组合生成热量和电的装置和方法

申请号 CN01819480.X 申请日 2001-05-23 公开(公告)号 CN1246643C 公开(公告)日 2006-03-22
申请人 伊耐泰克电力热力有限公司; 发明人 欧文·J·M·瓦尔德斯; 罗纳德·H·T·M·赫泽曼斯; 米歇尔·M·W·凡韦泽尔; 克纳里斯·A·W·拜詹斯; 约瑟夫·J·M·卢提科尔特; 格拉尔德斯·J·J·贝克斯;
摘要 本 发明 涉及一种加热一 管道系统 中的 流体 的装置,包括:加热该流体线路的管子的第一 燃烧器 ;空气和/或 燃料 供应线路,由该燃烧器造成该混合物的燃烧;加热一发 电机 的头部、生成 电能 的第二燃烧器;以及一把第二燃烧器中的烟气排入第一燃烧器所在空间中的出口管。
权利要求

1.一种用于加热管道系统中的流体的设备,包括:
-包括管道的流体线路;
-加热所述流体线路的管道的第一燃烧器
-带有头部的发电机,用于产生电能
-加热一发电机的头部用以生成电能的第二燃烧器;以及
-从第二燃烧器中把烟气排入第一燃烧器所在空间中的出口管;
-空气和燃料供应线路,用以通过第一和第二燃烧器使该空气和 燃料的混合物燃烧。
2.按权利要求1所述的设备,其特征在于,该发电机包括一斯 特林发电机。
3.按权利要求1或2所述的设备,其特征在于,所述发电机被 弹性地悬吊。
4.按权利要求3所述的设备,其特征在于,该发电机悬吊在缆 绳上。
5.按权利要求1或2所述的设备,其特征在于,该发电机有一 与所述流体线路连接的冷却线路。
6.按权利要求5所述的设备,其特征在于,该冷却线路串接在 第一燃烧器的所述流体线路后面。
7.按权利要求1或2所述的设备,其特征在于,第一燃烧器的 气体和空气供应线路中有一节流
8.按权利要求5所述的设备,其特征在于,第一燃烧器的气体 和空气供应线路中有一节流阀
9.一种生成热量和电的装置,其中,上述任一权利要求所述的 设备被应用并与一锅炉连接,该锅炉中放置有一与所述流体线路连接 的热交换器
10.一种生成热量和电的装置,其中,权利要求2所述的设备被 应用并与一锅炉连接,该锅炉中放置有一与所述流体线路连接的热交 换器,该锅炉中放置有一与该斯特林发电机连接的电阻
11.一种应用按上述任一权利要求所述的设备或装置加热流体的 方法:
-空气和燃料通过用于使混合物燃烧的供应线路被输送至第一 和第二燃烧器;
-流体线路管由第一燃烧器加热;
-产生电能的发动机的头部由第二燃烧器加热;以及
-来自第二燃烧器的烟气通过一出口管排入第一燃烧器所位于 的空间。

说明书全文

由于欧洲的供电自由化,未来在家中当场发电和产生热量肯定变 得非常吸引人。如生成过量电,可把该过量电供应给电网,从而减少 用户的电费。输电费用由于供电的非集中化而大大下降。

PCT/NZ99/00017涉及一燃烧器和一生成电能的斯特林(Stirling) 发动机。该引擎设置在液体桶中,以便排出热量。

欧洲专利申请EP 0 528 109公开了把一柴油发电机的废气供应给 一燃烧器的燃烧室来加热

欧洲专利申请0 455 510和英国专利GB 2 174 799公开了把一斯 特林发动机接入一家用线路中。这涉及一用以隔开斯特林发动机头部 的相对于燃烧器的铰接偏转板。

美国专利US4,534,319描述了一种烧木头的炉子,包括加热水的 热交换器。还包括防止水结电阻线圈。

发明提供一种加热一管道系统中的流体的设备,包括:

-包括管道的流体线路;

-加热所述流体线路的管子的第一燃烧器;

-带有头部的发电机用于产生电能;

-加热一发电机的头部用以生成电能的第二燃烧器;以及

-把第二燃烧器中的烟气排入第一燃烧器所在空间中的一个出 口管;

-空气和燃料供应线路,用以由第一和第二燃烧器造成该空气和 混合物的燃烧。

在本发明设备中,第二燃烧器中的热量用来用发电机发电和加热 管子中的流体。两燃烧器最好受到调节。第一燃烧器最好有一节流, 从而它可根据比方说外部温度、温度自动调节器设定值等供应热量。

最好用所谓的斯特林发电机发电,该发电机尺寸紧凑且在实践中 证明了自己,例如在宇航领域。

斯特林发电机的发电频率必需适应于电网的比方说50或60Hz 的频率,因此造成不希望有的振动噪声。最好用缆绳弹性悬吊斯特林 发电机,以防止这种不希望的影响。

本发明还提供一种生成热量和电的装置,其中,按上述权利要求 所述的设备被应用并与一锅炉连接,该锅炉中放置有一热交换器与所 述流体线路连接;以及一种应用于按上述任一权利要求所述的设备或 装置加热流体的方法:空气和燃料通过使混合物燃烧的供应线路被输 送至第一燃烧器;流体线路管由第一燃烧器加热;产生电能的发动机 的头部由第二燃烧器加热;以及来自第二燃烧器的烟气通过一出口管 排入第一燃烧器所位于的空间。

下面结合附图详细说明本发明及其其他优点和特征,附图中:

图1为本发明设备第一优选实施例的局部剖视示意图;以及

图2示出一包括图1设备的装置的布置图。

以电的形式组合生成热量和电功的设备1(图1、2)的一实施例 包括一加热部2,在该加热部中,一尖峰燃烧器3设置在加热管4的 头部一侧,水在加热管4中流动,进行空间加热和/或加热一锅炉。为 此,用示意指示的5进行水循环。从该燃烧器流出的烟气沿管子4 向下流动后按照箭头A转向后流入出口管6。在该实施例中,用一 扇7排出烟气。该设备底面上还有一冷凝排水管8。

上述图1所示结构大部分与当今由Atag Heating公司销售的 “Blauwe Engel(Blue Angel)II”牌设备相同。

在本发明设备中,还有第二燃烧器11如图1所示经控制阀13和 14以及空气如天然气的供应管道16中的控制或节流阀15与燃烧器3 共用的供气管道12连接。

燃烧器11通过经线路23、24发电而加热一斯特林发电机20的 头部。这种斯特林发电机是公知的,例如参见美国旧专利。来自燃烧 器11中的烟气沿头部21流动、进行加热后按照箭头B经管子26被 引入燃烧器13下方空间,从而它们同样至少在一定程度上加热管子4 中的水后从烟囱6排出。

通过加热斯特林发电机20的头部21,发电部22发出预定频率的 交流电。由于斯特林发电机会发生振动(可听见的),因此在所示优 选实施例中把斯特林发电机悬吊在丝28、29和30上,用安装板和/ 或壳体来防止振动的传播和增强。

如图2一包括设备1的装置30特别所示,斯特林发电机20在靠 近头部21处用一串接在热交换器32后方的热交换器31进行冷却。从 而减小温度差,确保斯特林发电机20的效率和足够冷却。

可以看出,如用最冷流体用上述串接实现烟气的冷却,系统效率 最大。来自热交换器32的一部分流体经热交换器31的连接管33和 34,连接管34和34以图1中可视的方法布置。

冷却线路35还包括一泵36、一个三通阀37、散热器38和一锅 炉的一热交换器39,它们实际连接成比方说加热房子(和商业房屋)。 斯特林发动机20的中部41同样经连接管42和43与线路35连接,以 便也防止该中部的温度(太)过高。

在该优选实施例中,在一锅炉44中同样有一所谓的电泄放电 阻(electrical dump resistance)与连接于电网线路47的线路46连接, 该电网线路47与示意指示出的电网48连接。如果斯特林发电机20生 成的电能无法供给电网时,该电能可供应给电阻45以加热该锅炉中的 水。

在另一实施例(未示出)中,锅炉外部还可布置一个能量消耗件。

本发明不限于上述实施例;所寻求的权利由后附权利要求限定, 可在后附权利要求的范围内作出种种修正。

QQ群二维码
意见反馈