一种蒸汽动力循环系统及蒸汽动力循环方法技术方案

本发明专利技术公开了一种蒸汽动力循环系统及蒸汽动力循环方法，其主要由两列承压容器以及连接这些容器的阀门和管线组成，两列容器完全对称，每列容器的个数以及各容器的安装高度依据所供蒸汽的初始压力和温度以及环境温度确定。蒸汽管线将每列容器的各个容器顶部出口连接起来，并通过阀门与蒸汽源和冷凝器连接。液态水管线通过阀门将两列容器的底部连接起来。本发明专利技术利用水受热汽化膨胀为动力，将水从较低位置压送至较高位置，以提高水的位置势能，并利用水轮机将水的位置势能转换为动力输出。本方案适用于小型分散性能源系统。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，其主要由两列承压容器以及连接这些容器的阀门和管线组成，两列容器完全对称，每列容器的个数以及各容器的安装高度依据所供蒸汽的初始压力和温度以及环境温度确定。蒸汽管线将每列容器的各个容器顶部出口连接起来，并通过阀门与蒸汽源和冷凝器连接。液态水管线通过阀门将两列容器的底部连接起来。本专利技术利用水受热汽化膨胀为动力，将水从较低位置压送至较高位置，以提高水的位置势能，并利用水轮机将水的位置势能转换为动力输出。本方案适用于小型分散性能源系统。【专利说明】
本专利技术涉及一种以水蒸汽为工质的热能机械能转换装置，尤其是涉及一种适用于小型分散性能源系统的蒸汽动力循环系统及蒸汽动力循环方法。
技术介绍
太阳能属于清洁可再生能源，有着广泛的应用前景。目前主要的太阳能利用方式是光伏发电和光热发电两种。光热发电一般是先用太阳能加热水等介质产生蒸汽，然后使蒸汽推动蒸汽轮机的叶轮，带动发电机发电。这对于蒸汽的品质要求较高，在加热温度不够高的情况下，难以推动叶轮发电，并且对于通蒸汽的管线也有非常高的保温和承压要求，故而使整个发电系统的造价较为昂贵，影响推广使用。中华人民共和国国家知识产权局于2012年07月18日公开了公布号为CN102589153A的专利文献，名称是太阳能加热装置及太阳能蒸汽发电系统，其发电系统包括:太阳能加热装置，所述太阳能加热装置包括具有进水口和出水口的金属供水管，金属供水管上设置有向管内腔凹陷的凹陷部分；金属供水管外部设置有可对太阳光进行聚焦，并使聚焦光线透过凹陷部分的开口汇聚至凹陷部分内的聚焦装置；金属供水管的进水口通过进水管道连接水源，金属供水管的出水口通过蒸汽管道连接蒸汽涡轮机。此方案仍然是通过蒸汽推动蒸汽涡轮机来发电，对加热装置和管道的要求较高。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术所存在的对加热装置和管道要求较高、对蒸汽压力要求较高、造价昂贵、适用面狭窄的技术问题，提供一种对加热装置和管道要求较低、对蒸汽品质要求低、成本低、使用面广、可以应用在一些小型分散性能源系统上的蒸汽动力循环系统和蒸汽动力循环方法。本专利技术针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:.一种蒸汽动力循环系统，包括高位水箱、低位水箱、第一 a容器、第一 b容器、第二 Ia容器、第二 Ib容器、第二 2a容器、第二 2b容器、第八a容器、第八b容器、第零a阀门、第零b阀门、第零c阀门、第零d阀门、第零e阀门、第零f阀门、第一 a阀门、第一 b阀门、第二 Ia阀门、第二 Ib阀门、第二 2a阀门、第二 2b阀门、第八a阀门和第八b阀门，所有容器都包括顶部接口和底部接口，第一 a容器、第二 Ia容器、第二 2a容器和第八a容器的顶部接口都与a管线连接；第一b容器、第二 Ib容器、第二 2b容器和第八b容器的顶部接口都与b管线连接；a管线一端通过第零a阀门连接去冷凝器，另一端通过第零c阀门连接蒸汽接口 ；b管线一端通过第零b阀门连接去冷凝器，另一端通过第零d阀门连接蒸汽接口 ；第一 a容器的底部接口通过第一a阀门连接中心管线；第一 b容器的底部接口通过第一 b阀门连接中心管线；第二 Ia容器的底部接口通过第二 Ia阀门连接中心管线；第二 Ib容器的底部接口通过第二 Ib阀门连接中心管线；第二 2a容器的底部接口通过第二 2a阀门连接中心管线；第二 2b容器的底部接口通过第二 2b阀门连接中心管线；第八a容器的底部接口通过第八a阀门连接中心管线；第八b容器的底部接口通过第八a阀门连接中心管线；中心管线的一端通过第零e阀门连接高位水箱的底部接口，另一端通过第零f阀门连接低位水箱的底部接口 ；第一 a容器和第一 b容器处于同一高度；第二 Ia容器和第二 Ib容器处于同一高度；第二 2a容器和第二2b容器处于同一高度；第八a容器和第八b容器处于同一高度；第一 a容器的底部高于第二Ia容器的顶部，第二 Ia容器的底部高于第二 2a容器的顶部，第二 2a容器的底部高于第八a容器的顶部；低位水箱所处的高度不低于第八容器的高度；高位水箱所处的高度高于第一 a容器的高度；高位水箱的底部接口通过串接有水轮机的管线连接到低位水箱的底部接口 ；低位水箱的顶部接口连接去冷凝器；第一 a容器、第一 b容器、第八a容器和第八b容器的容积相等；第二 Ia容器与第二 2a容器的容积之和与第一 a容器的容积相等；第二 Ib容器与第二 2b容器的容积之和与第一 a容器的容积相等。作为优选，第二 Ia容器和第二 Ib容器的容积都为第一 a容器容积的三分之一；第二2a容器和第二 2b容器的容积都为第一 a容器的三分之二。作为优选，蒸汽动力循环系统还包括容积都与第一 a容器相等的第三a容器、第三b容器、第四a容器、第四b容器、第五a容器、第五b容器、第六a容器、第六b容器、第七a容器和第七b容器，第三a容器、第四a容器、第五a容器、第六a容器和第七a容器的顶部接口都与a管线连接；第三b容器、第四b容器第五b容器、第六b容器和第七b容器的顶部接口都与b管线连接；第三a容器的底部接口通过第三a阀门连接中心管线；第三b容器的底部接口通过第三b阀门连接中心管线；第四a容器的底部接口通过第四a阀门连接中心管线；第四b容器的底部接口通过第四b阀门连接中心管线；第五a容器的底部接口通过第五a阀门连接中心管线；第五b容器的底部接口通过第五b阀门连接中心管线；第六a容器的底部接口通过第六a阀门连接中心管线；第六b容器的底部接口通过第六b阀门连接中心管线；第七a容器的底部接口通过第七a阀门连接中心管线；第七b容器的底部接口通过第七b阀门连接中心管线；第三a容器和第三b容器处于同一高度；第四a容器和第四b容器处于同一高度；第五a容器和第五b容器处于同一高度；第六a容器和第六b容器处于同一高度；第七a容器和第七b容器处于同一高度；第三a容器的顶部低于第二 2a容器的底部；第四a容器的顶部低于第三a容器的底部；第五a容器的顶部低于第四a容器的底部；第六a容器的顶部低于第五a容器的底部；第七a容器的顶部低于第六a容器的底部；第八a容器的顶部低于第三七a容器的底部。作为优选，所述高位水箱的内部装有充有压缩空气的橡皮胶囊。考虑工程造价的原因，高位水箱的位置可以适当降低，但需要在其内部保持一个合适的压力范围，橡皮胶囊就达到了这个效果。作为优选，所述容器内表面设有保温层。保温层可以减少蒸汽热损失，并避免承压外壁的热疲劳。一种蒸汽动力循环方法，包括如下步骤: 一、进入预备状态，a系列容器中为低压蒸汽，b系列容器中为水，第零a阀门打开，其余所有阀门关闭；二、打开第零d阀门、第一b阀门和第零e阀门，第一 b容器中的水在蒸汽挤压下进入高位水箱； 三、第一b容器下部液位低以后，关闭第零e阀门和第一 b阀门，打开第二 2b阀门和第一a阀门，第二 2b容器中的水在蒸汽作用下进入第一 a容器； 四、第二2b容器下部液位低或者第一 a容器上部液位高以后，关闭第二 2b阀门，打开第二 Ib阀门，第二 Ib容器中的水在蒸汽作用下进入第一 a容器； 五、第二Ib容器下部液位低或者第一 a容器上部液位高以后，关闭第一 a阀门和第二Ib阀门，打开第八b阀门和第二 Ia阀门，第八b容器中的部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸汽动力循环系统，其特征在于，包括高位水箱、低位水箱、第一a容器、第一b容器、第二1a容器、第二1b容器、第二2a容器、第二2b容器、第八a容器、第八b容器、第零a阀门、第零b阀门、第零c阀门、第零d阀门、第零e阀门、第零f阀门、第一a阀门、第一b阀门、第二1a阀门、第二1b阀门、第二2a阀门、第二2b阀门、第八a阀门和第八b阀门，所有容器都包括顶部接口和底部接口，第一a容器、第二1a容器、第二2a容器和第八a容器的顶部接口都与a管线连接；第一b容器、第二1b容器、第二2b容器和第八b容器的顶部接口都与b管线连接；a管线一端通过第零a阀门连接去冷凝器，另一端通过第零c阀门连接蒸汽接口；b管线一端通过第零b阀门连接去冷凝器，另一端通过第零d阀门连接蒸汽接口；第一a容器的底部接口通过第一a阀门连接中心管线；第一b容器的底部接口通过第一b阀门连接中心管线；第二1a容器的底部接口通过第二1a阀门连接中心管线；第二1b容器的底部接口通过第二1b阀门连接中心管线；第二2a容器的底部接口通过第二2a阀门连接中心管线；第二2b容器的底部接口通过第二2b阀门连接中心管线；第八a容器的底部接口通过第八a阀门连接中心管线；第八b容器的底部接口通过第八a阀门连接中心管线；中心管线的一端通过第零e阀门连接高位水箱的底部接口，另一端通过第零f阀门连接低位水箱的底部接口；第一a容器和第一b容器处于同一高度；第二1a容器和第二1b容器处于同一高度；第二2a容器和第二2b容器处于同一高度；第八a容器和第八b容器处于同一高度；第一a容器的底部高于第二1a容器的顶部，第二1a容器的底部高于第二2a容器的顶部，第二2a容器的底部高于第八a容器的顶部；低位水箱所处的高度不低于第八容器的高度；高位水箱所处的高度高于第一a容器的高度；高位水箱的底部接口通过串接有水轮机的管线连接到低位水箱的底部接口；低位水箱的顶部接口连接去冷凝器；第一a容器、第一b容器、第八a容器和第八b容器的容积相等；第二1a容器与第二2a容器的容积之和与第一a容器的容积相等；第二1b容器与第二2b容器的容积之和与第一a容器的容积相等。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨伯雍，王娟，
申请(专利权)人：王娟，
类型：发明
国别省市：