專利名稱：再熱鍋爐層壓汽輪自增壓重力壓縮全效余熱循環(huán)發(fā)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種再熱鍋爐層壓汽輪自增壓重力壓縮全效余熱循環(huán)發(fā)電機(jī)組新技術(shù)，尤其是具有層層遞壓汽輪、輪殼葉輪與全功再熱性潔凈燃煤低、超雙壓鍋爐和多級聚增壓缸蓋，縱(橫)置齒條介動雙輪，輪推配重活塞的重力壓縮的多機(jī)聯(lián)合循環(huán)的全效余熱循環(huán)“平臺”的按鍋爐熱效率準(zhǔn)效發(fā)電機(jī)組。
目前，公知的火力發(fā)電設(shè)備(包括所有以蒸汽為工質(zhì)的動力工程設(shè)備)，能耗高，余熱棄損嚴(yán)重，一般供電效率在25-35％，尤其中、小熱電廠的熱經(jīng)濟(jì)指數(shù)較低(到目前為止，全球尚無小到MW級以下火力鍋爐發(fā)電機(jī)組推出)，國家四部委聯(lián)合印發(fā)220號文件，規(guī)定了“發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)”的保留小電廠市場生存空間的能源發(fā)展戰(zhàn)略，次年國務(wù)院又發(fā)出了44號文件，通知“關(guān)于關(guān)停小火電機(jī)組”又進(jìn)一步調(diào)整取締能耗過高和效率低下的發(fā)電技術(shù)……唯有本人在2003年初發(fā)明的電站鍋爐余熱回收重力壓縮機(jī)和無泵無耗熱自動給水裝置，可以對我國乃至全球火力發(fā)電設(shè)備進(jìn)行節(jié)煤20-50％的發(fā)電余熱回收設(shè)備的增設(shè)或改造并給小火電的平等競爭和寬松地生存空間帶去成果機(jī)遇……但是，對于我國現(xiàn)行2.2億千瓦火力發(fā)電裝機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展需要的嚴(yán)酷現(xiàn)實，我們有必要開辟“城鄉(xiāng)工業(yè)企業(yè)自備地第二電力補(bǔ)給線”而大力開發(fā)微、小、中型(10-1000kw)的鍋爐發(fā)電機(jī)組，如果能夠保證絕對電效率準(zhǔn)效于鍋爐熱效率的全效余熱循環(huán)“平臺”的無明顯棄損之水平，則可以從根本上破解我國現(xiàn)階段能源“瓶頸”而助推我國經(jīng)濟(jì)加速度地騰飛。假定這條“電力補(bǔ)給戰(zhàn)線”為2.2億千瓦裝機(jī)總?cè)萘浚慈в酂峄厥铡捌脚_”結(jié)合現(xiàn)工業(yè)電價0.8元/度和現(xiàn)行煤價500元/T估價，每個運行年的節(jié)約總值1.3萬億元/年純利；另外，按我國八億農(nóng)民，如果人均一千瓦電力增容裝機(jī)共約8-10億千瓦以實現(xiàn)電熱、電冷、電暖、農(nóng)業(yè)反季節(jié)種植(殖)與海岸帶種養(yǎng)殖以及高寒山區(qū)種養(yǎng)植(殖)電氣化，按現(xiàn)今農(nóng)業(yè)電價0.5元/度，煤價500元/T計算分析，每年節(jié)約純利值潛力達(dá)每年3.3萬億元，秸桿等劣質(zhì)能源代替80％的農(nóng)業(yè)耗煤，置換價約為10000億元/年·秸桿……只有這樣，我們才能更快地趕超世界先進(jìn)水平。
本發(fā)明的目的是在本人發(fā)明的重力壓縮機(jī)原理基礎(chǔ)上，引入自增壓全效余熱回收循環(huán)“平臺”機(jī)理，層遞壓汽輪機(jī)和全再熱性出力的水裂解潔凈燃煤鍋爐發(fā)電機(jī)組的創(chuàng)新設(shè)計，實現(xiàn)無論大、小鍋爐凡蒸汽熱出力者均可準(zhǔn)效于鍋爐熱效率獲得二次能源轉(zhuǎn)換的絕對電效率，全面取代現(xiàn)行社會上凡與燃煤、燃?xì)?、燃油、燃柴、燃秸桿等相關(guān)的各類大、小燃煤炕灶爐、采暖生活爐、常壓熱水生活爐、低壓鍋爐、工業(yè)鍋爐和工業(yè)窯爐的常規(guī)0.4-2.5Mpa工作壓力之下實現(xiàn)超中壓發(fā)電而一律實現(xiàn)70％左右絕對電效率的工農(nóng)業(yè)生活、生產(chǎn)的全部電熱、電冷、電燒結(jié)、電冶煉等電氣化。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的鍋爐采用特異型耐火磚(本人發(fā)明專利98115341.0成果)砌成豎筒狀直腸渡渣(無爐排)膽體，體內(nèi)壁自上而下周旋八至若干條平行螺旋肋條(構(gòu)成環(huán)腔燃燒室)，膽頂設(shè)累加煤爐門和自控溫自動給風(fēng)系，膽體下部底砌擴(kuò)經(jīng)渣膛腔而在膛腔外緣頂上周砌留分布正火口(八至若干)，口上經(jīng)膽壁筒外通體密匝盤繞成套層筒，筒通管留隙間煙道再續(xù)套層筒(筒復(fù)筒、道套道，曲折向外放射推引煙火)的單管直通或并設(shè)若干根無縫鋼管繞匝層筒以套的再熱盤管組體，體導(dǎo)局煙火流由內(nèi)里正火口向上(下)行，行至頂上又下(上)行，下行至底(頂)又上行而環(huán)周曲折外排煙火流，最后排煙氣橫出水冷壁的側(cè)向煙頸口的出氣口與入氣口分別與鍋爐水冷壁水層逆止并通向鍋爐積汽缸(缸通汽輪機(jī)入汽口)和重力壓縮機(jī)自增壓缸蓋再熱流聚出口相通，并在爐內(nèi)頂段每根直通無縫鋼管盤體的最高點引支管到爐外分與水冷壁入爐調(diào)節(jié)供汽管的啟爐調(diào)節(jié)閥相通，而水冷壁頂開口逆止通入積汽缸；汽輪機(jī)采用層疊葉輪，輪殼轉(zhuǎn)、定子通串轉(zhuǎn)軸的輪殼圓盒層遞倒扣，殼內(nèi)為適隙游動葉輪(輪葉斜、弧子午面且密置八至若干只)，輪殼則順向排排汽端漸次擴(kuò)大根徑、數(shù)殼數(shù)輪遞下又由轉(zhuǎn)軸穿定各葉輪且在上下(左右)端蓋外對應(yīng)合力壓緊兩推力軸承(承外墊加強(qiáng)力彈簧)組合成主汽輪體(體轉(zhuǎn)軸輸出動力通聯(lián)軸器變速傳動聯(lián)接勵磁發(fā)電機(jī)而去)，體內(nèi)各相鄰兩輪殼自上而下每延逆(順)時針方向每錯傳90°開在底(頂)殼且漸次遞擴(kuò)通徑的通流遞汽口，輪殼層數(shù)按大、小造型及焓降分配熱經(jīng)濟(jì)參數(shù)設(shè)定而上(左、右)小端蓋唯開初汽進(jìn)汽口與鍋爐積汽缸聯(lián)管閉合相通，下(右、左)大端蓋唯開排汽口與重力壓縮機(jī)的共汽缸相通；重力壓縮機(jī)采用重力碼塊累砌緊固勻掛缸筒筒身周外的活塞配重倉，活塞連桿的豎齒桿齒合于變速介動雙輪，雙輪中的共定軸之小輪又被動齒合源動于豎介動齒條，條連豎向介動于擺腔缸筒內(nèi)的介動(軌制)活塞，順由“連軒·曲柄”被動在電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸之上(而數(shù)只彼此獨立又兩兩偶合同步180°相位轉(zhuǎn)角差啟動校位聯(lián)軸后又分軸的全等功率電機(jī)、全等配重活塞、全等結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)系統(tǒng)并行)，壓縮機(jī)的缸蓋與缸筒法蘭聯(lián)接(或焊鉚連接，接多級連增壓缸蓋)，每級內(nèi)開喇叭腔聚縮口(大口端通缸筒或者是上一級聚縮小口，小口端接下一級口端或接下一級大口端或中繼腔橫切繼入的側(cè)位中腔，由中繼腔的大口端與下一級大口端連接，再由末級小口端下引管入爐)的自增壓缸蓋組體壓汽與再熱盤管入口逆止通連的共汽缸連通(與之對應(yīng)，第一級缸蓋喇叭腔內(nèi)為錐體活塞底塞腔)。這樣，如此造型，便有四系動態(tài)統(tǒng)調(diào)運行如下，當(dāng)鍋爐內(nèi)再熱盤管各盤筒層最高頂位啟動閥打開并給水的水冷壁注水水位正常便可生火啟爐，待鍋爐蒸汽壓力達(dá)工作壓力低壓極值(0.4-2.5Mpa)之時，因造型大、小和鍋爐承壓設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不同可以隨機(jī)標(biāo)定一個工作壓力低壓值，打開積汽缸出汽閥門佯供汽通向汽輪機(jī)(機(jī)系在發(fā)電機(jī)摩擦負(fù)荷裝置佯功狀態(tài)或調(diào)節(jié)勵碰狀態(tài))，機(jī)保持鍋爐啟爐工作壓力的排汽參數(shù)并充滿共汽缸及其壓縮機(jī)延軸相位校正聯(lián)軸離合器合接狀態(tài)，待設(shè)計飽和汽充滿所有始升重力配活塞的汽缸(同時排氣性泄氣、預(yù)熱過程已畢)的汽壓，溫度值正常參數(shù)達(dá)標(biāo)以后，則關(guān)閉所有頂位啟動閥(同時分離各相位校正聯(lián)軸離合器，發(fā)電機(jī)解除磨擦負(fù)荷系或正常勵磁)稍時再熱盤管內(nèi)的各層管道內(nèi)，各網(wǎng)管閥截止、逆止管道內(nèi)因鍋爐的內(nèi)循環(huán)中止而急劇汽化，產(chǎn)生高壓(自動關(guān)閉了所有與水冷壁相通的逆止閥)，繼而把在盤管內(nèi)的初滯汽水和體推入積汽缸內(nèi)，隨而壓縮機(jī)正常增壓而來的再熱汽流補(bǔ)入并在設(shè)走流速(在鍋爐爐膛內(nèi)自控溫燃燒出力調(diào)節(jié)下)，流量流經(jīng)再熱盤管之時使汽流初溫在出爐之即達(dá)到設(shè)計值的超中壓(1.5-9.0Mpa)推動汽輪機(jī)發(fā)電又保持了0.4Mpa-2.5Mpa排汽與重力壓縮機(jī)自增壓全效余熱循環(huán)的回收“平臺”平穩(wěn)參量的啟動工作完成，即正常發(fā)電工作開始。其間，汽輪機(jī)內(nèi)初壓汽流等熵膨脹作功，使得焓降內(nèi)效率之外把排汽壓力調(diào)整到鍋爐水冷壁工作壓力相近，又根據(jù)重力壓縮機(jī)自增壓系數(shù)值而相應(yīng)選定壓縮機(jī)并行臺數(shù)以保證正常初流流量和所有設(shè)計參量不變(汽輪機(jī)排汽之汽每推升1-6臺或多的配重活塞上行而由主活塞缸筒納汽而來并相應(yīng)地同步下行另外1～6臺或多的配重活塞壓縮原已在上升之時納來之汽而去鍋爐)，汽流主動推升“巨大重量”的配重活塞的同時吸納汽輪機(jī)的排汽(事實上是汽輪機(jī)排汽持壓推升了配重活塞)而相應(yīng)獲得了余熱能量轉(zhuǎn)換的重力勢能，繼而正動化化過程中又在附有微外動力下壓縮這被吸納的汽流經(jīng)由喇叭腔缸蓋的多級聚縮集壓(限流)獲得了增壓效果之同時，又向中繼腔內(nèi)90°橫(縱)切向螺旋入流使之產(chǎn)生螺旋推擠增壓力復(fù)又將已壓汽流再經(jīng)末級喇叭腔聚流增壓，以次獲得自增壓標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到汽輪機(jī)排汽壓力值的2-20倍工作壓頭的效果(在等焓等功的限流時之下，流量則相應(yīng)減少到50％乃至5％，那么，設(shè)計流量則以相應(yīng)增加重力壓縮機(jī)并行臺量共作息匯流加以保證)，以此，若干臺重力壓縮機(jī)并行推壓汽輪機(jī)排汽全效余熱高壓進(jìn)入鍋爐內(nèi)的再熱盤管，待進(jìn)入積汽缸之時，溫度提高了0.1-1倍，從排汽溫度升達(dá)汽輪機(jī)工作初溫340-500℃，初壓達(dá)到1.5-9Mpa的水準(zhǔn)，使得汽輪焓降總值適當(dāng)增大并穩(wěn)定微調(diào)值城之同時保持排汽壓力在0.4-2.5Mpa的設(shè)計參數(shù)不變。與之相應(yīng)，蒸汽在汽輪機(jī)中等熵膨脹作功，排汽由重力壓縮機(jī)等熵等焓壓縮亦成穩(wěn)定汽流，流經(jīng)鍋爐的再熱盤管再熱，這個過程之中的高壓壓頭并沒有耗用過多的外力而是各壓縮機(jī)各自間斷彼此接力聚流匯集成高壓排汽再熱入爐流的結(jié)果，便實現(xiàn)了全效余熱的準(zhǔn)效回收，使得整個循環(huán)的熱效率(ηt)下的凈功值(Awt)與鍋爐中吸熱的熱量(q0)之比約等于1，因而，實現(xiàn)了在汽輪機(jī)有效焓與理想焓降之比(ηi)在常規(guī)技術(shù)水平、機(jī)械效率(ηm)和發(fā)電機(jī)效率(ηg)也在常規(guī)技術(shù)水準(zhǔn)的情況之下(本發(fā)明對汽輪機(jī)效率等的要求放寬了許多，以盡可能地降低汽輪機(jī)的制造成本和盡可能地適用現(xiàn)行汽輪機(jī)技術(shù))，統(tǒng)統(tǒng)地是因為經(jīng)由重力壓縮將汽輪機(jī)排汽無冷卻的全效余熱汽水壓縮回收并作為“平臺”循環(huán)成為再熱超中壓工質(zhì)恒流而達(dá)到系統(tǒng)絕對電效率(ηel)值為70％左右，發(fā)電機(jī)輸出效率(Nel，熱量單位)與再熱蒸汽在鍋爐里吸收熱量Qo大約相等的目的，因而，本發(fā)明便最終搭建起一個鍋爐與汽輪機(jī)之間的永不耗損的全效余熱利用的循環(huán)“平臺”而無須再以“過量”燃煤每每做起這個“平臺”卻又無可奈何地每每“拆”、“棄”這個“平臺”，唯是鍋爐節(jié)約了60％左右的燃煤量之前提下，便獲得了汽輪機(jī)原匹配100％常規(guī)耗煤才能夠等量獲得的發(fā)電量；這個“平臺”之上的鍋爐，正常工作的90-95％的熱出力是在再熱性超中壓的再熱盤管中完成，更是在鍋爐低壓水冷壁之外，低壓水冷壁用以完成超中壓循環(huán)系統(tǒng)中的泄漏汽水體的補(bǔ)給和對潔凈燒煤爐膛持續(xù)供汽水裂解助燃煤(關(guān)于水裂解潔凈燃煤，本人已在其他專利申請中多次表述，并在工程應(yīng)用中獲得了純水助燃煤20小時無任何自然給風(fēng)和機(jī)械給風(fēng)的恰如純氧助燃煤效果的國家級測試結(jié)果，在這里謹(jǐn)承諾，水裂解潔凈燃煤實現(xiàn)準(zhǔn)全程林格曼里度為0，NOX接近0是有現(xiàn)實依據(jù)的事實)的任務(wù)。
由于采用了上述方案，本發(fā)明實現(xiàn)了重力壓縮機(jī)的自增壓汽缸蓋喇叭腔、中繼腔內(nèi)2-20倍地螺旋切入汽流自增壓、搭建起了一個汽輪機(jī)排汽余熱全效回收并利用循環(huán)的“永不耗散”的余熱循環(huán)“平臺”，使排汽流100％地再熱循環(huán)，在鍋爐內(nèi)80-95％的熱出力由再熱盤管產(chǎn)生的超中壓汽流或超高壓汽流完成，余下的5-20％的熱出力由低壓水冷壁部分提供超中壓系統(tǒng)補(bǔ)水和爐膛內(nèi)水汽供應(yīng)進(jìn)行水裂解潔凈燃煤來完成。因此，無論汽輪機(jī)效率或技術(shù)水平高低均可基本實現(xiàn)整個鍋爐發(fā)電機(jī)組的絕對電效率接近鍋爐熱效率水準(zhǔn)達(dá)到70-80％。毫無疑問，將對我國乃至全球各種蒸汽工質(zhì)的所有鍋爐以及凡與燃煤、燃油等相關(guān)的包括窯爐、冶金高爐等在內(nèi)產(chǎn)生全社會生活、生產(chǎn)一律電熱、電冷、電暖、電燒結(jié)、電冶煉等業(yè)的能源設(shè)備和熱能工程統(tǒng)一更新?lián)Q代而再將我國的用電的等熱效成本等同或低于現(xiàn)行鍋爐的窯爐的燃煤熱效成本，尤其一律實現(xiàn)水裂解潔凈超潔凈(包括林格曼里度0級在內(nèi)，統(tǒng)一燃用固硫型煤脫硫和原煤添加石灰石粉脫硫以及煙塵濃度50-80mg/m3、NOX20-200mg/m3水準(zhǔn))而相對節(jié)約煤碳半數(shù)左右，將大大減少CO2溫室氣體排放及全球燃煤的大氣污染負(fù)荷。由于實現(xiàn)了整臺鍋爐的再熱性出力，使鍋爐的造價成本和現(xiàn)常規(guī)發(fā)電的冷卻成本大大降低，繼而一般性能和工藝的汽輪機(jī)生產(chǎn)或大、小造型均可以適型而用(巧在“重力壓縮機(jī)”彌缺無慮)。
我國現(xiàn)有2.2億千瓦(而且以每年1600萬千瓦容量遞增)的“現(xiàn)行高價”火力發(fā)電裝機(jī)，假設(shè)國家能夠用本發(fā)明技術(shù)并貸款1.3萬億元資金培植市場發(fā)展的話，可以成就一條“城鄉(xiāng)工業(yè)企業(yè)自備性第二電力補(bǔ)給線”而裝機(jī)總?cè)萘繉⒉坏陀?.2億千瓦，則一個整運行年可因相對節(jié)煤純利收入收回全部投資(按現(xiàn)今電價0.8元/度，煤價500元/噸計算)，并且以后每年以1.3萬億元的純利回報全社會，相當(dāng)于每年拉動一個我國2003年國民生產(chǎn)總值的14.5個百分點。
我國現(xiàn)有八億農(nóng)民，假若本發(fā)明設(shè)備生產(chǎn)與應(yīng)用能夠得到“每位農(nóng)民平均增加0.28kw電力的國家政策傾斜扶持，貸款1.1萬億元自由發(fā)展市場，則給我國又將增容一個2.2億千瓦發(fā)電裝機(jī)，比照現(xiàn)農(nóng)電和商品煤價格，則一個整運行年亦可因相對節(jié)約純利而全部收回貸款投資”(以后每年以1.1萬億元的純利饋贈八億農(nóng)民，人均凈利1375元)，而國家又凈得了第三個“2.2億千瓦”電力裝機(jī)、電力網(wǎng)的同時又培植了一個特大型年創(chuàng)千億元利稅的企業(yè)集團(tuán)(本發(fā)明若與若干所理工科院校合作獨家成果經(jīng)營的話，5-10年內(nèi)不僅可以上繳國家近萬億元利稅還將打造一個年招生規(guī)模達(dá)200萬人以上，年組織和選拔優(yōu)秀學(xué)子十萬知識大軍而獨立支撐我國廉價能源脊梁的中國高教“航空母艦”和巨型院校財團(tuán))，其社會效益和企業(yè)效益將蔚為壯觀矣！本發(fā)明出臺以后，必將全面節(jié)省我國現(xiàn)行電網(wǎng)、暖網(wǎng)工程和中、小城市熱電聯(lián)產(chǎn)的“高價”性繼續(xù)投資，全國各地包括西部大開發(fā)的能源“瓶頸”和全社會燃煤污染問題將全面破解，我國將會出現(xiàn)農(nóng)業(yè)反季節(jié)種養(yǎng)殖、海岸帶種養(yǎng)殖、高寒地區(qū)種養(yǎng)殖、山地資源開發(fā)的電氣化全面發(fā)展的新局面。
全世界也將因此統(tǒng)一減少火力發(fā)電的現(xiàn)設(shè)備改造后的50％左右的耗煤量，全面普及這種鍋爐發(fā)電機(jī)組而取代一切燃煤、燃?xì)?、燃油的中、小型能源設(shè)備而無論中、小微(微到家庭采暖、灶用的10kw鍋爐發(fā)電機(jī)組)造型均予以更新?lián)Q代，同時將開創(chuàng)一個全民利用秸桿等生物資源能源化的新時代。
下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明

圖1是本發(fā)明在常規(guī)鍋爐再熱性技術(shù)改造、層壓汽輪、重力壓縮機(jī)及自增壓缸蓋結(jié)構(gòu)和管、閥、缸、網(wǎng)連接的鍋爐發(fā)電機(jī)組(局、中剖主件圖)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)流程(示意圖)。
圖2是本發(fā)明再熱鍋爐(立、臥)創(chuàng)新結(jié)構(gòu)特征及其低壓、超壓的管網(wǎng)主輔循環(huán)流程的水裂解潔凈燃煤爐膛結(jié)構(gòu)和水冷壁、再熱盤管、管閥缸網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(原理)主剖示意圖。
圖3是本發(fā)明的重力壓縮機(jī)電動機(jī)傳動轉(zhuǎn)(延)軸間啟動相位(180°轉(zhuǎn)角位差)校正聯(lián)軸離合器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、常規(guī)鍋殼鍋爐或低壓水冷壁(簡鍋爐或水冷壁)；2、單、復(fù)、并管無隙匝繞筒套一、二、三乃至若干層通管，管內(nèi)通汽，管外延筒上、下折曲向外擴(kuò)散排煙的再熱超中(高)壓盤管(或S、Ω型并行再熱管)組件超壓獨行鍋爐主爐鍋或常規(guī)立、臥鍋爐膛再熱器(簡再熱盤管或稱再熱鍋爐、再熱器)；3、再熱入汽管；4、再熱出汽管；5、水冷壁自動循環(huán)反補(bǔ)出水口(簡出水口)；6、水冷壁頂汽出口極低壓安全守候逆止閥(簡安守閥)；7、圓柱錐頭配重活塞(簡錐頭活塞、活塞或配重活塞)；8、石棉活塞環(huán)；9、豎垂齒條被動連桿(簡豎齒條)；10、套缸式配重倉系(簡配重倉)；11、電動曲柄；12、電動變速轉(zhuǎn)(傳、延)軸設(shè)有啟動相位校正聯(lián)軸離合器與對應(yīng)壓縮機(jī)接力轉(zhuǎn)軸聯(lián)動系(簡轉(zhuǎn)軸)；13、軌道式擺桿介動活塞的缸筒(筒搖桿缸筒)；14、小輪一周長介動齒條(簡介動齒條)；15、大、小同心定軸介動雙輪(簡介動雙輪)不；16、軌條輪；17、全等壓縮機(jī)的復(fù)、并系統(tǒng)(簡重力壓縮機(jī))；18超壓積汽補(bǔ)水缸(簡積汽缸)；19、主塞缸筒；20、截止限流閥；21、初汽入汽口；22、排汽(出)口；23、小端蓋；24、輪葉動靜遞汽光滑子午面斜切口(簡遞汽口)；25、中壓通流汽輪機(jī)動力輸出與兩端蓋外偶合推壓推力軸承彈緊輪殼轉(zhuǎn)軸系(筒動力轉(zhuǎn)軸或代稱汽輪機(jī))；26、斜(弧)切周布葉片游殼轉(zhuǎn)輪(簡葉輪)；27、陂盒倒扣遞合多環(huán)溝、墊層層加封的每鄰盒錯位90度開遞汽口的游輪定子殼(簡輪殼)；28、大端蓋；29、排汽逆止閥；30、齒輪變速傳動系；31、電動輸出系；32、壓縮機(jī)(排汽流與再熱流)共汽缸(簡共汽缸)；33、倒置喇叭腔接力分級聚口增壓缸蓋(簡喇叭腔或缸蓋)；34、排汽流切向橫入喇叭腔螺旋增加汽流入口(簡切流口)；35、壓縮汽流遞腔螺旋切入流中繼口(簡中繼口)；36、非再熱工況上升管內(nèi)自動入水逆止閥(簡自動升水閥)；37、橫位中繼螺旋切入增壓腔(簡中繼腔)；38、增壓再熱源流出口(簡再熱流聚出口)；39、常規(guī)爐排；40、絕熱保溫系；41、煙囪；42、內(nèi)置機(jī)組熱保溫殼架(簡熱架)；43、配重活塞系齒條推拉升降往復(fù)巷并豎“井”(簡往復(fù)巷)；44、啟開又閉操作低進(jìn)超壓工作逆止雙閥(簡操作閥)；45、限壓閥；46、水冷系低、微壓供汽入爐調(diào)節(jié)閥管(簡爐內(nèi)供汽管)；47、超中(高)壓汽流常備工作輸出管(簡超壓管)；48、鍋殼式(或臥式)低壓水冷壁啟爐過渡、預(yù)熱補(bǔ)水、爐膛微壓給汽網(wǎng)系(簡低壓系或稱低壓鍋爐)；49、環(huán)腔上升于內(nèi)層，繼下于外層(或再上復(fù)下以至多層)煙火曲折外擴(kuò)排出盤管道(簡煙道)；50、無隙匝間；51、特異型耐火磚砌遞設(shè)周旋肋條潔凈燃煤干熱直腸累加煤，自動控溫配風(fēng)機(jī)(電動爐門)司燃爐膛(簡干熱爐膛)；52、再熱汽極火端出爐超中(高)壓管(簡超壓出爐管)；53、肋條溝雙腔膛；54、煙頸；55、矮爐墻；56、再熱源流(共汽缸)啟動水循環(huán)壁水入爐管(簡入爐管)；57、爐膛凈火正上出口(簡正火口)；58、渣膛；59、渣篦；60、頂上累煤入風(fēng)、入汽口(簡入煤口)；61、鍋殼水冷壁水位計；62、鍋殼水冷水源閥口(簡源水口)；63、鍋殼水冷壁排污閥；64、除渣爐門65、清灰門66、低壓表；67、超中(高)壓表；68、電動曲柄轉(zhuǎn)延軸；69、延軸離合鉚固凸帽(簡凸帽)；70、延軸離合鍵、槽游隙前移進(jìn)退凹帽(簡凹帽)；71、離合彈壓撥叉(簡撥叉)；72、叉定軸；73、離合器操作縱桿(代稱離合器)；74、離合帽圓頂外緣轉(zhuǎn)角0°標(biāo)位延凸半球釘(簡半球釘)；75、離合帽圓頂外緣轉(zhuǎn)角180度標(biāo)位偶合球釘凹陷半球窩(簡半球窩)；76、偶轉(zhuǎn)延軸端雙滑鍵(簡滑鍵)；77、凹帽內(nèi)雙雙滑槽(簡滑槽)；78、勵磁發(fā)電機(jī)；79、感應(yīng)水位儀；80、感應(yīng)補(bǔ)水系；81、常規(guī)鍋殼低壓系給水口；82、體外上置機(jī)冷架(簡冷架)；83、再熱流逆止閥；84、直腸通膛逆火口(簡逆火口)；85、附彈推力軸承；86、本人專利耐火異型孔弧腔磚(簡孔弧腔磚)；87、再熱源流管；88、再熱超中(高)壓流出管；89、肋條磚。
在圖1中，以重力壓縮機(jī)17復(fù)并系(四至若干個)的熱架42中的往復(fù)巷43為結(jié)構(gòu)中心，右側(cè)是鍋爐1，左側(cè)是汽輪機(jī)25(機(jī)25之下的熱架42外設(shè)勵磁發(fā)電機(jī)78)。鍋爐1為常規(guī)鍋殼鍋爐或其它地有再熱器2或過熱器重新強(qiáng)化了設(shè)計到再熱擴(kuò)大“規(guī)?！钡恼羝l(fā)生設(shè)備，爐1頂設(shè)安守閥6，下部右設(shè)給水口81，左設(shè)自出水5與再熱流口38引管各設(shè)逆止閥(36、83)后并聯(lián)通入再熱器2的再熱入流管3，再熱出汽管4引出爐外并入閥6之后并分支路管線入積汽缸18，缸18頂設(shè)截止止限流閥20通向汽輪機(jī)25的初汽入汽口21。機(jī)25以轉(zhuǎn)軸25為對稱中心，以外廊雙曲線段旋圓成體呈上略小下漸大的圓柱形體，體內(nèi)上下設(shè)有八(至若干)層葉輪26、輪26每由軸25通串定軸共轉(zhuǎn)且每每對應(yīng)輪殼27游隙倒口遞扣成盒，殼27游輪26合緊(加石棉墊)并于大、小端蓋(28、23)外架設(shè)相對合推力的兩推力軸承85鎖緊在軸25之上而由軸25內(nèi)軸向應(yīng)力拉緊彈壓密封，殼27各層自上而下每每逆時針方向錯位90°漸次擴(kuò)開遞汽口24，輪26之葉片或斜或弧窩適置八至十六或若干宜密而游隙于本層偶合的輪殼27內(nèi)；小端蓋23側(cè)右開初汽入汽口21，大端蓋28側(cè)右開排汽出口22；軸25豎垂而置位于熱架42之內(nèi)唯于底部軸端聯(lián)軸傳輸動力向架42之下外的冷通風(fēng)空間聯(lián)軸并置變速傳動系30推動勵磁發(fā)電機(jī)78發(fā)電在熱架22下方。壓縮機(jī)(二至二十臺或多)的若干全等系組合結(jié)構(gòu)，冷架82之上的是整機(jī)上部豎向置設(shè)轉(zhuǎn)軸12推動的曲柄11，擺桿缸簡13，介動齒條14，介動雙輪15，輪15的大齒輪齒合豎齒條9的電動機(jī)外傳動動力輸入流程結(jié)構(gòu)與熱架42內(nèi)的往復(fù)巷43縱深處(中部)設(shè)有游動升降隨條9探入連接的錐頭活塞7而動(塞7又與主塞缸簡19游隙動靜配合)且掛載著力于條9中部且周布套“帽”式環(huán)主塞缸筒19之外動靜配置與對應(yīng)塞7同此位勢降升往復(fù)的套缸配重倉10；缸筒19向下法蘭連接缸蓋33，蓋33內(nèi)開有喇叭腔33通汽聚口漸縮腔道且多級串接連體，體中第一級蓋33內(nèi)中位左側(cè)橫向切腔33開切流口34，第三級折向右橫置中部上位引下通來的中繼口35，口35切入中繼腔37(螺旋式通汽)，腔37右向與末級蓋腔33大口連大口對接而尾右開再熱流聚口38；再熱流聚口38引管(或共入共汽缸32)后串置再熱流逆止閥83直通再熱盤管2，管2直通積汽缸18，缸18過閥20直通汽輪機(jī)25的初汽入汽口21；汽輪機(jī)25排汽出口22直通壓縮機(jī)共汽缸32，缸32引管串排汽逆止閥29直通壓縮機(jī)缸蓋33的切流口34，口34通主塞缸筒19、喇叭腔33各級繼出再熱流聚口38、再熱流共汽缸32(而全閉合入爐再熱)與鍋爐內(nèi)再熱盤管2相通，管2通積汽缸18(缸18、管2又與水冷壁1逆止通來低壓汽)的內(nèi)循環(huán)外熱架42絕熱保溫系40的有機(jī)熱運行網(wǎng)機(jī)閥缸結(jié)構(gòu)。
在圖2中，以旋肋干熱爐膛51為同心圓中心的三大組件之鍋爐的再熱盤管2兩層筒盤繞及水冷壁1筒為主體結(jié)構(gòu)。爐膛51自上由十四至若干層特異耐火異型肋條磚89環(huán)砌而成八至若干條肋條接旋體構(gòu)局的肋條溝環(huán)腔膛53，再下接基層環(huán)砌一層大塊專耐火異型孔弧腔磚86而統(tǒng)體構(gòu)成直腸通膛的無爐排的唯經(jīng)逆火口84和八至若干個正火口57向上通過由兩層通根或并、復(fù)通根無縫厚合金鋼管，先由內(nèi)基正火口57向上無匝間縫隙地盤繞成筒至頂續(xù)拉向外留出環(huán)向增徑距離的煙通49空間之外向下繼繞(至底部磚86用耐火材料封成隔層矮爐墻55)的再熱盤管2，管2自墻55穿原始管頭的再熱出汽管4和末尾管頭的再熱入汽管3而全閉合通入繞匝繞層引出水冷壁1和爐正火口57。水冷壁1為雙鋼(碳素鋼)筒與上、下U型下(上)腳圈經(jīng)四條環(huán)向焊縫焊接而成，其內(nèi)壁1鋼筒壁與盤管2外層留出環(huán)向增徑距離之煙道49末層空間并從下部側(cè)向左開煙頸54；爐膛51頂上唯開入煤口60，下底護(hù)腔爐膛段前開除渣爐門64并下設(shè)渣篦59，篦59之下留有灰室空間；壁1穿口引管4、管3，管3延接水冷壁1底部引管逆止通來的閥36三通并聯(lián)引向再熱源流管87，管4延接水冷壁1底部引管逆止通來的閥83或閥36三通并聯(lián)引通積汽缸18(積汽缸18為大徑厚壁合金鋼管與球型封頭結(jié)構(gòu))，缸18設(shè)有感應(yīng)積水標(biāo)準(zhǔn)水位的水位儀79與自動補(bǔ)水系80并逆止通來水冷壁1之汽的管閥網(wǎng)，網(wǎng)分支通壁1，分支設(shè)閥44、閥45通再熱盤管2高位勢點，又分支設(shè)閥46通入爐膛51的入煤口60之內(nèi)；缸18頂部引管設(shè)閥20直去再熱流出管88；水冷壁1右上設(shè)水位計61，右下設(shè)閥62、閥63。
在圖3中，兩壓縮機(jī)17電動轉(zhuǎn)延軸68并偶聯(lián)軸式左軸68端外鉚固(栓釘)凸帽69，右軸68端外設(shè)鍵76而滑游凹帽70內(nèi)銑滑槽77；帽69頂端面外緣轉(zhuǎn)角0°設(shè)半球釘74，帽70頂端面外緣轉(zhuǎn)角180°對應(yīng)設(shè)半球窩75，構(gòu)成釘74與窩75離合校正各機(jī)活塞相位的由撥叉71彈壓推帽70移近而合，放開松動而離的啟動相位校正聯(lián)軸離合器73。
權(quán)利要求
1.一種再熱鍋爐層壓汽輪自增壓重力壓縮全效余熱循環(huán)發(fā)電機(jī)組，一般由常規(guī)蒸汽鍋爐(1)的過熱器(2)改造，串聯(lián)積汽缸(18)、汽缸(32)結(jié)合本發(fā)明的發(fā)電機(jī)組，其特征是再熱鍋爐(1)以干熱爐膛(51)為中膛結(jié)構(gòu)軸心體，體內(nèi)周旋耐火異型肋條磚89圓(方)簡層層接續(xù)環(huán)砌的肋條溝環(huán)腔膛(53)，膛(53)自上向下通腔“直腸”無爐排式過基層耐火異型孔腔磚(86)環(huán)砌成的中腔逆火口(84)并于其層闊渣膛(58)頂向上通火的若干正火口(57)且沖刷膛(51)體外的若干層適隙環(huán)留煙道(49)的再熱盤管(2)而曲折向外上折下翻排煙排出水冷壁(1)筒(墻)外的管(2)外盤管層段管(2)末端口逆止通來壁(1)水并聯(lián)管閥(36)引入入爐管(56)而盤旋閉合各層段最終由內(nèi)層段底部的管(2)本端口逆止通來壁(1)水并聯(lián)管閥(83)引出超壓爐管(52)，管(52)與壁(1)之頂部逆止通來的安守閥(6)引管并聯(lián)通入積汽缸(18)，而閥(6)之前引管并聯(lián)通自于壁(1)與閥(44)通管(2)且并通爐內(nèi)供汽管(46)；積汽缸(18)頂設(shè)管閥(20)通汽輪機(jī)(25)，機(jī)(25)以轉(zhuǎn)軸為對稱中心，以外廊雙曲線旋轉(zhuǎn)塔形體呈上小(或上大中小、下亦大)下大的圓柱體，體內(nèi)上、下設(shè)八至若干層葉輪(26)，輪(26)每由軸(25)通串定軸為共轉(zhuǎn)體且每每對應(yīng)輪殼(27)游隙倒口遞扣成層盒腔，腔內(nèi)游隙轉(zhuǎn)動輪(26)合緊于大(小)、小(大)端蓋(28、23)外架設(shè)相對合壓的兩推力軸承(85)彈勢鎖緊在轉(zhuǎn)軸(25)之上而由軸(25)軸向內(nèi)拉應(yīng)力固合為一體，殼(27)自上(左、右)而下(右、左)每層相鄰兩盒逆(順)時針方向依次錯位90°并漸次擴(kuò)開遞汽口(24)，輪(26)游隙于本層殼(27)內(nèi)，小端蓋(23)側(cè)開入汽口(21)，大端蓋(28)側(cè)開排汽口(22)，口(22)通重力壓縮機(jī)共汽缸(32)；重力壓縮機(jī)(17)若干偶對全等系，每上位逆止通來共汽缸(32)之汽，機(jī)(17)在冷架之上部分是整機(jī)上部分豎向置設(shè)轉(zhuǎn)軸(12)推動的曲柄(11)、擺桿缸筒(13)、介動齒條(14)、介動雙輪(15)，輪(15)的大齒輪齒合豎齒條(9)的電動機(jī)外傳主動動力輸入機(jī)構(gòu)與熱架(42)內(nèi)的往復(fù)巷(43)縱深處(中部)設(shè)有游動升降隨條(9)探入連接的錐頭活塞(7)而動，動于主塞缸筒(19)之內(nèi)又同時環(huán)筒(19)之外掛載一周與塞(7)同此位勢同此往復(fù)升降的套缸配重倉(10)，筒(19)向下法蘭連接缸蓋(33)，蓋(33)內(nèi)開有喇叭腔(33)通汽聚口腔且多級串接連體，體中適設(shè)幾級縱、橫向切入腔(33)、腔(37)的切流口(34)和中繼口(35)而最終將再熱流聚口(38)與入爐管(56)逆止通連的壓縮機(jī)(17)的自行螺旋切入汽流自增壓系統(tǒng)聯(lián)通再熱鍋爐(1)的再熱盤管(2)、通汽輪機(jī)(25)、通重力壓縮機(jī)(17)的閉合循環(huán)再熱鍋爐發(fā)電機(jī)組。
2.根據(jù)權(quán)利要求所述的發(fā)電機(jī)組，其具體特征是重力壓縮機(jī)(17)自增壓系統(tǒng)的再熱流聚口(38)與水冷壁(1)逆止通汽、水并聯(lián)通入爐內(nèi)再熱器(2)，器(2)引出常規(guī)鍋爐(1)分兩管上、下通去積汽缸(18)并逆止通安守閥(6)來汽于爐(1)汽室聯(lián)合循環(huán)的鍋爐管網(wǎng)閥結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)組，其具體特征是各類蒸汽鍋爐的再熱性準(zhǔn)出力再熱鍋爐(1)，由再熱盤管(2)若干層單、并、復(fù)通管入、出爐膛(53)之干熱爐體外曲折行火的自局煙道(49)之間閉合超壓初汽發(fā)生并循環(huán)唯經(jīng)閥(36、83)和閥(6)逆止通來水冷壁(1)之低壓水與水冷壁(1)之低壓汽并聯(lián)兩管通積汽缸(18)且由壁(1)設(shè)閥(44)與管(2)并聯(lián)通過閥(46)通供汽向爐膛(53)的超壓、低壓同爐并行的聯(lián)合循環(huán)的再熱鍋爐(1)管網(wǎng)閥結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)組，其具體特征是重力壓縮機(jī)(17)的錐頭活塞(7)連桿豎齒條(9)桿體中部掛載環(huán)缸筒(19)游動的配重倉(10)，系統(tǒng)由冷架(82)上的轉(zhuǎn)軸(12)、電動曲柄(11)、擺桿缸筒(13)、介動齒條(14)、介動雙輪(15)經(jīng)豎齒條(9)傳動輔助而來，主由汽輪機(jī)(25)排汽余熱推動配重倉(10)與塞(7)“巨重體”儲積(轉(zhuǎn)化)勢能上升而在全勢能正功化的“巨重力”態(tài)下降過程中壓縮缸筒(19)內(nèi)既儲汽體在自增壓之下入再熱入汽管(3)且以若干全等偶對聯(lián)軸(合則校準(zhǔn)轉(zhuǎn)角差180°相位，分離則彼此獨立正常運行，互為接力升降活塞(7)與倉(10)的全效余熱聯(lián)合循環(huán)的重力壓縮機(jī)管網(wǎng)閥結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)組，其具體特征是重力壓縮機(jī)(17)的自增壓系統(tǒng)的缸蓋(33)內(nèi)每開通有設(shè)計配接端口大小的喇叭腔(33)而以切流口(34)與中繼口(35)的轉(zhuǎn)接方式不同以及腔(33)順次疊串或中繼腔(37)顛倒該順次而螺旋切流增壓和腔(33)聚口增壓相結(jié)合的缸蓋(33)或管道自增壓裝置的多級缸蓋(33)，管道自增壓而相應(yīng)增加重力壓縮機(jī)(17)偶對數(shù)量的全效余熱聯(lián)合循環(huán)的重力壓縮機(jī)管網(wǎng)閥以及其它應(yīng)用工程的管道自增壓結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)組，其具體特征是汽輪機(jī)(25)采用葉輪(26)多級同定軸共轉(zhuǎn)軸(25)傳動，動于每輪(26)游隙扣盒在層層輪殼(27)之內(nèi)，殼(27)定子鄰鄰密扣，唯經(jīng)由每相鄰兩殼(27)錯位90°且自上(左、右)向下(左、右)漸次闊口的遞汽口(24)和漸次擴(kuò)大殼(27)汽容指數(shù)的等熵勻焓降的以大、小端蓋(28、23)外相對合推力設(shè)推力軸承(85)彈勢壓力由轉(zhuǎn)軸(25)鎖緊拉應(yīng)力密封為一體唯由初汽入汽口(21)引閥(20)之積汽缸(18)而來入汽和排汽口(22)排汽通向重力壓縮機(jī)共汽缸(32)順以逆止通向各重力壓縮機(jī)(17)的缸蓋(33)的切流口(34)的發(fā)電機(jī)組聯(lián)合循環(huán)的層壓汽輪機(jī)管網(wǎng)閥結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)電機(jī)組，其具體特征是兩偶對重力壓縮機(jī)(17)電動轉(zhuǎn)延軸(68)設(shè)凸帽(69)與凹帽(70)并由半球釘(74)轉(zhuǎn)角0°(或?qū)?yīng)角度)與半球窩(75)180°(或?qū)?yīng)加、減180°)的合則校正兩機(jī)活塞(7)相位，離則兩機(jī)互為獨力運行使之互為接力活塞(7)升降的聯(lián)軸離合器(73)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)電機(jī)組，其具體特征是具有水冷壁(1)低壓輔助熱出力而以再熱盤管(2)為主熱力超中、高壓工作運轉(zhuǎn)而推動汽輪機(jī)或汽輪發(fā)電機(jī)以輸出二次能源的各種再熱鍋爐或者是由水冷壁(1)低壓供汽給干熱爐膛(53)的水裂解潔凈燒煤(油、汽)又再熱盤管(2)超壓輸出并循環(huán)工質(zhì)蒸汽的立、臥式再熱鍋爐。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)電機(jī)組，其具體特征是具有喇叭腔(33)宜級宜位縱、橫向切流口(34)螺旋切入自增壓或中繼口(35)螺旋切入中斷腔(37)自增壓構(gòu)成單級或多級流體喇叭腔(33)順次接續(xù)管道逐級自增壓裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)組，其具體特征是再熱鍋爐(1)中的再熱盤管(2)多層盤體連盤直通汽自外向內(nèi)漸次高溫接受爐膛正火口(51)而來高溫火流授熱入再熱汽流與其正火口(51)出來之火形成準(zhǔn)靜態(tài)層遞熱交換的超效再熱鍋爐(器、管)熱工過程。
全文摘要
一種再熱鍋爐層壓汽輪自增壓重力壓縮全效余熱循環(huán)發(fā)電機(jī)組，是由潔凈燃煤低、超雙壓的水冷壁、干熱爐膛與再熱盤管的層局曲折煙道主體結(jié)構(gòu)式再熱鍋爐及管網(wǎng)閥聯(lián)接積汽缸；層遞壓的葉輪，輪殼與轉(zhuǎn)軸鎖緊大、小端蓋而相對推力軸承強(qiáng)彈勢密封的汽輪(發(fā)電)機(jī)及管網(wǎng)閥聯(lián)接重力壓縮機(jī)共汽缸；重力壓縮機(jī)全效利用汽輪機(jī)排汽余熱推升一至幾百噸乃至幾千噸“巨重體”配重的錐頭活塞而行能量轉(zhuǎn)換的重力能，能對主塞缸筒內(nèi)所儲汽流壓縮作功并多機(jī)偶對互為升降接力的自增壓重力壓縮機(jī)的全效余熱循環(huán)與再熱鍋爐按70－80％熱效率準(zhǔn)效轉(zhuǎn)換的絕對電效率相對節(jié)能50％左右的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組，本發(fā)明將對我國乃至全球能源瓶頸問題的破解產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
文檔編號F22G3/00GK1558138SQ20041003952
公開日2004年12月29日 申請日期2004年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月9日
發(fā)明者管理, 管 理 申請人:管理, 管 理