專(zhuān)利名稱(chēng)：生物質(zhì)與太陽(yáng)能光熱混合發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及生物質(zhì)發(fā)電與太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種生物質(zhì)與太陽(yáng)能光熱混合發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)中通常用導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì)，由于導(dǎo)熱油使用溫度不超過(guò)400°C，使系統(tǒng)中蒸汽出口溫度只有370°C _380°C，出口壓力在IOMPa左右。這樣就導(dǎo)致汽輪機(jī)熱效率小于38%，比火電廠汽輪機(jī)效率低5%左右。而槽式太陽(yáng)能與傳統(tǒng)火電組成的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中汽輪機(jī)效率得到提高，不過(guò)這樣還是會(huì)增加CO2的排放和造成環(huán)境污染。目前，我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初步成型，已有多家電廠正在運(yùn)行。生物質(zhì)發(fā)電主要是消費(fèi)一些多余的農(nóng)作物秸桿。從已建成的生物質(zhì)發(fā)電廠來(lái)看，暴露出了資源收集和管理方面的矛盾和問(wèn)題。而生物質(zhì)發(fā)電的高成本，正是由于生物質(zhì)資源需要收集、運(yùn)輸和儲(chǔ)存造成的，生物質(zhì)發(fā)電要解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的季節(jié)性和工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性的結(jié)合的問(wèn)題。由于農(nóng) 作物秸桿密度小，長(zhǎng)距離運(yùn)輸成本高，導(dǎo)致在生物質(zhì)發(fā)電廠生物質(zhì)燃料不足，如果大范圍收集，又會(huì)增加生物質(zhì)發(fā)電的高成本。而且在冬季生物質(zhì)燃料大規(guī)模儲(chǔ)存成本較高，也會(huì)提高生物質(zhì)發(fā)電的成本。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種生物質(zhì)與太陽(yáng)能光熱混合發(fā)電系統(tǒng)，該混合發(fā)電系統(tǒng)既可以利用生物質(zhì)燃燒提高水蒸汽的溫度、壓力，從而提高汽輪機(jī)熱效率，又可以降低局部地區(qū)生物質(zhì)的用量，減少生物質(zhì)燃料收集、運(yùn)輸、儲(chǔ)存的成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型生物質(zhì)與太陽(yáng)能光熱混合發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能集熱場(chǎng)、用于白天存儲(chǔ)熱量或夜晚釋放熱量的中間儲(chǔ)熱部、蒸汽發(fā)生器、生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐和汽輪機(jī)組，中間儲(chǔ)熱部和蒸汽發(fā)生器并聯(lián)設(shè)置在太陽(yáng)能集熱場(chǎng)的導(dǎo)熱循環(huán)管道上，蒸汽發(fā)生器、生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐、汽輪機(jī)組通過(guò)管道依次連通，其中，太陽(yáng)能集熱場(chǎng)、蒸汽發(fā)生器、生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐和汽輪機(jī)組連接組成白天發(fā)電單元，中間儲(chǔ)熱部、蒸汽發(fā)生器、生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐和汽輪機(jī)組連接組成夜晚發(fā)電單元。進(jìn)一步，所述中間儲(chǔ)熱部包括熔鹽-導(dǎo)熱油換熱器、高溫儲(chǔ)熱罐和低溫儲(chǔ)熱罐，高溫儲(chǔ)熱罐和低溫儲(chǔ)熱罐分別通過(guò)熔鹽循環(huán)管道與熔鹽-導(dǎo)熱油換熱器連通。進(jìn)一步，所述生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐的排煙通道上依次設(shè)置有余熱預(yù)熱器和煙氣處理器。進(jìn)一步，所述汽輪機(jī)組的排出端連接有水蒸氣冷凝器，水蒸氣冷凝器與所述余熱預(yù)熱器連通，水蒸氣流過(guò)所述汽輪機(jī)組做功后，在水蒸氣冷凝器內(nèi)重新凝結(jié)為水，水導(dǎo)入所述余熱預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱后導(dǎo)入所述蒸汽發(fā)生器循環(huán)使用。本實(shí)用新型用槽式太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)收集的熱量，為蒸汽發(fā)生器提供熱能。用生物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的熱能對(duì)蒸汽發(fā)生器產(chǎn)出的水蒸氣進(jìn)行過(guò)熱，使水蒸汽出口溫度達(dá)到535°C，出口壓力達(dá)到13. 3mpa，這樣使汽輪機(jī)熱效率會(huì)與火電廠相當(dāng)。并且本實(shí)用新型回收燃燒煙氣余熱來(lái)為進(jìn)入蒸汽發(fā)生器前的水進(jìn)行預(yù)熱，提高熱利用率。

圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面，參考附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的說(shuō)明，附圖中示出了本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例。然而，本實(shí)用新型可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例，從而使本實(shí)用新型全面和完整，并將本實(shí)用新型的范圍完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。為了易于說(shuō)明，在這里可以使用諸如“上”、“下” “左” “右”等空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，用于 說(shuō)明圖中示出的一個(gè)元件或特征相對(duì)于另一個(gè)元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術(shù)語(yǔ)意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性術(shù)語(yǔ)“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或位于其他方位)，這里所用的空間相對(duì)說(shuō)明可相應(yīng)地解釋。如圖I所示，本實(shí)用新型生物質(zhì)與太陽(yáng)能光熱混合發(fā)電系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱場(chǎng)I、用于白天存儲(chǔ)熱量或夜晚釋放熱量的中間儲(chǔ)熱部、蒸汽發(fā)生器5、生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐6、余熱預(yù)熱器7、煙氣處理器8、汽輪機(jī)組9、水蒸氣冷凝器10、導(dǎo)熱油循環(huán)管道11、熔鹽循環(huán)管道12、水工質(zhì)循環(huán)管道13。本實(shí)施例中，中間儲(chǔ)熱部包括熔鹽-導(dǎo)熱油換熱器2、高溫儲(chǔ)熱罐3和低溫儲(chǔ)熱罐4，高溫儲(chǔ)熱罐3和低溫儲(chǔ)熱罐4分別通過(guò)熔鹽循環(huán)管道12與熔鹽-導(dǎo)熱油換熱器2連通，在實(shí)際應(yīng)用中，中間儲(chǔ)熱部還可采用多種形式的儲(chǔ)熱結(jié)構(gòu)，只要其滿(mǎn)足白天存儲(chǔ)熱量、夜晚釋放熱量的功能即可。熔鹽-導(dǎo)熱油換熱器2和蒸汽發(fā)生器5并聯(lián)設(shè)置在太陽(yáng)能集熱場(chǎng)I的導(dǎo)熱油循環(huán)管道11上。汽輪機(jī)組9的排出端連接有水蒸氣冷凝器10，生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐6的排煙通道上依次設(shè)置有余熱預(yù)熱器7和煙氣處理器8。蒸汽發(fā)生器5、生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐6、汽輪機(jī)組9、水蒸氣冷凝器10、余熱預(yù)熱器7通過(guò)水工質(zhì)循環(huán)管道13依次連通。在白天有陽(yáng)光時(shí)該發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行流程為導(dǎo)熱油流過(guò)太陽(yáng)能集熱場(chǎng)1，太陽(yáng)能集熱場(chǎng)I吸收太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能加熱導(dǎo)熱油，被加熱后的導(dǎo)熱油流出集熱場(chǎng)后，一部分流過(guò)蒸汽發(fā)生器5，其攜帶的熱能被水吸收，使水相變?yōu)樗魵猓魵饬魅肷镔|(zhì)過(guò)熱鍋爐6，經(jīng)過(guò)生物質(zhì)燃燒加熱后，推動(dòng)汽輪機(jī)組9發(fā)電；另一部分導(dǎo)熱油流過(guò)熔鹽-導(dǎo)熱油換熱器2，其攜帶的熱能被熔鹽吸收，實(shí)現(xiàn)了熔鹽儲(chǔ)熱的過(guò)程。白天儲(chǔ)熱過(guò)程中，熔鹽從低溫儲(chǔ)熱罐4流入熔鹽-導(dǎo)熱油換熱器2，吸收熱量后進(jìn)入高溫儲(chǔ)熱罐3，實(shí)現(xiàn)了熔鹽儲(chǔ)熱的過(guò)程。生物質(zhì)在生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐6中燃燒后產(chǎn)生的煙氣流過(guò)余熱預(yù)熱器7，為水預(yù)熱提供能量，然后經(jīng)過(guò)煙氣處理器8后排放。實(shí)現(xiàn)燃燒煙氣余熱回收利用。水流過(guò)余熱預(yù)熱器7吸收煙氣熱量后進(jìn)入蒸汽發(fā)生器5，吸收導(dǎo)熱油的熱量，相變?yōu)?32. 6°C、13. 3Mpa的水蒸氣。水蒸氣流入生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐6被加熱到535°C，再流過(guò)汽輪機(jī)，推動(dòng)汽輪機(jī)組9發(fā)電，然后經(jīng)過(guò)水蒸氣冷凝器10，重新凝結(jié)為水，流入余熱預(yù)熱器7，實(shí)現(xiàn)水工質(zhì)的循環(huán)。在夜晚無(wú)陽(yáng)光時(shí)該發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行流程為熔鹽從高溫儲(chǔ)熱罐3流入熔鹽-導(dǎo)熱油換熱器2，放出熱量后進(jìn)入低溫儲(chǔ)熱罐4，實(shí)現(xiàn)了熔鹽放熱的過(guò)程。在此過(guò)程中導(dǎo)熱油流過(guò)熔鹽-導(dǎo)熱油換熱器2，被熔鹽加熱后，再流過(guò)蒸汽發(fā)生器5，其攜帶的熱能被水吸收，使水相變?yōu)樗魵猓魵饬魅肷镔|(zhì)過(guò)熱鍋爐6，經(jīng)過(guò)生物質(zhì)燃燒加熱后，推動(dòng)汽輪機(jī)組9發(fā)電。生物質(zhì)在生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐6中燃燒后產(chǎn)生的煙氣流過(guò)余熱預(yù)熱器7，為水預(yù)熱提供能 量，然后經(jīng)過(guò)煙氣處理器8后排放。實(shí)現(xiàn)燃燒煙氣余熱回收利用。水流過(guò)余熱預(yù)熱器7吸收煙氣熱量后進(jìn)入蒸汽發(fā)生器5，吸收導(dǎo)熱油的熱量，相變?yōu)?32. 60C ,13. 3Mpa的水蒸氣。水蒸氣流入生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐6被加熱到535°C，再流過(guò)汽輪機(jī)，推動(dòng)汽輪機(jī)組9發(fā)電，然后進(jìn)過(guò)冷凝器，重新凝結(jié)為水，流入余熱預(yù)熱器7，實(shí)現(xiàn)水工質(zhì)的循環(huán)。
權(quán)利要求1.生物質(zhì)與太陽(yáng)能光熱混合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，該混合發(fā)電系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱場(chǎng)、用于白天存儲(chǔ)熱量或夜晚釋放熱量的中間儲(chǔ)熱部、蒸汽發(fā)生器、生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐和汽輪機(jī)組，中間儲(chǔ)熱部和蒸汽發(fā)生器并聯(lián)設(shè)置在太陽(yáng)能集熱場(chǎng)的導(dǎo)熱循環(huán)管道上，蒸汽發(fā)生器、生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐、汽輪機(jī)組通過(guò)管道依次連通，其中，太陽(yáng)能集熱場(chǎng)、蒸汽發(fā)生器、生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐和汽輪機(jī)組連接組成白天發(fā)電單元，中間儲(chǔ)熱部、蒸汽發(fā)生器、生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐和汽輪機(jī)組連接組成夜晚發(fā)電單元。
2.如權(quán)利要求I所述的生物質(zhì)與太陽(yáng)能光熱混合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述中間儲(chǔ)熱部包括熔鹽-導(dǎo)熱油換熱器、高溫儲(chǔ)熱罐和低溫儲(chǔ)熱罐，高溫儲(chǔ)熱罐和低溫儲(chǔ)熱罐分別通過(guò)熔鹽循環(huán)管道與熔鹽-導(dǎo)熱油換熱器連通。
3.如權(quán)利要求I所述的生物質(zhì)與太陽(yáng)能光熱混合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐的排煙通道上依次設(shè)置有余熱預(yù)熱器和煙氣處理器。
4.如權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)與太陽(yáng)能光熱混合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述汽輪機(jī)組的排出端連接有水蒸氣冷凝器，水蒸氣冷凝器與所述余熱預(yù)熱器連通，水蒸氣流過(guò)所述汽輪機(jī)組做功后，在水蒸氣冷凝器內(nèi)重新凝結(jié)為水，水導(dǎo)入所述余熱預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱后導(dǎo)入所述蒸汽發(fā)生器循環(huán)使用。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種生物質(zhì)與太陽(yáng)能光熱混合發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能集熱場(chǎng)、用于白天存儲(chǔ)熱量或夜晚釋放熱量的中間儲(chǔ)熱部、蒸汽發(fā)生器、生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐和汽輪機(jī)組，中間儲(chǔ)熱部和蒸汽發(fā)生器并聯(lián)設(shè)置在太陽(yáng)能集熱場(chǎng)的導(dǎo)熱循環(huán)管道上，蒸汽發(fā)生器、生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐、汽輪機(jī)組通過(guò)管道依次連通，其中，太陽(yáng)能集熱場(chǎng)、蒸汽發(fā)生器、生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐和汽輪機(jī)組連接組成白天發(fā)電單元，中間儲(chǔ)熱部、蒸汽發(fā)生器、生物質(zhì)過(guò)熱鍋爐和汽輪機(jī)組連接組成夜晚發(fā)電單元。本實(shí)用新型使水蒸汽出口溫度達(dá)到535℃，出口壓力達(dá)到13.3MPa，這樣使汽輪機(jī)熱效率會(huì)與火電廠相當(dāng)。并且本實(shí)用新型回收燃燒煙氣余熱來(lái)為進(jìn)入蒸汽發(fā)生器前的水進(jìn)行預(yù)熱，提高熱利用率。
文檔編號(hào)F01D15/10GK202645896SQ201220244609
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者薛黎明, 楊耀華 申請(qǐng)人:中海陽(yáng)新能源電力股份有限公司