液化后工質依次經(jīng)過雜質過濾泵和單向液壓泵后,并再次進入氣化裝置,完成一個循環(huán)。

有益效果:本發(fā)明所述的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng),相對現(xiàn)有技術中的熱能機,具有如下幾方面的優(yōu)點和進步:1.通過增設工質調節(jié)器,對工質的壓強和流量進行控制,能有效提高氣化效能和冷凝效率,并穩(wěn)定工質氣化溫度和工質流速,防止密封件形變較大,避免渦輪轉速不穩(wěn)和工質泄露問題;2.通過增設預冷凝器,可增大渦輪機中進氣口與排氣口的壓差,并能循環(huán)利用工質的熱能,實現(xiàn)對循環(huán)工質不同區(qū)段的吸熱和排熱過程進行綜合利用,減小熱能浪費和冷卻耗能;3.通過增設雜質過濾泵和單向液壓泵,能有效防止工質變質以及出現(xiàn)較多雜質,并防止工質回流;4.通過在冷凝裝置中增設增壓泵,能較大程度地提高冷凝速率,降低冷凝耗能;5.通過采用渦輪機,可較大程度地增大渦輪機的轉力,并提高渦輪機效率;6.綜合利用秸稈、柴草,減少能源浪費和環(huán)境污染。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方案一的整體連接結構示意圖;

圖2為本發(fā)明方案一的生物質爐結構示意圖;

圖3為本發(fā)明方案一的工質調節(jié)器結構示意圖;

圖4為本發(fā)明方案一的工質調節(jié)器的自動控制電路原理示意圖;

圖5為本發(fā)明方案一的集熱裝置結構示意圖;

圖6為本發(fā)明方案一的氣化裝置結構示意圖;

圖7為本發(fā)明方案一的冷凝裝置垂直剖視結構示意圖;

圖8為本發(fā)明方案一的冷凝裝置水平剖視結構示意圖;

圖9為本發(fā)明方案二的集熱裝置結構示意圖;

圖10為本發(fā)明方案三的集熱裝置結構示意圖;

圖11為本發(fā)明方案四的氣化裝置安裝連接結構示意圖;

圖12為本發(fā)明方案五的氣化裝置安裝連接結構示意圖;

圖13為本發(fā)明方案六的氣化腔截面結構示意圖;

圖14為本發(fā)明方案七的氣化腔截面結構示意圖;

圖15為本發(fā)明方案八的預冷凝器結構示意圖;

圖16為本發(fā)明方案九的預冷凝器連接結構示意圖;

圖17為本發(fā)明方案十的冷凝裝置垂直剖視結構示意圖;

圖18為本發(fā)明方案十一的冷凝裝置垂直剖視結構示意圖;

圖19為本發(fā)明方案十二的冷凝裝置垂直剖視結構示意圖;

圖20為本發(fā)明方案十三的可調壓穩(wěn)壓冷凝機結構示意圖;

圖21為本發(fā)明方案十三的可調壓穩(wěn)壓冷凝機槽型轉軸結構示意圖;

圖22為本發(fā)明方案十四的冷凝裝置結構示意圖;

圖23為本發(fā)明方案十五的冷凝裝置結構示意圖;

圖中:

1為集熱裝置、11為上罩、111為上罩突環(huán)、12為下罩、121為下罩突環(huán)、13加熱口、14為集熱腔;

2為氣化裝置、21為氣化腔、22為預熱腔、23為霧化嘴;

3為可調壓穩(wěn)壓冷凝機、31為渦輪機殼、32為旋轉渦輪結構、321為活動葉片、322為槽型轉軸、323為凹槽、324為彈簧、33進氣口、34為排氣口、35為密封軸承、36為預冷凝器、361為工質導通管、362為冷凝吸熱管、331為膨脹腔、341為排氣腔;

4為生物質爐、41為燃燒爐膛、42為螺旋送料器、43為螺旋排灰器、44為鼓風機、45為排熱口、46為漏灰網(wǎng);

5為冷凝裝置、51為冷凝管、511為溫差發(fā)電片、512為金屬片、513為p型半導體、514為n型半導體、515為絕緣基質層、516為輸出電極、517為穩(wěn)壓器、518為升壓變壓器、519為蓄電池、52為散熱扇、53為增壓泵、54集液箱;

6為循環(huán)管道;

7為循環(huán)工質;

8為雜質過濾泵;

9為單向液壓泵;

10為工質調節(jié)器、101為渦輪限流器、102為壓強穩(wěn)壓控壓器、103為渦輪結構、104為渦輪轉速控制器、105為緩壓儲流缸、106為緩壓活塞、107為氣壓調節(jié)器、108為壓強傳感器、109為溫度傳感器、1010為單片機。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述;顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例一(如圖1所示):一種基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng),包括集熱裝置1、氣化裝置2、渦輪機3、生物質爐4、冷凝裝置5、循環(huán)管道6、循環(huán)工質7和單向液壓泵9,氣化裝置2、渦輪機3、冷凝裝置5和單向液壓泵9依次通過循環(huán)管道6實現(xiàn)循環(huán)聯(lián)通,循環(huán)管道6內(nèi)含有循環(huán)工質7,集熱裝置1安裝在氣化裝置2外部,冷凝裝置5包含冷凝管51;

(如圖2所示)生物質爐4包括燃燒爐膛41、螺旋送料器42、螺旋排灰器43、鼓風機44和排熱口45,燃燒爐膛41內(nèi)中下部設置有漏灰網(wǎng)46,燃燒爐膛41的中部側邊為螺旋送料器42,燃燒爐膛41的下部側邊分別設置有螺旋排灰器43和鼓風機44,燃燒爐膛41上部為排熱口45,排熱口45聯(lián)通集熱裝置1;

(如圖3、圖4所示),所述渦輪機3與冷凝裝置5之間還設置有工質調節(jié)器10,所述工質調節(jié)器10包括渦輪限流器101和壓強穩(wěn)壓控壓器102,渦輪限流器101包括渦輪結構103和渦輪轉速控制器104,壓強穩(wěn)壓控壓器102包括緩壓儲流缸105和緩壓活塞106和氣壓調節(jié)器107,緩壓儲流缸105的頂端聯(lián)通循環(huán)管道6,緩壓儲流缸105的底端聯(lián)通氣壓調節(jié)器107,緩壓活塞106安裝在緩壓儲流缸105內(nèi);所述壓強穩(wěn)壓控壓器102還包括壓強傳感器108、溫度傳感器109和單片機1010,單片機1010中存儲工質在不同壓強Pi下的冷凝溫度Ti,壓強傳感器108和溫度傳感器109均勻分布在冷凝管51內(nèi),壓強傳感器108和溫度傳感器109數(shù)據(jù)連接單片機1010,單片機1010控制連接氣壓調節(jié)器107和渦輪轉速控制器104。

作為本實施上述實施方式的進一步優(yōu)化說明,所述渦輪機3為常規(guī)葉片式渦輪機。

作為本實施上述實施方式的進一步優(yōu)化說明,所述冷凝裝置5與氣化裝置2之間還設置有雜質過濾泵8。

作為本實施上述實施方式的進一步優(yōu)化說明,(如圖5所示)所述集熱裝置1包括上罩11和下罩12,下罩12中部開設加熱口13,上罩11和下罩12分別位于上、下方,上罩11與下罩12間為集熱腔14;

作為本實施上述實施方式的進一步優(yōu)化說明,(如圖6所示)所述氣化裝置2包括氣化腔21,氣化腔21為氣化裝置2內(nèi)工質在實現(xiàn)氣化的空腔,氣化裝置2位于集熱腔14內(nèi),氣化腔21呈錐型空腔。

作為本實施上述實施方式的進一步優(yōu)化說明,(如圖7、圖8所示)所述冷凝裝置5包括冷凝管51和散熱扇52,冷凝管51均勻分多層分布,冷凝管51相互聯(lián)通,散熱扇52安裝在冷凝管51上方或下方,散熱扇52以抽風方式或壓風方式驅動;所述冷凝管51為銅質金屬管或合金金屬管,冷凝管51呈水平分布。

作為本實施上述實施方式的進一步優(yōu)化說明,冷凝管51尾端設置有集液箱54。

作為本實施上述實施方式的進一步優(yōu)化說明,冷凝裝置5還設置有散熱片55。

作為本實施上述實施方式的進一步優(yōu)化說明,所述循環(huán)工質7采用純凈水。

本實施例所述的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng),其工質調節(jié)器10中的單片機1010通過實時比較溫度感應器109的感應溫度T與根據(jù)壓強感應器的感應壓強P所計算出的液化所需溫度Ti,來實現(xiàn)實時控制,使冷凝裝置中的工質能以理想狀態(tài)液化。

當冷凝管51尾部內(nèi)的工質溫度T超過工質液化所需溫度Ti時,工質無法冷凝,單片機1010控制氣壓調節(jié)器107和渦輪轉速控制器104分別增大工質壓強和減小工質流速,當壓強變大時,工質液化溫度變高,同時,當減小工質流速時,工質降溫增大,從而逐步使冷凝管51內(nèi)工質溫度接近冷凝溫度,現(xiàn)實冷凝;

當冷凝管51尾部內(nèi)的工質溫度低于工質液化所需溫度時,單片機1010控制氣壓調節(jié)器107和渦輪轉速控制器104分別減小工質壓強和加快工質流速,當壓強變小時,工質液化溫度變低,同時,當減大工質流速時,工質降溫減小,從而逐步使冷凝管51內(nèi)工質溫度接近冷凝溫度,避免工質冷凝液化后繼續(xù)降溫導致熱能浪費,從而提高熱能轉化效率。

通過對上述實施例一中的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)進行實驗,通過調節(jié)生物質輸送速率和鼓風速率,分別將燃燒爐膛41的溫度控制在120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質流速根據(jù)基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性進行調整;實驗效果為:燃燒爐膛41的溫度為120℃左右時,熱能轉化效率約為18.5%,燃燒爐膛41的溫度為150℃左右時,熱能轉化效率約為21.5%,燃燒爐膛41的溫度為200℃左右時,熱能轉化效率約為25%,燃燒爐膛41的溫度為250℃左右時,熱能轉化效率約為29%,燃燒爐膛41的溫度為300℃左右時,熱能轉化效率約為35%,燃燒爐膛41的溫度為400℃左右時,熱能轉化效率約為39%;通過對數(shù)據(jù)進行分析,本實施例的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機的熱能轉化效率(200℃時,平均為18%)相比,本實施例的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的能轉化效率比常規(guī)熱能機的熱能轉化效率高7%,效率提高比率為40%左右;同時,本實施例基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的運行噪音小,運行穩(wěn)定性好,同時可實現(xiàn)功率輸出調節(jié)。

實施例二(如圖9所示):與實施例一不同之處在于:所述集熱裝置1的上罩11下部分布有兩層上罩突環(huán)111,集熱裝置1的下罩12上部分布有兩層下罩突環(huán)121,上罩突環(huán)111與下罩突環(huán)121錯開。

通過對上述實施例二中的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)進行實驗,通過調節(jié)生物質輸送速率和鼓風速率,分別將燃燒爐膛41的溫度控制在120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質流速根據(jù)基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性進行調整;實驗效果為:燃燒爐膛41的溫度為120℃左右時,熱能轉化效率約為19.2%,燃燒爐膛41的溫度為150℃左右時,熱能轉化效率約為21.8%,燃燒爐膛41的溫度為200℃左右時,熱能轉化效率約為25.8%,燃燒爐膛41的溫度為250℃左右時,熱能轉化效率約為30.2%,燃燒爐膛41的溫度為300℃左右時,熱能轉化效率約為36.5%,燃燒爐膛41的溫度為400℃左右時,熱能轉化效率約為40.6%;通過對數(shù)據(jù)進行分析,本實施例二的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機的熱能轉化效率(200℃時,平均為18%)相比,本實施例的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的能轉化效率比常規(guī)熱能機的熱能轉化效率高7.9%,效率提高比率為45%左右。

實施例三(如圖10所示):與實施例一不同之處在于:所述集熱裝置1的上罩11下部分布有三層上罩突環(huán)111,集熱裝置1的下罩12上部分布有三層下罩突環(huán)121,上罩突環(huán)111與下罩突環(huán)121錯開。

通過對上述實施例三中的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)進行實驗,通過調節(jié)生物質輸送速率和鼓風速率,分別將燃燒爐膛41的溫度控制在120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質流速根據(jù)基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性進行調整;實驗效果為:燃燒爐膛41的溫度為120℃左右時,熱能轉化效率約為18.7%,燃燒爐膛41的溫度為150℃左右時,熱能轉化效率約為21.8%,燃燒爐膛41的溫度為200℃左右時,熱能轉化效率約為25.8%,燃燒爐膛41的溫度為250℃左右時,熱能轉化效率約為31%,燃燒爐膛41的溫度為300℃左右時,熱能轉化效率約為38.2%,燃燒爐膛41的溫度為400℃左右時,熱能轉化效率約為40.8%;通過對數(shù)據(jù)進行分析,本實施例三的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機的熱能轉化效率(200℃時,平均為18%)相比,本實施例的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的能轉化效率比常規(guī)熱能機的熱能轉化效率高8.4%,效率提高比率為47%左右。

實施例四(如圖11所示):與實施例一不同之處在于:所述氣化裝置2還包括預熱腔22,預熱腔22與氣化腔21相聯(lián)通,預熱腔22位于氣化腔21前端,預熱腔22用于工質的預熱。

作為上述實施例的進一步優(yōu)化說明,所述預熱腔22為螺旋管型空腔,氣化腔21為球型空腔。

作為上述方案的進一步優(yōu)化,所述預熱腔22螺旋盤繞在集熱裝置1周邊,用于吸收集熱裝置1周邊的廢熱。

通過對上述實施例四中的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)進行實驗,通過調節(jié)生物質輸送速率和鼓風速率,分別將燃燒爐膛41的溫度控制在120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質流速根據(jù)基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性進行調整;實驗效果為:燃燒爐膛41的溫度為120℃左右時,熱能轉化效率約為19%,燃燒爐膛41的溫度為150℃左右時,熱能轉化效率約為22%,燃燒爐膛41的溫度為200℃左右時,熱能轉化效率約為26.5%,燃燒爐膛41的溫度為250℃左右時,熱能轉化效率約為32%,燃燒爐膛41的溫度為300℃左右時,熱能轉化效率約為39%,燃燒爐膛41的溫度為400℃左右時,熱能轉化效率約為41%;通過對數(shù)據(jù)進行分析,本實施例四的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機的熱能轉化效率(200℃時,平均為18%)相比,本實施例的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的能轉化效率比常規(guī)熱能機的熱能轉化效率高8.8%,效率提高比率為50%左右。

實施例五(如圖12所示):與實施例四不同之處在于:所述預熱腔22與氣化腔21之間還設置有霧化嘴23,霧化嘴23用于將預熱腔22中的液態(tài)工質進行霧化,噴入氣化腔21內(nèi)。

作為上述實施例的進一步優(yōu)化說明,所述氣化腔21為橢圓型空腔。

通過上述實施例五的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)進行實驗,通過調節(jié)生物質輸送速率和鼓風速率,分別將燃燒爐膛41的溫度控制在120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質流速根據(jù)基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性進行調整;實驗效果為:燃燒爐膛41的溫度為120℃左右時,熱能轉化效率約為20%,燃燒爐膛41的溫度為150℃左右時,熱能轉化效率約為23%,燃燒爐膛41的溫度為200℃左右時,熱能轉化效率約為28%,燃燒爐膛41的溫度為250℃左右時,熱能轉化效率約為34%,燃燒爐膛41的溫度為300℃左右時,熱能轉化效率約為40%,燃燒爐膛41的溫度為400℃左右時,熱能轉化效率約為42%;通過對數(shù)據(jù)進行分析,本實施例五的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機的熱能轉化效率(200℃時,平均為18%)相比,本實施例的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的能轉化效率比常規(guī)熱能機的熱能轉化效率高10%,效率提高比率為57%左右。

實施例六(如圖13所示):與實施例五不同之處在于:所述氣化腔21成錐型,氣化腔21的水平截面呈藕孔狀。

通過對上述實施例六中的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)進行實驗,通過調節(jié)生物質輸送速率和鼓風速率,分別將燃燒爐膛41的溫度控制在120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質流速根據(jù)基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性進行調整;實驗效果為:燃燒爐膛41的溫度為120℃左右時,熱能轉化效率約為21%,燃燒爐膛41的溫度為150℃左右時,熱能轉化效率約為25%,燃燒爐膛41的溫度為200℃左右時,熱能轉化效率約為30%,燃燒爐膛41的溫度為250℃左右時,熱能轉化效率約為37%,燃燒爐膛41的溫度為300℃左右時,熱能轉化效率約為42%,燃燒爐膛41的溫度為400℃左右時,熱能轉化效率約為44%;通過對數(shù)據(jù)進行分析,本實施例六的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機的熱能轉化效率(200℃時,平均為18%)相比,本實施例的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的能轉化效率比常規(guī)熱能機的熱能轉化效率高12%,效率提高比率為67%左右。

實施例七(如圖14所示):與實施例五不同之處在于所述氣化腔21成多邊錐型,預熱腔22和氣化腔21的水平截面均呈蜂窩孔狀。

通過對上述實施例七中的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)進行實驗,通過調節(jié)生物質輸送速率和鼓風速率,分別將燃燒爐膛41的溫度控制在120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質流速根據(jù)基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性進行調整;實驗效果為:燃燒爐膛41的溫度為120℃左右時,熱能轉化效率約為21%,燃燒爐膛41的溫度為150℃左右時,熱能轉化效率約為25%,燃燒爐膛41的溫度為200℃左右時,熱能轉化效率約為31%,燃燒爐膛41的溫度為250℃左右時,熱能轉化效率約為38%,燃燒爐膛41的溫度為300℃左右時,熱能轉化效率約為43%,燃燒爐膛41的溫度為400℃左右時,熱能轉化效率約為44.5%;通過對數(shù)據(jù)進行分析,本實施例七的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機的熱能轉化效率(200℃時,平均為18%)相比,本實施例的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的能轉化效率比常規(guī)熱能機的熱能轉化效率高12.6%,效率提高比率為72%左右。

實施例八(如圖15所示):與實施例七不同之處在于:為了增大渦輪機進氣口33與排氣口34的壓差,所述渦輪機3的排氣口34處還設置有預冷凝器36。

作為上述實施例的進一步具體說明,所述預冷凝器36包括工質導通管361和冷凝吸熱管362,工質導通管361用于連通排氣口34和循環(huán)管道6,冷凝吸熱管362用于吸收工質導通管361內(nèi)工質的熱量,工質導通管361與冷凝吸熱管362螺旋并列接觸,冷凝吸熱管362內(nèi)為吸熱流體。

作為上述實施例的進一步具體說明,為增大冷凝效率,吸熱流體的流動方向與工質導通管361內(nèi)工質的流動方向相反。

通過對上述實施例八中的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)進行實驗,通過調節(jié)生物質輸送速率和鼓風速率,分別將燃燒爐膛41的溫度控制在120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質流速根據(jù)基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性進行調整;實驗效果為:燃燒爐膛41的溫度為120℃左右時,熱能轉化效率約為21.5%,燃燒爐膛41的溫度為150℃左右時,熱能轉化效率約為26%,燃燒爐膛41的溫度為200℃左右時,熱能轉化效率約為32%,燃燒爐膛41的溫度為250℃左右時,熱能轉化效率約為39%,燃燒爐膛41的溫度為300℃左右時,熱能轉化效率約為44%,燃燒爐膛41的溫度為400℃左右時,熱能轉化效率約為45%;通過對數(shù)據(jù)進行分析,本實施例八的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機的熱能轉化效率(200℃時,平均為18%)相比,本實施例八的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的能轉化效率比常規(guī)熱能機的熱能轉化效率高13.4%,效率提高比率為76%左右。

實施例九(如圖16):與實施例八不同之處在于:所述冷凝吸熱管362采用聯(lián)通單向液壓泵9與氣化裝置2之間的循環(huán)管道6;由于單向液壓泵9與氣化裝置2之間的循環(huán)管道6需要吸熱,而工質導通管361內(nèi)工質需要排熱,該結構較大程度的循環(huán)利用循環(huán)管道6內(nèi)工質熱量,增大熱轉化效率。

通過對上述實施例九中的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)進行實驗,通過調節(jié)生物質輸送速率和鼓風速率,分別將燃燒爐膛41的溫度控制在120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質流速根據(jù)基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性進行調整;實驗效果為:燃燒爐膛41的溫度為120℃左右時,熱能轉化效率約為22.5%,燃燒爐膛41的溫度為150℃左右時,熱能轉化效率約為27%,燃燒爐膛41的溫度為200℃左右時,熱能轉化效率約為33.5%,燃燒爐膛41的溫度為250℃左右時,熱能轉化效率約為41%,燃燒爐膛41的溫度為300℃左右時,熱能轉化效率約為45%,燃燒爐膛41的溫度為400℃左右時,熱能轉化效率約為47%;通過對數(shù)據(jù)進行分析,本實施例九的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機的熱能轉化效率(200℃時,平均為18%)相比,本實施例九的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的能轉化效率比常規(guī)熱能機的熱能轉化效率高15%,效率提高比率為84%左右。

實施例十(如圖17所示):與實施例九不同之處在于:所述冷凝管51成斜型分布。

通過對上述實施例十中的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)進行實驗,通過調節(jié)生物質輸送速率和鼓風速率,分別將燃燒爐膛41的溫度控制在120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質流速根據(jù)基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性進行調整;實驗效果為:燃燒爐膛41的溫度為120℃左右時,熱能轉化效率約為22.5%,燃燒爐膛41的溫度為150℃左右時,熱能轉化效率約為27%,燃燒爐膛41的溫度為200℃左右時,熱能轉化效率約為33.5%,燃燒爐膛41的溫度為250℃左右時,熱能轉化效率約為41.5%,燃燒爐膛41的溫度為300℃左右時,熱能轉化效率約為45.5%,燃燒爐膛41的溫度為400℃左右時,熱能轉化效率約為47%;通過對數(shù)據(jù)進行分析,本實施例十的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機的熱能轉化效率(200℃時,平均為18%)相比,本實施例的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的能轉化效率比常規(guī)熱能機的熱能轉化效率高15.2%,效率提高比率為85%左右。

實施例十一(如圖18所示):與實施例九不同之處在于:所述冷凝管51成垂直分布。

通過對上述實施例十一中的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)進行實驗,通過調節(jié)生物質輸送速率和鼓風速率,分別將燃燒爐膛41的溫度控制在120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質流速根據(jù)基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性進行調整;實驗效果為:燃燒爐膛41的溫度為120℃左右時,熱能轉化效率約為22%,燃燒爐膛41的溫度為150℃左右時,熱能轉化效率約為26%,燃燒爐膛41的溫度為200℃左右時,熱能轉化效率約為33%,燃燒爐膛41的溫度為250℃左右時,熱能轉化效率約為41%,燃燒爐膛41的溫度為300℃左右時,熱能轉化效率約為45%,燃燒爐膛41的溫度為400℃左右時,熱能轉化效率約為46%;通過對數(shù)據(jù)進行分析,本實施例十一的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機的熱能轉化效率(200℃時,平均為18%)相比,本實施例八的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的能轉化效率比常規(guī)熱能機的熱能轉化效率高14.6%,效率提高比率為82%左右。

實施例十二(如圖19所示):與實施例一不同之處在于:所述冷凝管51成水平分布時,上、下層冷凝管相互錯開。

通過對上述實施例十二中的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)進行實驗,通過調節(jié)生物質輸送速率和鼓風速率,分別將燃燒爐膛41的溫度控制在120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質流速根據(jù)基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性進行調整;實驗效果為:燃燒爐膛41的溫度為120℃左右時,熱能轉化效率約為22.5%,燃燒爐膛41的溫度為150℃左右時,熱能轉化效率約為27%,燃燒爐膛41的溫度為200℃左右時,熱能轉化效率約為33.5%,燃燒爐膛41的溫度為250℃左右時,熱能轉化效率約為41.5%,燃燒爐膛41的溫度為300℃左右時,熱能轉化效率約為45.5%,燃燒爐膛41的溫度為400℃左右時,熱能轉化效率約為47%;通過對數(shù)據(jù)進行分析,本實施例十二的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機的熱能轉化效率(200℃時,平均為18%)相比,本實施例的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的能轉化效率比常規(guī)熱能機的熱能轉化效率高15.2%,效率提高比率為85%左右。

實施例十三(如圖20和21所示):與實施例十二不同之處在于:所述渦輪機3包括渦輪機殼31、旋轉渦輪結構32、進氣口33、排氣口34和密封軸承35,旋轉渦輪結構32通過密封軸承35安裝在渦輪機殼31內(nèi),進氣口33和排氣口34分布在渦輪機殼31徑向兩側,所述旋轉渦輪結構32包括活動葉片321和槽型轉軸322,槽型轉軸322的軸面上分布有凹槽323,活動葉片321通過彈簧324活動安裝在槽型轉軸322的凹槽323內(nèi),槽型轉軸322通過密封軸承35偏心安裝在渦輪機殼31內(nèi),進氣口33距偏心軸較近,排氣口34距偏心軸較遠,相鄰活動葉片321間構成腔室,與進氣口33相通的為膨脹腔331,與排氣口34相通的為排氣腔341;由于膨脹腔的兩側葉片面積不同,膨脹腔趨向于體積變大方向轉動,該種結構的渦輪機具有較大的推力,能較充分地利用氣化工質的動能和勢能,具有較好的熱能轉化效率。

通過對上述實施例十三中的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)進行實驗,通過調節(jié)生物質輸送速率和鼓風速率,分別將燃燒爐膛41的溫度控制在120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質流速根據(jù)基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性進行調整;實驗效果為:燃燒爐膛41的溫度為120℃左右時,熱能轉化效率約為23%,燃燒爐膛41的溫度為150℃左右時,熱能轉化效率約為27.5%,燃燒爐膛41的溫度為200℃左右時,熱能轉化效率約為34%,燃燒爐膛41的溫度為250℃左右時,熱能轉化效率約為42%,燃燒爐膛41的溫度為300℃左右時,熱能轉化效率約為46%,燃燒爐膛41的溫度為400℃左右時,熱能轉化效率約為47%;通過對數(shù)據(jù)進行分析,本實施例十三的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機的熱能轉化效率(200℃時,平均為18%)相比,本實施例的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的能轉化效率比常規(guī)熱能機的熱能轉化效率高15.8%,效率提高比率為88%左右。

實施例十四(如圖22所示):與實施例十三不同之處在于:所述冷凝裝置5還增設有一個增壓泵53,增壓泵53安裝在冷凝管51中端;采取該結構,可加速工質的液化,增大渦輪機進氣口與排氣口的壓差,減小渦輪機排氣口的氣體溫度。

通過對上述實施例十四中的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)進行實驗,通過調節(jié)生物質輸送速率和鼓風速率,分別將燃燒爐膛41的溫度控制在120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質流速根據(jù)基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性進行調整;實驗效果為:燃燒爐膛41的溫度為120℃左右時,熱能轉化效率約為24.5%,燃燒爐膛41的溫度為150℃左右時,熱能轉化效率約為29%,燃燒爐膛41的溫度為200℃左右時,熱能轉化效率約為36%,燃燒爐膛41的溫度為250℃左右時,熱能轉化效率約為44%,燃燒爐膛41的溫度為300℃左右時,熱能轉化效率約為48%,燃燒爐膛41的溫度為400℃左右時,熱能轉化效率約為50%;通過對數(shù)據(jù)進行分析,本實施例十四的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機的熱能轉化效率(200℃時,平均為18%)相比,本實施例的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的能轉化效率比常規(guī)熱能機的熱能轉化效率高17.8%,效率提高比率為98.5%左右。

實施例十五(如圖23所示):與實施例十三不同之處在于:所述冷凝裝置5增設有多個增壓泵53,增壓泵53均勻分布在冷凝管51中,述增壓泵53采用渦輪增壓,多個增壓泵53通過動力傳動機構由同一電動機帶動;采取該結構,可加速工質的液化,增大渦輪機進氣口與排氣口的壓差,減小渦輪機排氣口的氣體溫度。

通過對上述實施例十五中的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)進行實驗,通過調節(jié)生物質輸送速率和鼓風速率,分別將燃燒爐膛41的溫度控制在120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質流速根據(jù)基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性進行調整;實驗效果為:燃燒爐膛41的溫度為120℃左右時,熱能轉化效率約為25%,燃燒爐膛41的溫度為150℃左右時,熱能轉化效率約為29.5%,燃燒爐膛41的溫度為200℃左右時,熱能轉化效率約為36.5%,燃燒爐膛41的溫度為250℃左右時,熱能轉化效率約為45%,燃燒爐膛41的溫度為300℃左右時,熱能轉化效率約為49%,燃燒爐膛41的溫度為400℃左右時,熱能轉化效率約為51%;通過對數(shù)據(jù)進行分析,本實施例十五的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機的熱能轉化效率(200℃時,平均為18%)相比,本實施例的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的能轉化效率比常規(guī)熱能機的熱能轉化效率高18.6%,效率提高比率為103%左右。

實施例十六:與實施例十五不同之處在于:所述循環(huán)工質7采用常規(guī)的氟利昂;采用氟利昂作為工質,可用于較低溫度熱源的利用,但由于其需要循環(huán)管道6內(nèi)的壓強較高,實施過程對循環(huán)管道6、以及密封部件的制作工藝要求較高。

通過對上述實施例十六中的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)進行實驗,通過調節(jié)生物質輸送速率和鼓風速率,分別將燃燒爐膛41的溫度控制在120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,調高冷凝裝置5內(nèi)工質的壓強,同時調高氣化裝置2內(nèi)工質壓強,循環(huán)管內(nèi)工質流速根據(jù)基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性進行調整;實驗效果為:燃燒爐膛41的溫度為120℃左右時,熱能轉化效率約為23%,燃燒爐膛41的溫度為150℃左右時,熱能轉化效率約為27%,燃燒爐膛41的溫度為200℃左右時,熱能轉化效率約為35%,燃燒爐膛41的溫度為250℃左右時,熱能轉化效率約為43%,燃燒爐膛41的溫度為300℃左右時,熱能轉化效率約為47%,燃燒爐膛41的溫度為400℃左右時,熱能轉化效率約為49%;通過對數(shù)據(jù)進行分析,本實施例十六的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機的熱能轉化效率(200℃時,平均為18%)相比,本實施例的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的能轉化效率比常規(guī)熱能機的熱能轉化效率高16.8%,效率提高比率為93%左右。

實施例十七:與實施例十五不同之處在于:所述循環(huán)工質7采用甲醇;該種工質的在常溫下的沸點為64.7℃,易氣化,對高溫熱源的溫度要求較低,可用于小于100℃的低溫熱源發(fā)電,但屬于有毒有害易燃氣體,對循環(huán)管道的密封性要求高。

通過對上述實施例十七中的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)進行實驗,通過調節(jié)生物質輸送速率和鼓風速率,分別將燃燒爐膛41的溫度控制在120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質流速根據(jù)基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性進行調整;實驗效果為:燃燒爐膛41的溫度為120℃左右時,熱能轉化效率約為23.5%,燃燒爐膛41的溫度為150℃左右時,熱能轉化效率約為27.5%,燃燒爐膛41的溫度為200℃左右時,熱能轉化效率約為36%,燃燒爐膛41的溫度為250℃左右時,熱能轉化效率約為44%,燃燒爐膛41的溫度為300℃左右時,熱能轉化效率約為48%;通過對數(shù)據(jù)進行分析,本實施例十七的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機的熱能轉化效率(200℃時,平均為18%)相比,本實施例的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的能轉化效率比常規(guī)熱能機的熱能轉化效率高17.5%,效率提高比率為96%左右。

實施例十八:與實施例十五不同之處在于:所述循環(huán)工質7采用乙醇;該種工質的在常溫下的沸點為78.15℃,易氣化可燃燒,對高溫熱源的溫度要求相對較低,可用于小于100℃的低溫熱源發(fā)電,但對循環(huán)管道的密封性要求高。

通過對上述實施例十八中的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)進行實驗,通過調節(jié)生物質輸送速率和鼓風速率,分別將燃燒爐膛41的溫度控制在120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質流速根據(jù)基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性進行調整;實驗效果為:燃燒爐膛41的溫度為120℃左右時,熱能轉化效率約為24%,燃燒爐膛41的溫度為150℃左右時,熱能轉化效率約為28.5%,燃燒爐膛41的溫度為200℃左右時,熱能轉化效率約為36.5%,燃燒爐膛41的溫度為250℃左右時,熱能轉化效率約為44.5%,燃燒爐膛41的溫度為300℃左右時,熱能轉化效率約為48.5%;通過對數(shù)據(jù)進行分析,本實施例十六的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機的熱能轉化效率(200℃時,平均為18%)相比,本實施例的基于可調壓穩(wěn)壓冷凝的生物質熱能動力系統(tǒng)的能轉化效率比常規(guī)熱能機的熱能轉化效率高18.2%,效率提高比率為101%左右。

最后應說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,對于本領域的技術人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

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