[發明專利]太陽能-燃機聯合循環熱電聯產系統

無效

• 申請號: 201210331322.5
• 申請日: 2012-09-10
• 公開（公告）號: CN102878036A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 汪禹
• 申請（專利權）人: 汪禹
• 主分類號: F03G6/06
• 分類號: F03G6/06;F02C6/18;F22D1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于新能源或可再生能源領域中的太陽能光熱利用技術，或者屬于能源領域中的火力發電技術，主要用于太陽能發電供熱、分布式能源，建立太陽能與其它能源互補的能源供應站，實現熱、電、冷全天候聯產聯供。

背景技術

目前太陽能光熱發電技術因考慮全天候運行需要，一般都配置儲熱裝置，由太陽能集熱裝置加熱儲熱油，被加熱的儲熱油存放在儲油罐中，再通過熱交換器將熱量傳至工質水，產生過熱蒸汽推動汽輪機做功發電。現有技術的主要問題是熱發電系統中增加了儲熱及熱交換裝置，大大增加了設備投資，并且由于傳熱溫差的存在，也降低了熱能至機械能的轉換效率。

技術背景參考資料：

1、《中國槽式太陽能熱發電產業化發展之我見》(東莞市康達電機工程有限公司，周福云，2010.9.28)。

2、專利：一種槽式太陽能集熱裝置，ZL201120049309.1。

3、現有燃機聯合循環熱電聯產機組資料。

發明內容

當前太陽能熱發電技術主要是要解決儲熱及熱交換裝置的投資過高和熱電轉換效率過低的問題。

本發明徹底拋棄了儲熱油系統，采用太陽能與燃機聯合循環的緊密結合，解決了全天候運行問題，同時提高了太陽能利用效率，節省了投資。

太陽能-燃機聯合循環熱電聯產系統，主要由太陽能集熱裝置、燃氣輪機發電機組、余熱鍋爐、蒸汽輪機發電機組和補熱加熱器所構成。

太陽能集熱裝置直接將高壓或中壓給水加熱成相應壓力的飽和或欠飽和水送入余熱鍋爐的高壓或中壓鍋筒，參與聯合循環發電供熱。這要保證太陽能集熱裝置的出口給水壓力和溫度與余熱鍋爐相應鍋筒內的工質參數相匹配。

為了確保全天候運行，系統設置了補熱加熱器，在太陽能集熱裝置非正常工作時用中低參數蒸汽加熱高壓或中壓給水，當給水達到飽和或欠飽和狀態后送入余熱鍋爐的相應鍋筒(也要保證參數匹配)，以彌補余熱鍋爐的熱量缺失。同時，由于使用了品位較低(相對于高、中參數蒸汽而言)的蒸汽去加熱高壓或中壓給水，產生了回熱效果，提高了循環效率。

太陽能集熱裝置的出口給水溫度通過調節其給水流量來控制。當陽光強烈時，增大給水流量(至設計值為止)；當陽光較弱時，減小給水流量；當沒有陽光時，給水流量到零；始終維持太陽能集熱裝置的出口給水溫度在設定值，保證與相應鍋筒內工質參數的匹配。太陽能集熱裝置的給水接自高壓或中壓給水泵。

余熱鍋爐的相應鍋筒水位通過調節補熱加熱器的給水流量來控制。當來自太陽能集熱裝置的給水流量過小時，鍋筒水位會降低(假設負荷不變)，這時要維持正常負荷運行，就必須另行補充給水，這就要增加補熱加熱器的給水流量；反之亦然。當太陽能集熱裝置的給水進入余熱鍋爐相應鍋筒的流量達到設計值時，補熱加熱器的給水流量到零(即在陽光燦爛時停用補熱加熱器)。補熱加熱器的給水也接自高壓或中壓給水泵。

補熱加熱器的出口給水溫度通過調節其加熱蒸汽的流量來控制。給水的流量發生變化時，如果加熱蒸汽不變，就會造成出口給水溫度變化，這時就要對加熱蒸汽流量進行調節，以維持出口給水溫度恒定，保證其參數與余熱鍋爐相應鍋筒內工質參數相匹配。加熱用的中低參數蒸汽可接自汽輪機的抽汽供熱母管和/或其它中低參數蒸汽。

在太陽能集熱裝置停用后重新啟動時，其出口給水溫度可能達不到要求，這時可將不合格的給水通過閥門從專門管道排向凝結水泵的出口管道，直至給水溫度符合要求為止。

通過補熱加熱器的作用，還可實現太陽能與普通火力發電熱力系統相結合。在普通火力發電熱力系統中，沒有燃機和余熱鍋爐，只有燃用化石燃料的鍋爐，可將來自太陽能集熱裝置的高壓飽和或欠飽和水直接送入鍋爐的高壓鍋筒中，與原有工質混合后在蒸發器中吸熱蒸發，再去過熱器中加熱成高壓過熱蒸汽，進入蒸汽輪機做功。其基本原理與燃機聯合循環相同，不再贅述。

附圖說明

附圖是太陽能-燃機聯合循環熱電聯產系統的原則性熱力系統圖。圖中，1——太陽能集熱裝置，2——燃氣輪機發電機組，3——余熱鍋爐，4——蒸汽輪機發電機組，5——補熱加熱器，6——給水泵，7——除氧器，8——凝汽器，9——凝結水泵；V1、V2、V3——調節閥，V4——旋轉隔板調節閥，V5——關斷閥及減壓閥；FL——燃料，AR——空氣，HG——高溫煙氣，FW——給水，HS--高壓過熱蒸汽，FH——供熱，SW——疏水，CW——凝結水。

具體實施方式