专利名称：环保无耗能发电站的制作方法
技术领域：
本发明涉及能源技术领域内，如煤炭、石油、天燃气，火力发电、水力发电、原子能发电、风力发电、地热发电、潮夕发电、太阳能发电等。
本发明目前在国内外尚未见到公开使用或发表，目前能源技术用来作为发电的绝大部分主要来自火力发电，据2002年国家环保局发表资料显示，全国发电量占80％以上是来自火力发电，虽然火力发电也有它的优势，如开发投产速度快，一到二年即可投产发电，能基本满足国民经济发展的需要，但从另一方面，它涉及问题多，影响面大，例如需要开采大量煤矿，需要使用大量铁路交通运输，每年要烧掉四亿六千万吨以上的优质原煤，并排出大量的烟尘和炉灰，严重污染大气和社会环境，给人类健康生存带来严重影响，电力发展的比例占80％的火力发电成份是不相适宜的，而且仍有发展势头，所以大力开展科技创新，大力推行开源节流，为创造新的理想的没有污染没有消耗的新能源发电技术，为伟大的中华民族科技进步和发展作出贡献而努力奋斗。
本
发明内容
详细说明如下，本技术全称为环保无耗能发电站，简称为无耗能发电站，在技术上称为对流发电站，依据本说明书设计提出的，
图1，倾斜式环保无耗能发电站总装配结构侧视平面图，图2，组合段钢管装配结构剖视图；图3，电机调控阀总装配结构侧视剖面图；图4，电机调控阀总装配结构主视平面图；图5，对流发电机组总装配结构侧视剖面图；图6，对流发电机组总装配结构主视平面图；图7，垂直式环保无耗能发电站总装配结构侧视平面图。根据图中代号具体说明各代号的名称、功能及其特征。1、对流空气管道简称为对流管，它是产生能量的源泉，是本发明技术的核心，是环保无耗能基本的技术条件，它是由薄壁多段组合而成的一条空心对流空气管道，该管道为两种型式，一种为倾斜式，另一种为垂直式。倾斜式它适用于高山峡谷地区，借助于山体自然高度安装在40°以上的坡道上，垂直式管道，它是单管大口径多机组，它适用于广大平原地区，安装于水平地面上，两种管道总高度，以最底部管口至最顶部管口垂直水平高度差为1000米以上，管道高度差越大，能量也越大，管道直径越大，容量也越大，(详见附表1、附表2)单位千瓦造价也越小，两种形式的管道总垂直高度在1000米--3000米之间，管道直径可根据需求容量设计而定，该管道与高水头水电站明式压力钢管基本相似，所不同的是在技术标准要求上、施工难度、安全难度上，特别是同容量造价上等都要明显简单、容易、省事、省钱、省时间。2、组合段钢管，它是对流空气管道的组合分件，由薄壁钢管和环形角钢焊接组装而成，在环形角钢对接口平面边缘上设有一定数量的螺孔，两管对接时，倾斜式管道在螺孔环周处设有一定厚度的橡胶板，对接口内环面60％为空隙，该对接口除止漏外，可增强管道韧性防止变形以及钢管受气候温变影响时达到自由伸缩目的，垂直式管道为环形全口橡胶板。3、管道支台它是管道支承物，由钢筋混凝土构成的马鞍形支承体，其跨度根据管道允许强度及地形条件具体而定。4、管道固定台，它是稳定管道正常安全运行的基础建筑物，由钢筋混凝土全包一段管道，长方体深入基础，稳定地层固定台，其数量根据地形、管道长度、地质条件等具体而定。5、电机调控阀它是电站对流空气“1”的总阀门及开停机运行发电及紧急关闭的重要调控设备。6、机体外壳它由多块组成是一个环形铸钢体，右端为平面对接口与对流发电机组14相对接，左端平面对接口与对流空气管道1相对接，在装置机体的环形体上设有24个轴套孔。7、调控轴心体它是一个两端为锥体、中间主体为园管体形的空心铸钢流线体，两端锥体为可分解的大盖，在中间主体环形面上设有24角的平面，在每个平面中心共设24个轴孔，在轴孔左右两侧主体圆面上，各有12个与轴孔对称的扁平面流线形支架，其中水平两个为空心体，分别由螺栓紧固在机体外壳6的内壁面上。8、导叶板它是调控风量的活叶片，是一扇形平面流线体通长主轴的铸钢体，共24个内环轴头上一侧设有长方形键槽口，9、扇形伞齿盘。它是导叶板的联动部件，扇形伞齿盘根部设有轴孔和方键口与导叶板内环主轴相配合而固定，共24个在伞齿盘外缘设有45°角的伞齿。10、主齿轮它是导叶板的传动部件，齿轮左侧为45°角的伞形齿，与扇形伞齿盘相配合，主齿轮10的右侧内环面上，设有直齿形内齿，主齿轮中心由通轴组合式轴瓦固定在机架上。11、减速齿轮，它由上下两个对称组成，减速齿轮小齿轮为直齿形，与主齿轮10的内环直齿相配合，减速齿轮的大头是蜗轮，两轮中间由组合式轴瓦固定在机架上。12、变速电动蜗杆，它是电机调控阀的正常开闭和紧急关闭的动力源，蜗杆在上下两齿轮之间相配合。蜗轮轴线与蜗杆轴线成90°角装配，构成导叶板8无论在某一行程开度上都能达到自锁的目地，该蜗杆的两端主轴为组合式轴瓦，固定在轴架上。13、手动开闭装置，该装置用于无电源时应急开闭使用，它由可分解取下的手轮，手轮轴心设有方孔，手柄为活套式装置，封闭锁盖，脱开卡板、弹簧、传动轴杆、轴承、凹凸式对接口组成，安设在调控装置机体6的空心支架内，传动轴杆内外两端，设有轴套固定，轴杆头直达电动机尾端轴头与凹凸对接口相连，传动轴杆为凸出方形体，电动机尾轴头为方形凹孔，平时被弹簧推开，用时将卡板及弹簧，取下向内推动传动轴，使对接口达到对接使用。14、对流发电机组。它是环保无耗能发电站的枢纽设备，是利用大自然无限资源可转为机械能和电能的中心设备总成。15、对流机体外壳。它是由多块组成的环形铸钢体，左右两端为平面对接口，左侧与电机调控阀5相对接，右侧与风洞管20相对接，在环体中部圆面上设有环形排气孔口。在孔口上设有若干数量的扁平面流线体连接筋板固定焊接在两侧主体上。16、对流机叶轮，它是由多数组成的扇形流线体空心铸钢叶片，集中固定焊接在外轮环和内轮环上。内轮环左侧内端面为锥形流线体，外端面为轴法兰对接口；内轮环右侧为圆形开口，该叶轮主要功能是当旋转时，由于周边速度非常高，所以使空心叶片内的离心作用力也非常大，因此将产生集中强力的气流通过强力风洞管10，而推动发电机的叶轮18而发电。17、轴承装置，它是对流机的推力轴承和导轴承的总成。在轴承套外部设有固定套环，由8个扁平面流线体支架固定在对流机体外壳15的内壁上，主轴右侧为圆形轴法兰与对流机叶轮16相对接。18、发电机组叶轮(非专利保护技术)，它是由多数扇形叶片组成的铸钢体，叶轮两侧设有两组组合式轴承，由环形轴套固定在中间，分别由8个扁平面流线体支架固定在强力风洞管19的内壁上，在右侧设有轴法兰与三项交流发电机的轴法兰相对接。19、强力风洞管，它是一个锥形钢管体，左侧一段管口为水平直管体，伸入对流机叶轮16的内轮环内，该管整体为两组各为8个扁平面流线体支架，固定在风洞管20的内壁上。其中两个水平方位的为空心支架作导线引出口。20、风洞管，它是一个大型锥体钢管，左侧为平面对接口与对流机体端口相对接，在锥形体外环面上，设有多段环形角钢焊在主管上，该管功能可将大量气流集中引入管内逐渐加大气流速度。21、增效贮气罐它是一个环形卧式空心流线体贮气罐，固定焊接在对流机体外壳15的环体外壁上和风洞管20的环体外壁上，其功能可全部回收对流机叶轮16所排出的高速气流剩余能量，二次利用增效。由于气体是极良好的弹性压缩体，具有贮存释放能量的性能，所以可实现作功后排出的大量高速气流剩余能量全部回收贮存，经二次释放能量循环应用，可大为提高对流发电机组的整体功效。22、风道管支架它是一个特长形扁平面空心流线体支架，共16个，固定对称焊接在强力风洞管19的环体外壁上和风洞管20的环体内壁上，其功能除直接连通两管气流通道外，还担负两管间的钢性固定支承作用。23、自动气阀它是多数的群阀体，每个气阀由圆形平面阀片，中心设有轴孔和圆形空心阀座，阀座中心设有轴杆，阀座四周设有固定螺孔，以及压缩弹簧等组成。其功能是自行调节强力风洞管19的正负气流关系。管内产生负压气流时，该阀便自行打开，向内补气；管内产生正压气流时，便自行关闭。
本发明基本工作原理、性能及特点。根据能量守恒定律，一切物质都有它本身特性，物质能量既不能创造也不能消灭，只能在一定条件下由一种物质能量转换成另一种物质能量，本技术根据这一科学规律，采用空气对流工作原理，把大自然无限资源通过创造条件使其转换为可利用的无限资本、无限物质能量、无限物质财富，为人类社会造福。它将按着科学规律变为现实。提到空气它自然也是一种物质，其性质有极高的可压缩性和膨涨性，是一种无形状的弹性体，由于社会的发展，科学技术的进步，利用空气能量已广泛的应用在社会各个方面，例如火力发电厂的蒸气压力推动气轮发电机转动发电，各种汽车飞机的轮胎对打进空气使用达到良好的减震效果，非常广范。但上述这些转换应用，都需要付出相应物质能量来换取它。例如火电厂需要烧掉大量原煤，各种轮胎需要空压机来打气，但这只能说明过去，并不能代表现在和未来。科学技术的进步和发展是无止境的，认识掌握科学规律也是无止境的，所以无消耗转换能量技术必然要提到日程上来，空气对流工作原理就是解决这项问题的根本关键，研究空气性质，物理现象，我们认识和掌握它的目的就是为了使用它。空气具有极为良好的压缩性能，特别是极为迅速扩散性能，创造条件使这种转换性能达到经常化而不是一瞬间，这就是采用对流空气工作原理，该原理可以采用两种对流空气管道形式。一种为倾斜式，借助于自然山体、高度安设在40°以上的坡道上，它建设费用较低。另一种形式为垂直式对流空气管道，可在广大的平原地区安设。两种管道垂直高度可在1000米-3000米之间，其转换能量的高低大小是随着管道高度的增高而增高，随同管道直径的增大而增大，本技术规范可见说明书附表1、附表2，从理论上讲两种方式都是可行的，它的建设与高水头水电站，明式压力钢管的建设基本相似，该管道是簿壁空气钢管，它重量轻，技术装配极为简单，没有对外环境危害，施工简易，造价低等优点，在工作原理上没有任何影响，对流空气管道1的工作原理很简单，高空中的气温气压是普遍偏低的，地面气温气压是普遍偏高的，所以气温气压高低差别的空气是无限的自然资源，开发无限能量的核心技术条件是对流管。设置对流管使高空中的低气压气温空气与地面上的高气压气温空气两者通过管道直接对接，而管道外部各层气压空气层的相互平衡制约作用被管道所隔离，势必形成高气压层空气大量迅速向低气压空气中扩散膨胀，形成强力气流，顺着对流空气管道1而上，直达上部管口排出，落回到大气中，由于地面上的高气压空气是无限的，因气流向低气压扩散膨胀形成的强力气流也是持续不断的，所以形成源源不断的强力风源，这就是空气对流能量转换基本条件，变无限的自然资源为可利用的无限资本、无限的国家财富。实践充分证明空气对流原理早在数千年前我们伟大的中华民族，祖先就已用到千家万户的烟筒上，直到现在还在应用，近世纪也被用在火力发电厂的循环水冷水塔上。由于社会的发展，技术的进步不断的发展创新，采用空气对流发电还是首次，它完全符合科学规律是基本可行的。这项技术简单概括的说，它充分利用大自然高低气压差转换条件，使压缩的高压空气不断的流向低压区并连续扩散膨胀过程，这一过程便是空气释放能量的过程，因为是连续不断的所以形成极为强大的风源，并构成了自然循环，为发电提供动力。它是该技术核心，本技术最大优势特点主要体现在如下方面，它为人类社会紧缺而又必需的能源能否永远提供使用得到基本解决。因为火电、核电等虽然资源很好，但总是存在越用越少，总有一天会用尽，所以人们非常担心，现在这个问题终于解决了。其二，本技术没有任何污染、任何安全危害，是有益人类生存健康的，同时，该能量是取之不尽用之不竭的，无任何损耗成本发电的，在主要水电核电中，它的开发建设投资是最低的，仅为上述电站投资千瓦综合投资的15％左右，运行发电成本更是无法比拟的。其三，该技术创造价值和技术含量无法用数字来表达，只能说，这是我们伟大的中华民族集中智慧的体现和象征，是我国能源技术科技革命的突破口，总之它为能源的发展、创新开辟了一条广阔、无限的新途径，为促进国民经济持续快速健康发展，提供物质力量。
以下具体说明生产工作开停机运行发电是这样完成的，当接到中央控制室的开机运行发电指令后，运行值班员根据指令立即操作扭动开机把手，通过电路的传导，立即使电机调控阀5中的变速电动蜗杆12向开机方向转动同时带动两减速齿轮11、主齿轮10、24个扇形伞齿盘9及24个导叶板8，同时向开机方向转动，直到空载开度为止。由于对流空气管道1的作用，使大量气流自然进入风洞管20的锥形管内，由于锥形管体断面的不断改变，由大变小，使气流速度不断的由低变高，集中作用在对流机叶轮16的叶片上，并立即推动而旋转。由于对流机叶轮16的周边旋转速度非常高，因而空心叶轮内的离心作用力也非常大，所以导致强力风洞管19的管内负压气流非常强劲有力。由此同时产生的负压气流使自动气阀23自行打开向内补气。当对流机叶轮16的转速迅速上升，达到额定转速时，经作功后而排出的高速气流气压，因容积的扩大使气流瞬间扩散而降低，并全部使剩余能量回收贮存在增效气罐21的容积内，随同容积的改变，气流气压也相应不断改变，经风道管支架22的连通，使气流从四面八方同时进入强力风洞管19的负压气流瞬间转变为正压气流时，自动气阀23便同时自行关闭，保持气流气压的正常往返循环运行，使对流机组的运行功效大为提高。由于发电机叶轮18受强力气流的集中作用推动而同时达到正常高速运转，发出强大电流送入电网，为国家和社会造福。从开机到运行发电，全过程不到一分钟，随着机组负荷的增减变化，也相应增减风量的变化，接到停机指令后，只需扭动停机把手，使变速电动蜗杆12立即向停机方向旋转，同时带动两组减速齿轮。11、主齿轮10、24个扇形伞齿盘9、24个导叶板8，同时向停机方向转动，直至关闭为止。此时对流空气管道风速也终止流动，对流机叶轮16及发电机叶轮18也自然停止转动。手动装置的使用操作，它在无电源应急情况下使用，当接到中央控制室开机指令后，首先打开装置锁盖，取下脱开卡板及弹簧，装上手轮向内推动传动轴杆，使内部对接口达到对接，然后向开机方向转动手轮，直至达到开机为止，然后取下手轮装上弹簧及脱开卡板，使传动杆，内部对接口完全脱开，最后装上锁盖加锁。
环保无耗能发电站综合优势性能特点。本技术是能源技术领域内的高科技创新成果，是开辟新能源技术的重大突破，是科技进步快速发展的一次重大技术变革，它使人类长久以来梦寐以求的美好愿望终于得到实现，排除了人类能源的后顾之忧，从根本上实现使无限的自然资源转化为无限的能量资本，并达到无任何环境污染，无任何消耗能量，无生产成本发电的五大基本要素，为人类社会造福，它是伟大的中华民族集中智慧创造力的体现和象征，是中华大地快速走向繁荣富强，实现伟大复兴的必然结果。以下具体说明本技术的优势性能和特点。
一、本技术原理所采用的自然资源是无限的，无止境的，通过本技术可转为无限的能量资本，无限的电力源泉，是使之不尽用之不完的，一劳永逸的无限财富，所以它的创造价值是无限的，无法用数字来表达，因此它的技术含量也是最高的。
二、本技术是无耗能发电的，它不存在消耗燃料原料问题，是无生产成本运行发电的，所以直接经济效益和社会经济效益都是最高的，显而易见的。
三、本技术是完全环保型生产发电的，它的生产全过程没有任何环境污染和环境不良安全危害，是替代火电站减少大气环境污染的最理想首选电能新途径，是电能发展更新换代的最理想新能源。
四、该技术原理构造简单独特，开发建设投资少、时间短、见效快，它的投资是火电、水电、核电中最低的，建设工期为一至二年，投产后一年内即可收回全部投资。
五、环保无耗能发电站由于它原理结构所决定，它具有美好奇特的观光、游览、休闲、娱乐、欣赏的良好条件，每年可获得数亿元的可观效益收入。
说明书附面说明图1、倾斜式环保无耗能发电站，总装配结构侧视平面图，图2、组合段钢管装配结构剖视图，图3、电机调控阀总装配结构侧视剖面图，图4、电机调控阀总装配结构主视平面图，图5、对流发电机组总装配结构侧视剖面图，图6、对流发电机组总装配结构主视平面图，图7、垂直式环保无耗能发电站总装配结构侧视平面图。图中代号说明，1、对流空气管道，2、组合段钢管，3、管道支台，4、管道固定台，5电机调控阀，6、机体外壳，7、调控轴心体，8、导叶板，9、扇形伞齿盘，10、主齿轮，11、减速齿轮，12、变速电动蜗杆，13、手动开闭装置，14、对流发电机组，15、对流机体外壳，16、对流机叶轮，17、轴承装置，18、发电机组叶轮(非专利保护技术)，19、强力风洞管，20、风洞管，21、增效贮气罐，22、风道管支架，23、自动气阀。
本技术正常生产过程开停机、运行发电工作是这样实现的，当接到中央控制室的正式开机运行发电指令后，运行值班人员根据指令立即扭动开机把手经电路传导立即使变速电动蜗杆12向开机方向旋转，同时带动两组减速齿轮11、主齿轮10、24个扇形伞齿盘9、24个导叶板8、同时向开机方向转动，直到空载开度为止。由于对流空气管道1的作用，使大量气流自然进入风洞管20的锥形管内，由于锥形管体断面的不断改变，由大变小，使气流速度不断的由低变高，集中作用在对流机叶轮16的叶片上，并立即推动而旋转。由于对流机叶轮16的周边旋转速度非常高，因而空心叶轮内的离心作用力也非常大，所以导致强力风洞管19的管内负压气流非常强劲有力。由此同时产生的负压气流使自动气阀23自行打开向内补气。当对流机叶轮16的转速迅速上升，达到额定转速时，经作功后而排出的高速气流气压，因容积的扩大使气流瞬间扩散而降低，并全部使剩余能量回收贮存在增效气罐21的容积内，随同容积的改变，气流气压也相应不断改变，经风道管支架22的连通，使气流从四面八方同时进入强力风洞管19的负压气流瞬间转变为正压气流时，自动气阀23便同时自行关闭，保持气流气压的正常往返循环运行，使对流机组的运行功效大为提高。由于发电机叶轮18受强力气流的集中作用推动而同时达到正常高速运转，发出强大电流送入电网，为国家和社会造福。
在运行中，如发生非常情况需紧急停机时，由于变速电动蜗杆的变速作用可以达到快速停机的目的。
倾斜式环保型无耗能发电站设计规范参考表
垂直式环保型无耗能发电站设计规范参考表
权利要求
环保无耗能发电站主要由1、对流空气管道1，2、电机调控阀机体外壳6，3、调控轴心体7，4、导叶板8，5、主齿轮10，6、对流机体外壳15，7、对流机叶轮16，8、增效贮气罐21，9、风道管支架22等组成，其特征
1.对流空气管道1，它是由多段组合而成的薄壁圆形钢管，有两种适用方式，一种为倾斜式，它适用高山峡谷地区，借助于山体自然条件安设在40度以上的坡道上。另一种为垂直式，它适用于广大平原地区，两种方式的垂直高度为1000米-3000米之间，根据管径大小，可采用单机组或梅花式多机组。
2.电机调控阀机体外壳6，它是由多块组合而成的环形铸钢体组成，左右两侧为平面对接口，环形中部设有24个对称轴套孔。
3.调控轴心体7，它是一个圆管型铸钢体，两头为锥形流线体，可以分解的铸钢大盖，在圆形管体中部设有24个平面角，在每个平面角中部都设有一个轴套孔，共计24个。管体两侧圆面上各设有8个对称的扁平面流线体支架，分别固定在机体外壳6的内壁上，其中水平方位的两个为空心支架。
4.导叶板，它是一个扁平面扇形流线体铸钢件，共计24个，在扇形体两端设有通长主轴，在内侧主轴头侧面上，均设有方形键槽。
5.主齿轮，它是一个大型双面齿轮铸钢体，左侧为45度伞型齿，右侧为凹心内直齿，中心为轴孔及方键槽。
6.对流机体外壳15，它是由多块组合而成的环形铸钢体，左右两侧为平面对接口，环体中部设有环形铸钢体，左右两侧为平面对接口，环体中部设有环形排气孔口，在孔口上设有多数扁平面流线体的连接筋板与两侧主体焊在一起。
7.对流机叶轮16，它是由多数组合而成的扇形流线体空心铸钢叶片，固定焊接在内轮环和外轮环上，内轮环左侧内端面为锥形流线体，外端面为轴阀兰对接口，内轮环右侧为圆形开口。
8.增效贮气罐21，它是一个环形卧式空心流线体贮气罐，固定焊接在对流机体外壳15的环体外壁上和风洞管20的环体内壁上。9、风道管支架22，它是一个特长形扁平面空心流线体支架，共16个，固定对称焊接在强力风洞管19的环体外壁上和风洞管20的环体内壁上，构成两管间的通道口和固定支架。
全文摘要
环保无耗能发电站，它原理结构简单技术含量非常高，是电力能源高科技创新技术成果，它无需任何原料、燃料即可运行发电，是一种无消耗、无污染、无生产成本的三无发电站。该技术建设周期短、速度快，一至二年左右即可投产发电。它建设投资少，是火电、水电、核电同容量投资最低的，短期内即可收回全部投资建成投产发电后，可实现基本无成本发电的理想目的。它装机容量大、发展前景广阔无量，因为无耗能发电其能量是取之不尽，用之不竭的。它为我国电力能源的发展提供了理想的新途径。
文档编号F03D1/04GK1566624SQ03149388
公开日2005年1月19日 申请日期2003年6月26日 优先权日2003年6月26日
发明者禇志富 申请人:禇志富