[發(fā)明專利]一種生物質與太陽能輔助的燃煤電廠加熱器系統(tǒng)

無效

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• 申請日: 2010-11-17
• 公開（公告）號: CN102012013A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發(fā)明（設計）人: 葉學民;李春曦;祁成;馬少棟;王歡
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: F22B1/00
• 分類號: F22B1/00;F23L15/00;F24J2/00;F03G6/06
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;高錫明

技術領域

本發(fā)明涉及一種能有效利用生物質能和太陽能提高燃煤發(fā)電效率，實現(xiàn)低碳排放的新型輔助加熱器系統(tǒng)，屬可再生能源利用技術領域。

背景技術

目前，電力行業(yè)仍以火力發(fā)電為主，火力發(fā)電所用燃料主要是煤炭，這種發(fā)電方式煤耗高、能量利用率低、二氧化碳等有害氣體排放量大，環(huán)境污染嚴重。

隨著世界能源政策的調整，發(fā)展低碳經(jīng)濟和強化環(huán)境保護已成大勢所趨。中國政府決定到2020年全國單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40-45%，并作為約束性指標納入“十二五”及其后的國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中長期規(guī)劃。而據(jù)初步統(tǒng)計，中國火力發(fā)電廠二氧化碳的排放量達到總排放量的近60%之多，因此，開展節(jié)能減排已成為火力發(fā)電廠必須面臨的一個重大課題和緊迫任務。

我國可利用的生物質能源十分豐富，據(jù)統(tǒng)計每年可使用的生物質能與總量相當于5億噸標準煤，而實際年利用率不足2%，因此開發(fā)潛力巨大。另外，太陽能資源也非常豐富，太陽能發(fā)電具有安全可靠、使用壽命長、運行費用少、維護簡單、無噪聲、無需燃料、無污染等優(yōu)點，太陽能利用技術日趨成熟。在各類太陽能集熱器中，拋物面槽式太陽能集熱器屬于一種中溫集熱器，它可以將工質加熱到400℃，利用這種集熱器收集太陽能熱量進行發(fā)電是目前唯一實現(xiàn)商業(yè)化運營的太陽能熱發(fā)電方式。

有鑒于此，通過整合生物質能和太陽能的低碳排放優(yōu)勢和傳統(tǒng)火力發(fā)電的技術優(yōu)勢，將生物質能和太陽能的利用聯(lián)合引入傳統(tǒng)燃煤電廠系統(tǒng)中，勢必能有效改善并提高系統(tǒng)發(fā)電的環(huán)保性和經(jīng)濟性。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足、提供一種高效、低碳的生物質與太陽能輔助的燃煤電廠加熱器系統(tǒng)。

本發(fā)明所述問題是以下述技術方案實現(xiàn)的：

一種生物質與太陽能輔助的燃煤電廠加熱器系統(tǒng)，構成中包括加熱器和并聯(lián)輔助系統(tǒng)，所述并聯(lián)輔助系統(tǒng)由生物質氣化裝置與拋物面槽式太陽能集熱器場并聯(lián)組成，其工質出口經(jīng)并聯(lián)輔助系統(tǒng)蒸汽出口閥接加熱器的蒸汽入口，其工質入口經(jīng)并聯(lián)輔助系統(tǒng)疏水入口閥接加熱器的疏水出口。

上述生物質與太陽能輔助的燃煤電廠加熱器系統(tǒng)，構成中還包括塔式太陽能空氣預熱系統(tǒng)，所述塔式太陽能空氣預熱系統(tǒng)由壓氣機和塔式太陽能集熱器組成，所述壓氣機輸出的壓縮空氣經(jīng)塔式太陽能集熱器預熱后，供生物質氣化裝置使用。

上述生物質與太陽能輔助的燃煤電廠加熱器系統(tǒng)，所述生物質氣化裝置由流化床生物質氣化爐和燃燒換熱器構成，其入口設置有生物質氣化裝置入口閥，出口設置有生物質氣化裝置出口閥；所述拋物面槽式太陽能集熱器場由多個拋物面槽式太陽能集熱器串、并聯(lián)連接而成，其入口設置有拋物面槽式太陽能集熱器場入口閥，出口設置有拋物面槽式太陽能集熱器場出口閥。

上述生物質與太陽能輔助的燃煤電廠加熱器系統(tǒng)，所述壓氣機的入口設置有塔式太陽能空氣預熱系統(tǒng)空氣進口閥；所述塔式太陽能集熱器的入口設置有塔式太陽能集熱器入口閥，出口設置有塔式太陽能集熱器出口閥；塔式太陽能集熱器入口閥、出口閥兩端并聯(lián)塔式太陽能集熱器旁路閥。

本發(fā)明在傳統(tǒng)燃煤電廠加熱器系統(tǒng)的基礎上增加了由生物質氣化裝置與拋物面槽式太陽能集熱器場并聯(lián)構成的輔助系統(tǒng)，并聯(lián)輔助系統(tǒng)聯(lián)合利用生物質能和太陽能將加熱器的部分疏水加熱至具有本級加熱器汽輪機側抽汽參數(shù)的蒸汽后送回加熱器，這些具有特定參數(shù)的蒸汽代替全部或部分汽輪機側抽汽在加熱器中放出熱量，加熱來自上一級加熱器的給水，從而減少了本級加熱器汽輪機側抽汽量，在維持機組發(fā)電量不變的情況下，使煤耗量明顯減少，有效降低了二氧化碳的排放量。

塔式太陽能集熱器用于加熱進入生物質氣化裝置的冷空氣，提高氣化爐氣化效率，降低生物質原料的使用量。生物質氣化裝置、拋物面槽式太陽能集熱器場和塔式太陽能集熱器進出口都設有閥門，在設備出現(xiàn)故障時可以起到解裂該裝置的作用，以防影響系統(tǒng)的正常運行。

本發(fā)明優(yōu)化了能源利用結構，降低了傳統(tǒng)燃煤電廠的煤耗，很大程度上解決了單一燃煤電廠的高污染問題。

附圖說明

下面結合附圖對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)連接圖；

圖2是拋物面槽式太陽能集熱器場的結構示意圖；

圖3是拋物面槽式太陽能集熱器的結構示意圖；

圖4是塔式太陽能集熱器的工作原理圖；

圖5是塔式太陽能集熱器的結構示意圖；

圖6是流化床生物質氣化爐的結構示意圖。