[发明专利]太阳能和燃煤机组混合的热发电系统

说明书

技术领域

本发明属于发电设备范围，特别涉及采用太阳能热量代替燃煤机组一部分燃煤热量的一种太阳能和燃煤机组混合的热发电系统

背景技术

由于传统能源的减少，且传统能源对环境造成的危害日益突出，因此可再生能源的开发和利用已经成为各国能源发展战略的主题。其中，太阳能发电具有安全可靠、使用寿命长、运行费用少、维护简单、无噪声、不需要燃料、无污染等优点，已受到越来越多的重视。

抛物面槽式太阳能集热器属于一种中温集热器，可利用太阳能热量将工质加热至400℃参见Hank Price，Eckhard Lüpfert所著“Advances in Parabolic Trough Solar Power Technology”Journal of Solar Energy Engineering，Vol.124，No.5，P.109-125，2002。利用这种集热器收集太阳能热量进行发电是目前唯一实现商业化运营的太阳能热发电方式。这种热发电方式的原理采用了朗肯循环，循环过程中吸收的热量来源于集热器收集的太阳能热量。这种热发电方式由于蒸汽参数相对较低，且存在每日的启停，热效率只能达到百分之十几，而且太阳能辐射的不稳定性使其需要配备庞大、昂贵的蓄能装置，在一定程度上限制了这种热发电技术的进一步发展。

燃煤机组发电技术成熟，调节方便，热效率在40％左右。这种发电技术中，做功工质的吸热主要分为给水在回热系统的预热吸热、锅炉中的汽化和过热吸热三部分，其中在锅炉中的饱和吸热过程具有吸热量大、吸热温度不高的特点，其最高吸热温度不高于374℃，造成了燃料的浪费。另外，煤矿资源的减少以及对环境的严重污染也是这种发电技术最大的弊端。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能和燃煤机组混合的热发电系统，所述热发电系统由燃煤锅炉、汽轮机、发电机、加热器、太阳能集热器场、给水泵、除氧器、疏水泵、凝结水泵、凝汽器组成，其中太阳能集热器场由抛物面槽式太阳能集热器经过串并联方式连接组合而成。其特征在于：凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器、并联在一起的太阳能集热器场和燃煤锅炉及汽轮机依次串联，然后发电机由汽轮机驱动，汽轮机的排汽排往凝汽器。并且汽轮机还与四级低压加热器、除氧器和三级高压加热器连接。

所述汽轮机由高压缸、中压缸和低压缸串联构成。

所述汽轮机与高压加热器、低压加热器间设有连接管道。

所述第三级高压加热器、第二级高压加热器、第一级高压加热器和除氧器间设有疏水管路，第四级低压加热器、第三级低压加热器、第二级低压加热器间设有疏水管路，第三级低压加热器和第二级低压加热器间连接疏水泵，第一级低压加热器和凝汽器间设有疏水管路，以回收这些加热器的疏水及其热量。

本发明的有益效果是：能够采用太阳能和燃煤两种能源形式发电，提高了太阳能热发电的热效率，减少了单纯抛物面槽式太阳能热发电的投资，减少了燃煤机组的耗煤。该系统凝结水自凝汽器流出后进入加热器进行升温、升压，除氧器除氧，而后通过太阳能集热器场加热到饱和汽状态后进入燃煤锅炉或者直接进入燃煤锅炉，成为高温、高压的蒸汽，进入汽轮机做功，做完功后流入凝汽器，完成热力循环。该系统采用太阳能和燃煤两种能源形式发电，提高了太阳能热发电的热效率，减少了单纯抛物面槽式太阳能热发电的投资，减少了燃煤机组的耗煤。当太阳能辐射强度满足设计辐射强度要求时，系统按设计方式运行；当实际辐射强度低于设计值时，流经太阳能集热器的水减少，而进入常规锅炉中省煤器和水冷壁的水量增加，调整燃煤量，满足锅炉中水量增加而需增加的吸热量。在夜间太阳能辐射为零时，高压加热器出口的水全部进入锅炉，继续增大燃煤量，满足水吸热量增加的要求。这样利用燃煤锅炉的可调整性，弥补了单纯太阳能热发电由于太阳能资源的不稳定而带来的不足，不仅避免了庞大、巨额的蓄能装置，而且避免了每日的启停；将太阳能热量用于热效率较高的燃煤机组，提高了太阳能热发电的热经济性；对于燃煤机组而言，减少了耗煤。

附图说明

图1是本发明的流程连接系统示意图。

图中标号：

1-燃煤锅炉；2-汽轮机高压缸；3-汽轮机中压缸；4-汽轮机低压缸；5-发电机；

6-第三级高压加热器；7-第二级高压加热器；8-第一级高压加热器；9-太阳能集热器场；

10-给水泵；11-除氧器；12-第四级低压加热器；13-第三级低压加热器；

15-第二级低压加热器；16-第一低压加热器；14-疏水泵；17-凝结水泵；18-凝汽器；

具体实施方式