[發(fā)明專利]太陽(yáng)能蒸汽等離子體雙用發(fā)電裝置及其工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410139601.0
• 申請(qǐng)日: 2014-04-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103883491A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程禮華;程皓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 程禮華
• 主分類號(hào): F03G6/00
• 分類號(hào): F03G6/00;F24J2/00;F22B1/00
• 代理公司: 杭州之江專利事務(wù)所(普通合伙) 33216
• 代理人: 張慧英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及太陽(yáng)能蒸汽等離子體雙用發(fā)電裝置及其工藝。

背景技術(shù)

能源是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，世界化石燃料的存儲(chǔ)量以及可以開(kāi)采的有限，不能無(wú)止境地開(kāi)采，同時(shí)開(kāi)采化石燃料、燃燒化石燃料獲取能源釋放出大量溫室氣體和有害物質(zhì)污染了環(huán)境，破壞人類的生存環(huán)境，不符合可持續(xù)發(fā)展。

太陽(yáng)能是人們尋找到的潔凈、可無(wú)限獲取的能源。太陽(yáng)能有兩種用途，一種是通過(guò)光電池將太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)化成電能，還有一種就是通過(guò)集熱將太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)化成熱能。利用太陽(yáng)熱能發(fā)電目前已成為全球風(fēng)險(xiǎn)投資的一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域，其原理是通過(guò)聚光裝置把太陽(yáng)光線聚集在裝有某種液體的管道或容器。借助太陽(yáng)熱能，液體被加熱到一定溫度，產(chǎn)生蒸汽然后驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電，熱能轉(zhuǎn)化為電能。這種發(fā)電方式被人們稱為太陽(yáng)能熱發(fā)電。與傳統(tǒng)的電廠相比，太陽(yáng)能熱電廠具有兩大優(yōu)勢(shì)：整個(gè)發(fā)電過(guò)程清潔，沒(méi)有任何碳排放；利用的是太陽(yáng)能，無(wú)需任何燃料成本太陽(yáng)能熱發(fā)電還有一大特色，那就是其熱能儲(chǔ)存成本要比電池儲(chǔ)存電能的成本低得多，然而，價(jià)格成為影響太陽(yáng)能熱發(fā)電推廣的一大障礙。

現(xiàn)有技術(shù)對(duì)太陽(yáng)能蒸汽發(fā)電技術(shù)可分為碟式太陽(yáng)能發(fā)電、槽式太陽(yáng)能發(fā)電，但是這些太陽(yáng)能發(fā)電雖然已經(jīng)能夠進(jìn)行規(guī)范的商業(yè)化運(yùn)行，但是由于轉(zhuǎn)化成本問(wèn)題已經(jīng)轉(zhuǎn)化效率問(wèn)題，能源利用率低、不能充分利用光熱資源。現(xiàn)行太陽(yáng)能蒸汽技術(shù)直接將水變成蒸汽的主要缺陷：一是太陽(yáng)能蒸汽法，蒸汽溫度多在140℃以下，很難達(dá)到250℃以上的較高溫度，難以滿足大量蒸汽直接發(fā)電的要求，如1000MW發(fā)電機(jī)組，每小時(shí)需要605℃蒸汽3000多噸；二是用太陽(yáng)能爐產(chǎn)生蒸汽法，雖然可以很容易滿足蒸汽溫度要求，但加熱速度較慢、而且量也很少。因此，綜合運(yùn)行成本很高，難以規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服上述的不足之處，目的在于提供太陽(yáng)能蒸汽等離子體雙用發(fā)電裝置，該裝置滿足規(guī)模化發(fā)電，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，減少占地面積。

本發(fā)明的另一目的在于提供太陽(yáng)能蒸汽等離子體雙用發(fā)電工藝，該工藝通過(guò)電離技術(shù)、超高壓脈沖技術(shù)和等離子體炬技術(shù)，快速、大量發(fā)電，有效降低成本。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的：太陽(yáng)能蒸汽等離子體雙用發(fā)電裝置，包括：清水過(guò)濾系統(tǒng)、太陽(yáng)能聚熱器、低溫蒸汽箱、蒸汽電解分離器、氫氣罐、氧氣罐、燃燒器、高溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)、等離子體炬、高溫蒸汽加壓箱、熱水超微噴霧器、電網(wǎng)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)；所述清水過(guò)濾系統(tǒng)的出水口與太陽(yáng)能聚熱器的進(jìn)水口連接，太陽(yáng)能聚熱器與低溫蒸汽箱、熱水超微噴霧器連接，低溫蒸汽箱的蒸汽出口與蒸汽電解分離器連接，蒸汽電解分離器的氫氣出口與氫氣罐連接、氧氣出口與氧氣罐連接，氫氣罐與氧氣罐與燃燒器連接，燃燒器與高溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)連接，燃燒器還將蒸汽與太陽(yáng)能聚熱器輸出的熱水和蒸汽混合后送入低溫蒸汽箱，高溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的排水口與太陽(yáng)能聚熱器連接，高溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)供電網(wǎng)系統(tǒng)用電；熱水超微噴霧器噴霧經(jīng)等離子體炬作用后送入高溫蒸汽加壓箱，高溫蒸汽加壓箱與高溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)連接；遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)監(jiān)控各個(gè)裝置正常工作。

作為優(yōu)選，太陽(yáng)能蒸汽等離子體雙用發(fā)電裝置還包括有中溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)、中低溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)、低溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)、中高溫蒸汽箱、中溫蒸汽箱；所述燃燒器與高溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)連接，高溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)與中高溫蒸汽箱、中溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)連接，中溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)與中低溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)、中溫蒸汽箱連接，中低溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)與低溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)連接，低溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)與低溫蒸汽箱連接；所述高溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)、中溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)、中低溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)、低溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)系統(tǒng)連接。

作為優(yōu)選，太陽(yáng)能蒸汽等離子體雙用發(fā)電裝置還包括有太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)系統(tǒng)連接。

作為優(yōu)選，所述蒸汽電解分離器包括：外殼、橫向催化芯、縱向催化芯、絕緣體、超高壓脈沖電源、通氫分子篩；所述外殼內(nèi)設(shè)有絕緣體、橫向催化芯、縱向催化芯，超高壓脈沖電源通過(guò)絕緣體與橫向催化芯連接，縱向催化芯與橫向催化芯連接，外殼底部與低溫蒸汽箱連通，外殼下端與氧氣罐連接，外殼頂端設(shè)有通氫分子篩，通氫分子篩與氫氣罐連通，氧氣罐、氫氣罐與燃燒器連接。

作為優(yōu)選，所述高溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)汽輪發(fā)電機(jī)組、或多螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組。

作為優(yōu)選，所述中溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)、中低溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)、低溫蒸汽發(fā)電系統(tǒng)為多螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組。