[實(shí)用新型]槽式太陽能-燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220362377.8
• 申請(qǐng)日: 2012-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN202673592U
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹揚(yáng);張鈞;閆凱;李惠民;魏春嶺;田增華;吳衛(wèi);武耀勇;王旭;聶會(huì)建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力工程顧問集團(tuán)華北電力設(shè)計(jì)院工程有限公司
• 主分類號(hào): F03G6/06
• 分類號(hào): F03G6/06;F01K23/10
• 代理公司: 北京申翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11214
• 代理人: 艾晶

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，特別是一種新穎的將槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)與蒸汽-燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)相結(jié)合的發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，關(guān)于槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)與燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)概述如下。

1、槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)。

槽式太陽能熱發(fā)電全稱為“槽式拋物面聚光太陽能熱發(fā)電”，其裝置是一種借助槽式拋物面反光鏡將太陽光反射并聚焦到集熱管上，加熱集熱管中的導(dǎo)熱油，管中導(dǎo)熱油通過蒸汽發(fā)生系統(tǒng)將水加熱成水蒸汽，驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電的清潔能源利用裝置。

槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)主要包括以下五個(gè)子系統(tǒng)。

（1）集熱子系統(tǒng)，是系統(tǒng)的核心，由槽式拋物面反光鏡、接收器和跟蹤裝置構(gòu)成。熱接收器采用真空管式；跟蹤方式采用一維跟蹤，南北布置方式。

（2）蒸汽發(fā)生子系統(tǒng)，由預(yù)熱器、蒸汽發(fā)生器、過熱器和再熱器組成。工質(zhì)為導(dǎo)熱油，采用雙回路，即接收器中導(dǎo)熱油被加熱后，進(jìn)入蒸汽發(fā)生子系統(tǒng)中產(chǎn)生過熱蒸汽，過熱蒸汽進(jìn)入汽輪發(fā)電子系統(tǒng)發(fā)電。

（3）發(fā)電子系統(tǒng)，基本組成與常規(guī)發(fā)電設(shè)備類似，但需要配置一種專用控制裝置，用于太陽能加熱系統(tǒng)與輔助能源系統(tǒng)之間的切換，或用于太陽能加熱系統(tǒng)與輔助能源加熱系統(tǒng)混合工作。

（4）儲(chǔ)熱子系統(tǒng)，在夜間情況下，太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)可以依靠熱儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)存的能量維持系統(tǒng)正常運(yùn)行一定的時(shí)間。

（5）輔助能源子系統(tǒng)。在夜間、陰天或其他無太陽光照射的情況下，可以采用輔助能源系統(tǒng)供熱。

槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)是目前世界上最成熟的，也是目前唯一實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行的太陽能熱發(fā)電技術(shù)。槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，其太陽能熱輻射收集裝置占地面積比塔式和碟式系統(tǒng)的要小30%左右；槽式拋物面集熱裝置的制造所需的構(gòu)件形式不多，容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，適合批量生產(chǎn)；用于聚焦太陽光的槽式拋物面聚光器加工簡(jiǎn)單，制造成本較低；太陽能槽式發(fā)電不需太高的建筑，其跟蹤系統(tǒng)只需一維同軸跟蹤即可實(shí)現(xiàn)多個(gè)集熱器的實(shí)時(shí)跟蹤，減少跟蹤系統(tǒng)難度和費(fèi)用。

目前，槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)的主要技術(shù)制約難點(diǎn)是集熱工質(zhì)（導(dǎo)熱油）受材料特性限制，只能加熱至390℃左右，產(chǎn)生的蒸汽溫度為370℃左右，發(fā)電子系統(tǒng)熱效率較低；此外，導(dǎo)熱油還存在高溫分解、腐蝕，低溫凝固等問題。

2、燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)。

燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)是二十世紀(jì)四十年代末開始發(fā)展起來的一種能源綜合利用技術(shù)，是以燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)為前置循環(huán)、以蒸汽輪機(jī)循環(huán)為后置循環(huán)所組成的聯(lián)合循環(huán)。燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組由燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組、余熱鍋爐、蒸汽輪發(fā)電機(jī)組組成，將燃?xì)廨啓C(jī)排出的“廢氣”引入余熱鍋爐，加熱水產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽，再推動(dòng)汽輪機(jī)做功。相當(dāng)于將燃?xì)廨啓C(jī)的布雷頓循環(huán)和汽輪機(jī)的朗肯循環(huán)聯(lián)合起來，形成能源梯級(jí)利用的總能系統(tǒng)，達(dá)到極高的熱效率，整個(gè)聯(lián)合循環(huán)的熱效率較燃?xì)廨啓C(jī)簡(jiǎn)單循環(huán)和汽輪發(fā)電機(jī)組有顯著提高，可達(dá)60%左右。目前，燃?xì)廨啓C(jī)的入口煙氣溫度已能達(dá)到約1500℃，排煙溫度在480~610℃之間。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題在于提供一種槽式太陽能-燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，此種帶儲(chǔ)熱子系統(tǒng)的槽式太陽能熱發(fā)電與燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)相結(jié)合的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)（ISCC），能夠提高太陽能的利用效率和全廠總熱效率。該系統(tǒng)將槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中由太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)產(chǎn)生的蒸汽引入余熱鍋爐，利用燃?xì)廨啓C(jī)的煙氣余熱，將蒸汽進(jìn)一步過熱，進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。該系統(tǒng)中，槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)集中吸收的太陽能轉(zhuǎn)化為蒸汽的熱能，經(jīng)余熱鍋爐進(jìn)一步提高蒸汽的品質(zhì)，再經(jīng)汽輪發(fā)電機(jī)組，最終轉(zhuǎn)化為電能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案。

一種槽式太陽能-燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，包含相互連接的槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)和燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括相互連接的余熱鍋爐和蒸汽輪發(fā)電機(jī)組，余熱鍋爐還連接燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組。

槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)包含集熱子系統(tǒng)，集熱子系統(tǒng)連接儲(chǔ)熱子系統(tǒng)；集熱子系統(tǒng)還連接蒸汽發(fā)生系統(tǒng)；蒸汽發(fā)生系統(tǒng)連接余熱鍋爐和蒸汽輪發(fā)電機(jī)組。

集熱子系統(tǒng)與儲(chǔ)熱子系統(tǒng)通過第一導(dǎo)熱油供油管和第一導(dǎo)熱油回油管連接；集熱子系統(tǒng)與蒸汽發(fā)生系統(tǒng)通過第二導(dǎo)熱油供油管和第二導(dǎo)熱油回油管連接；蒸汽發(fā)生系統(tǒng)與余熱鍋爐通過第一蒸汽管和第一給水管連接。

余熱鍋爐與蒸汽發(fā)電機(jī)組通過第二蒸汽管和第二給水流管連接。

本實(shí)用新型的有益效果如下。

1、槽式太陽能與天然氣相結(jié)合聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，可提高能源利用效率。