[實用新型]一種太陽能光熱與火力發(fā)電廠耦合發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721677289.6
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN207539871U
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王建彪
• 申請（專利權(quán)）人: 王建彪
• 主分類號: F22B1/00
• 分類號: F22B1/00;F01D15/10;F22D1/50
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本實用新型公開了一種太陽能光熱與火力發(fā)電廠耦合發(fā)電系統(tǒng)，包括汽輪機、與汽輪機相連的凝汽器，凝汽器通過低壓加熱器與除氧器連接，所述除氧器分別連接高壓加熱器和介質(zhì)給水換熱器，介質(zhì)給水換熱器分別連接到低溫介質(zhì)罐和高溫介質(zhì)罐，低溫介質(zhì)罐和高溫介質(zhì)罐分別連接布有太陽能反光鏡和吸熱器的太陽能光熱吸熱裝置。該系統(tǒng)利用了太陽能光熱的吸熱及儲能特性，并結(jié)合現(xiàn)有火力發(fā)電廠的部分設(shè)備，實現(xiàn)太陽能光熱發(fā)電和傳統(tǒng)火力發(fā)電廠的耦合發(fā)電，從而有效降低火力發(fā)電廠的能耗水平，減少太陽能光熱發(fā)電投資成本，實現(xiàn)資源、能源利用的最大化。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于太陽能光熱與火力發(fā)電廠耦合發(fā)電技術(shù)發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)域，特別是一種太陽能光熱與火力發(fā)電廠耦合發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，隨著節(jié)能減排政策的不斷出臺，我國新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，裝機容量逐年攀升，成為我國電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)中的新興力量，對改善我國電源結(jié)構(gòu)，降低污染排放起著重要的作用。據(jù)統(tǒng)計，截止2015年末，我國發(fā)電火電裝機容量9.9億千瓦；風電裝機容量12934萬千瓦；太陽能發(fā)電裝機容量4158萬千瓦。

目前，太陽能光熱發(fā)電在我國開始逐漸推廣，它是利用大規(guī)模陣列拋物或碟形鏡面收集太陽熱能，通過換熱裝置提供蒸汽，結(jié)合傳統(tǒng)汽輪發(fā)電機的工藝，從而達到發(fā)電的目的。它主要包括：吸熱塔、反射鏡、導(dǎo)熱介質(zhì)、介質(zhì)蒸汽發(fā)生器、低溫介質(zhì)存儲罐、高溫介質(zhì)存儲罐、汽輪機發(fā)電機、冷凝器、凝結(jié)水泵、除氧器、給水泵等設(shè)備。目前常用的導(dǎo)熱介質(zhì)主要包括：水、導(dǎo)熱油、熔鹽等。太陽能光熱發(fā)電工藝流程為：當太陽輻射存在時，低溫介質(zhì)存儲罐中的介質(zhì)進入吸熱塔吸收反射鏡反射來的太陽光熱，介質(zhì)被加熱后直接進入高溫存儲罐，部分介質(zhì)經(jīng)高溫介質(zhì)泵送入蒸汽發(fā)生器加熱給水，給水受熱變成蒸汽，驅(qū)動汽輪發(fā)電機發(fā)電，汽輪機排汽經(jīng)冷凝器凝結(jié)成水，經(jīng)凝結(jié)水泵、除氧器、給水泵后，再次進入介質(zhì)蒸汽發(fā)生器。介質(zhì)釋放熱量后進入低溫介質(zhì)罐，并再次進入吸熱塔加熱。當太陽輻射缺失時，高溫存儲罐中的導(dǎo)熱介質(zhì)進入蒸汽發(fā)生器釋放熱量，維持機組正常運行，釋放熱量后的介質(zhì)進入低溫存儲罐。該技術(shù)不但避免了昂貴的硅晶光電轉(zhuǎn)換工藝，大大降低太陽能發(fā)電的成本，而且擁有光伏太陽能所無法比擬的優(yōu)勢，通過配置儲熱系統(tǒng)并增大集熱系統(tǒng)的容量，當太陽輻射存在時，汽輪發(fā)電機組發(fā)電的同時，儲熱系統(tǒng)進行儲熱；在太陽輻射缺失的情況下，汽輪發(fā)電機組利用儲熱系統(tǒng)的放熱，仍然可以滿負荷發(fā)電。儲熱系統(tǒng)的容量足夠的情況下，機組可以連續(xù)24小時發(fā)電。

我國傳統(tǒng)火力發(fā)電廠設(shè)備利用小時數(shù)逐年下降，據(jù)統(tǒng)計2015年火力發(fā)電廠設(shè)備利用小時數(shù)為4364小時，2016年，火力發(fā)電廠設(shè)備利用小時數(shù)進一步降至4165小時，火力發(fā)電設(shè)備利用水平較低。而如何充分利用現(xiàn)有火力發(fā)電機組設(shè)備，提高機組現(xiàn)有火力發(fā)電機組運行效率，降低太陽能光熱發(fā)電投資成本，成為目前本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。

實用新型內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本實用新型的目的在于提供一種利用了太陽能光熱的吸熱及儲能特性，并結(jié)合現(xiàn)有火力發(fā)電廠的部分設(shè)備，實現(xiàn)太陽能光熱發(fā)電和傳統(tǒng)火力發(fā)電廠的耦合發(fā)電，從而有效降低火力發(fā)電廠的能耗水平，減少太陽能光熱發(fā)電投資成本，實現(xiàn)資源、能源利用的最大化。

本實用新型是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

一種太陽能光熱與火力發(fā)電廠耦合發(fā)電系統(tǒng)，包括汽輪機、與汽輪機相連的凝汽器，凝汽器通過低壓加熱器與除氧器連接，所述除氧器分別連接高壓加熱器和介質(zhì)給水換熱器，介質(zhì)給水換熱器分別連接到低溫介質(zhì)罐和高溫介質(zhì)罐，低溫介質(zhì)罐和高溫介質(zhì)罐分別連接布有太陽能反光鏡和吸熱器的太陽能光熱吸熱裝置。

進一步，所述介質(zhì)給水換熱器給水側(cè)與高壓加熱器給水側(cè)并聯(lián)，介質(zhì)給水換熱器給水側(cè)設(shè)置有進出口電動門。

進一步，所述吸熱器布置在太陽能反光鏡焦點處。

進一步，所述低溫介質(zhì)罐通過低溫介質(zhì)泵連接到吸熱器，經(jīng)吸收來自太陽能反光鏡反射的太陽能光熱的升溫的介質(zhì)進入高溫介質(zhì)罐。