本申请涉及斯特林发电系统，特别涉及一种垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统。
背景技术：
随着现代经济的不断发展，社会对生态环境保护的要求越来越高，除了城市垃圾处理不断增加外，城镇的垃圾的集中处理也日益提上日程。目前对于垃圾焚烧余热利用的研究主要针对大中城市的处理量大于300吨/天的垃圾焚烧厂，主要技术方案是采用蒸汽轮机进行发电。城镇垃圾集中处理采用的是中小型的垃圾焚烧设备，处理量一般小于150吨/天，余热产量不适用蒸汽轮机发电方案。因此研究一种适用各种垃圾处理量以及各种余热温度的发电系统是十分必要的。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于实现对不同垃圾处理量及余热温度的垃圾焚烧装置，实现利用高、低温斯特林发电机组联合发电。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案。
本申请实施例公开了一种垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统，包括依次连接设置的上料设备、焚烧炉、烟气管道、尾气处理系统，所述烟气管道上依次安装设置有高温发电机组与/或低温发电机组，所述高温发电机组包括多个高温斯特林发电机，所述低温发电机组包括多个低温斯特林发电机，该多个所述高温斯特林发电机沿所述烟气管道依次串联设置或者并联设置，该多个所述低温斯特林发电机沿所述烟气管道依次串联设置或者并联设置，所述高温斯特林发电机与低温斯特林发电机分别通过其加热管内工质气体与所述烟气管道内高温烟气换热后发电。
优选的，在上述的垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统中，所述焚烧炉底部设置有第一风机。
优选的，在上述的垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统中，所述烟气管道于所述高温发电机组两端分别安装有第一温度变送器与第二温度变送器，所述所述烟气管道于所述低温发电机组两端分别安装有第三温度变送器与第四温度变送器。
更优选的，在上述的垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统中，所述第二温度变送器与第三温度变送器之间设置有第二风机。
优选的，在上述的垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统中，所述烟气管道尾部于所述尾气处理系统后方设置有第三风机。
优选的，在上述的垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统中，还包括高温换热器，所述烟气管道内高温烟气通过所述高温换热器与并联设置的多个所述高温斯特林发电机内工质气体换热；还包括低温换热器，所述烟气管道内高温烟气通过所述低温换热器与并联设置的多个所述低温斯特林发电机内工质气体换热。
优选的，在上述的垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统中，还包括冷却水系统与供、补气系统，所述冷却水系统冷却所述高温斯特林发电机与所述低温斯特林发电机，所述供、补气系统提供所述高温斯特林发电机与所述低温斯特林发电机所需工质气体。
优选的，在上述的垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统中，所述烟气管道内高温烟气于所述高温发电机组处温度≥600℃，所述烟气管道内高温烟气于所述低温发电机组处温度为300℃～600℃。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于斯特林机根据正常运行所需余热热源的温度，采用高温斯特林发电机组与/或低温斯特林发电机组，通过斯特林机加热器，吸收垃圾焚烧余热转化为机器内部工质的膨胀动力，推动活塞及连杆往复运动，从而带动曲轴及与之相连接的发电机旋转发电，并实现并网输出；优点在于斯特林发电系统结构简单，生产、维护成本低；利用高、低温余热发电，提高了热、电转化效率；按照不同垃圾处理量自由组合装机容量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本实用新型具体实施例1中垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统的结构示意图；
图2所示为本实用新型具体实施例2中垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统的结构示意图；
图3所示为本实用新型具体实施例3中垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统的结构示意图；
图4所示为本实用新型具体实施例4中垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统，包括依次连接设置的上料设备100、焚烧炉200、烟气管道300、尾气处理系统400，烟气管道300上依次安装设置有高温发电机组310与低温发电机组320，高温发电机组310包括多个高温斯特林发电机311，低温发电机组320包括多个低温斯特林发电机321，高温斯特林发电机311与低温斯特林发电机321分别通过其加热管内工质气体与烟气管道300内高温烟气换热后发电。
参图1所示，在实施例1中，该多个高温斯特林发电机311沿烟气管道300依次并联设置，该多个低温斯特林发电机321沿烟气管道300依次并联设置；
参图2所示，在实施例2中，该多个高温斯特林发电机311沿烟气管道300依次串联设置，该多个低温斯特林发电机321沿烟气管道300依次串联设置；
参图3所示，在实施例3中，该多个高温斯特林发电机311沿烟气管道300依次并联设置，该多个低温斯特林发电机321沿烟气管道300依次串联设置；
参图4所示，在实施例4中，该多个高温斯特林发电机311沿烟气管道300依次串联设置，该多个低温斯特林发电机321沿烟气管道300依次并联设置。
上述4种实施例中，垃圾焚烧后产生高温烟气，高温烟气依次对高温发电机组与低温发电机组供热发电，通过高温烟气与斯特林发电机工质气体换热，推动活塞从而带动曲轴旋转，进而带动发电机工作，最终实现高温发电机组和低温发电机组全部工作发电，上述实施例中均采用高温发电机组与低温发电机组相结合的方式进行发电，但是应当说明的是，单独采用高温发电机组或单独采用低温发电机组同样可以实施发电，都应当属于本申请的范围。
进一步地，焚烧炉200底部设置有第一风机210。
该技术方案中，为垃圾焚烧提供助燃空气。
进一步地，烟气管道300于高温发电机组310两端分别安装有第一温度变送器312与第二温度变送器313，烟气管道300于低温发电机组320两端分别安装有第三温度变送器322与第四温度变送器323。
该技术方案中，分别监测高温、低温发电机组处进出高温烟气的温度。
更进一步地，第二温度变送器313与第三温度变送器322之间设置有第二风机500。
该技术方案中，调节进入低温发电机组的高温烟气的温度。
进一步地，烟气管道300尾部于尾气处理系统400后方设置有第三风机600。
该技术方案中，为尾气排出提供动力，最终实现烟气清洁排放。
进一步地，还包括高温换热器314，烟气管道300内高温烟气通过高温换热器314与并联设置的多个高温斯特林发电机311内工质气体换热；还包括低温换热器324，烟气管道300内高温烟气通过低温换热器324与并联设置的多个低温斯特林发电机321内工质气体换热。
该技术方案中，并联时通过换热器换热，实现高效发电。
进一步地，还包括冷却水系统700与供、补气系统800，冷却水系统700冷却高温斯特林发电机311与低温斯特林发电机321，供、补气系统800提供高温斯特林发电机311与低温斯特林发电机321所需工质气体。
该技术方案中，为高温斯特林发电机与低温斯特林发电机提供运行所需的冷却水与工质气。
进一步地，烟气管道300内高温烟气于高温发电机组310处温度≥600℃，烟气管道300内高温烟气于低温发电机组320处温度为300℃～600℃。
该技术方案中，按照不同垃圾处理量自由组合装机容量，利用高、低温发电提高了热电转化率，结构简单、低成本，安装维护费用低。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
技术特征：
1.一种垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统，其特征在于，包括依次连接设置的上料设备(100)、焚烧炉(200)、烟气管道(300)、尾气处理系统(400)，所述烟气管道(300)上依次安装设置有高温发电机组(310)与/或低温发电机组(320)，所述高温发电机组(310)包括多个高温斯特林发电机(311)，所述低温发电机组(320)包括多个低温斯特林发电机(321)，该多个所述高温斯特林发电机(311)沿所述烟气管道(300)依次串联设置或者并联设置，该多个所述低温斯特林发电机(321)沿所述烟气管道(300)依次串联设置或者并联设置，所述高温斯特林发电机(311)与低温斯特林发电机(321)分别通过其加热管内工质气体与所述烟气管道(300)内高温烟气换热后发电。
2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统，其特征在于，所述焚烧炉(200)底部设置有第一风机(210)。
3.根据权利要求1所述的垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统，其特征在于，所述烟气管道(300)于所述高温发电机组(310)两端分别安装有第一温度变送器(312)与第二温度变送器(313)，所述烟气管道(300)于所述低温发电机组(320)两端分别安装有第三温度变送器(322)与第四温度变送器(323)。
4.根据权利要求3所述的垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统，其特征在于，所述第二温度变送器(313)与第三温度变送器(322)之间设置有第二风机(500)。
5.根据权利要求1所述的垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统，其特征在于，所述烟气管道(300)尾部于所述尾气处理系统(400)后方设置有第三风机(600)。
6.根据权利要求1所述的垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统，其特征在于，还包括高温换热器(314)，所述烟气管道(300)内高温烟气通过所述高温换热器(314)与并联设置的多个所述高温斯特林发电机(311)内工质气体换热；还包括低温换热器(324)，所述烟气管道(300)内高温烟气通过所述低温换热器(324)与并联设置的多个所述低温斯特林发电机(321)内工质气体换热。
7.根据权利要求1所述的垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统，其特征在于，还包括冷却水系统(700)与供、补气系统(800)，所述冷却水系统(700)冷却所述高温斯特林发电机(311)与所述低温斯特林发电机(321)，所述供、补气系统(800)提供所述高温斯特林发电机(311)与所述低温斯特林发电机(321)所需工质气体。
8.根据权利要求1所述的垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统，其特征在于，所述烟气管道(300)内高温烟气于所述高温发电机组(310)处温度≥600℃，所述烟气管道(300)内高温烟气于所述低温发电机组(320)处温度为300℃～600℃。
技术总结
本申请公开了一种垃圾焚烧余热利用斯特林发电系统，包括依次连接设置的上料设备、焚烧炉、烟气管道、尾气处理系统，所述烟气管道上依次安装设置有高温发电机组与/或低温发电机组，所述高温发电机组包括多个高温斯特林发电机，所述低温发电机组包括多个低温斯特林发电机，该多个所述高温斯特林发电机沿所述烟气管道依次串联设置或者并联设置，该多个所述低温斯特林发电机沿所述烟气管道依次串联设置或者并联设置，所述高温斯特林发电机与低温斯特林发电机分别通过其加热管内工质气体与所述烟气管道内高温烟气换热后发电。本实用新型的优点在于按照不同垃圾处理量自由组合装机容量。
技术研发人员：梁宝一;王振声
受保护的技术使用者：东方宏海新能源科技发展有限公司
技术研发日：.05.14
技术公布日：.02.14
