[实用新型]一种可再生能源辅助燃煤的混合发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种有效利用可再生能源来降低煤耗并实现低碳排放的新型混合发电系统，属发电技术领域。

背景技术

火力发电在现有供电系统中占据着相当的份额，火力发电所用燃料主要是煤炭，这种发电方式煤耗高、能量利用率低、二氧化碳等有害气体排放量大，而且随机组容量的不断提高，煤炭燃烧对环境造成的污染日趋严重。随着世界能源政策的调整，发展低碳经济和强化环境保护已成大势所趋。以中国为例，到2020年全国国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40-45％，而火力发电厂二氧化碳的排放量占到总排放量的近60％之多，因此，火力发电厂如何节能减排、降低碳排放量是有关技术人员面临的一个迫在眉睫而又富有挑战性的重大课题。

目前，世界可利用的生物质能源十分丰富，每年可使用的生物质能总量相当于5亿吨标准煤，而实际年利用率不足2％，因此开发潜力巨大。另外，太阳能是一种资源非常丰富的能源，具有运行费用低、维护简单、无噪声、无污染等优点。因此，若通过整合太阳能、生物质能的低碳排放优势和传统火力发电的技术优势，进行多种能源形式的混合发电，势必能有效改善并提高系统发电的环保性和经济性。

实用新型内容

本实用新型提出一种能够有效降低煤耗的并联式可再生能源辅助燃煤的混合发电系统，目的在于改善并提高传统发电模式的环保性和经济性。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种可再生能源辅助燃煤的混合发电系统，它包括燃煤锅炉发电系统和并联辅助系统，燃煤锅炉发电系统包括发电机和依次串联的凝汽器、凝结水泵、多级低压加热器、除氧器、给水泵、多级高压加热器、燃煤锅炉和汽轮机，其中，凝汽器的入汽口接汽轮机排汽，多级低压加热器、除氧器、多级高压加热器均与汽轮机抽汽连接，汽轮机驱动发电机；所述并联辅助系统由生物质气化装置与抛物面槽式太阳能集热器场组成，二者并联后接于给水泵出口与多级高压加热器之一的抽汽入口之间。

上述可再生能源辅助燃煤的混合发电系统，构成中还包括塔式太阳能空气预热系统，所述塔式太阳能空气预热系统由压气机和塔式太阳能集热装置组成，所述压气机输出的压缩空气经塔式太阳能集热装置预热后，供生物质气化装置使用。

上述可再生能源辅助燃煤的混合发电系统，所述生物质气化装置由生物质气化炉和燃烧换热器构成，其入口设置有生物质气化装置入口阀，出口设置有生物质气化装置出口阀；所述抛物面槽式太阳能集热器场由多个抛物面槽式太阳能集热器串、并联连接而成，其入口设置有抛物面槽式太阳能集热器场入口阀，出口设置有抛物面槽式太阳能集热器场出口阀；

上述可再生能源辅助燃煤的混合发电系统，所述压气机的入口设置有塔式太阳能空气预热系统空气进口阀；所述塔式太阳能集热装置的入口设置有塔式太阳能集热器入口阀，出口设置有塔式太阳能集热器出口阀；塔式太阳能集热器入口阀、出口阀两端并联塔式太阳能集热器旁路阀。

上述可再生能源辅助燃煤的混合发电系统，所述汽轮机由高压缸、中压缸和低压缸串联构成，所述高压加热器设置三级，所述低压加热器设置四级，高压缸为第二级高压加热器和第三级高压加热器提供抽汽，中压缸为除氧器和第一级高压加热器提供抽汽，低压缸为四级低压加热器提供抽汽。

上述可再生能源辅助燃煤的混合发电系统，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之间设有疏水管路，第四级低压加热器、第三级低压加热器、第二级低压加热器之间设有疏水管路，第三级低压加热器和第二级低压加热器之间连接疏水泵，第一级低压加热器和凝汽器之间设有疏水管路。

本实用新型基于并联电路可以为干路提供更大的电流的思想，在传统燃煤发电系统的基础上增加了由生物质气化装置与抛物面槽式太阳能集热器场并联构成的辅助系统，充分利用太阳能和生物质能两种可再生能源辅助燃煤发电。这种并联结构的好处在于生物质气化装置和抛物面槽式太阳能集热器场在允许流过的工质流量上有叠加效果，即在每条支路上使工质参数提升幅度不变的情况下，装置并联允许干路中流过更多的工质，这样更多的工质流过并联辅助系统而不是加热器，可以使汽轮机侧抽汽量进一步减少，进一步降低燃煤发电系统的煤耗量。生物质气化装置和抛物面槽式太阳能集热器场进出口都设有阀门，在设备出现故障时可以起到解裂该装置的作用，以防影响系统的正常运行。