[发明专利]一种利用太阳能降低回热循环燃煤热耗的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及降低回热循环燃煤热耗技术领域，尤其涉及一种利用太阳能降低回热循环燃煤热耗的装置和方法。

背景技术

热电厂燃煤产生水蒸汽，采用回热循环进行发电和供热。但是利用回热循环的燃煤热耗较高，如抽汽凝汽式汽轮机热电厂回热循环的发电燃煤热耗达8495KJ/kw.h；背压式汽轮机热电厂回热循环的发电燃煤热耗达3809KJ/kw.h。长期以来，如何降低回热循环的发电燃煤热耗，是科研人员持续研究和关注的重大课题。

发明内容

针对现有技术中回热循环燃煤热耗过高的现状，本发明提供了一种利用太阳能降低回热循环燃煤热耗的装置和方法。本发明充分利用了自然界的太阳能，加热回热循环中的补充水或凝结水，节省了加热用的水蒸汽，以低品位的太阳能取代部分燃煤热能，大大降低了回热循环的发电燃煤热耗。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种利用太阳能降低回热循环燃煤热耗的装置，它包括太阳能加热器、将加热工质输入太阳能加热器的加热工质输送泵、列管式加热器、蓄热水箱、热水输送泵和热电厂回热循环部分；所述加热工质输送泵一端通过管道从列管式加热器的右侧吸取加热工质，另一端通过管道与太阳能加热器的顶部相连接；所述太阳能加热器的底部通过管道与列管式加热器的左侧连接；

所述蓄热水箱由左侧的蓄热室和右侧的加热室组成，两侧在蓄热水箱内的上部相连通，所述加热室右上部设有凝结水管道接口与补充水管道接口，所述蓄热室左侧下部的管道经热水输送泵与热电厂回热循环部分中的除氧器连接；

所述列管式加热器设有左侧水室、右侧水室和加热管，所述左右两侧水室下设有水室管板，所述加热管的两端分别连接在左侧水室和右侧水室下的水室管板上，所述加热室的顶盖与列管式加热器的水室管板相连接。

对上述技术方案的进一步改进：所述列管式加热器还设有偏中管隔板，跨中管隔板和中间隔板，中间隔板焊接在水室管板上，跨中管隔板焊接在中间隔板上，偏中管隔板通过支架也焊接在中间隔板上，所述加热管被偏中管隔板，跨中管隔板和中间隔板分隔形成换热管束。

对上述技术方案的进一步改进：所述热电厂回热循环部分为抽凝式汽轮机热电厂回热循环部分，它包括依次通过管道连接的锅炉、汽轮机和发电机，汽轮机还连接有供汽管道、凝汽器和凝结泵，汽轮机通过管道和低压加热器进汽阀门与低压加热器连接，汽轮机通过管道和除氧器进汽阀门与除氧器连接，汽轮机通过管道和高压加热器进汽阀门与高压加热器连接，低压加热器与除氧器连接。

对上述技术方案的进一步改进：所述热电厂回热循环部分为背压式汽轮机热电厂回热循环部分，它包括依次通过管道连接的锅炉、汽轮机和发电机，汽轮机通过管道和除氧器进汽阀门与除氧器连接，汽轮机通过管道和高压加热器进汽阀门与高压加热器连接，汽轮机还连接有供汽阀门。

对上述技术方案的进一步改进：所述蓄热水箱的顶盖、侧表面与底面均有保温层。

对上述技术方案的进一步改进：所述加热工质为经过除盐和除氧处理的软化水。

对上述技术方案的进一步改进：太阳能加热器的安装底面高出蓄热水箱顶盖5米以上。

本发明还提供了采用所述的装置利用太阳能降低回热循环燃煤热耗的方法，它包括以下步骤：

（1）有阳光照射的条件下，所述加热工质输送泵将加热工质输入太阳能加热器，加热工质在太阳能加热器中被加热后，靠自身重力沿管进入列管式加热器的换热管束；

（2）补充水和/或凝结水进入蓄热水箱的加热室，加热工质在列管式加热器经换热管束向加热室的补充水和/或凝结水放热，工质的温度下降，然后由加热工质输送泵输送至太阳能加热器，周而复始循环；所述补充水或凝结水在加热室内被加热后流入蓄热室，再经热水输送泵输送至热电厂回热循环部分中的除氧器，参与热电厂回热循环。

其中，所述步骤（1）中阳光照射的条件为从上午9点到下午3点。

进一步的，所述步骤（1）中加热工质在太阳能加热器中被加热至86℃以上，在换热管束内换热后温度下降至40℃以下。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：利用本发明所述装置能够充分的利用太阳能加热回热循环中的补充水或凝结水，节省了加热用的水蒸汽，以低品位的太阳能取代部分燃煤热能，可使抽汽凝汽式汽轮机回热循环的发电燃煤热耗下降1305KJ/w.h；背压式汽轮机回热循环的发电燃煤热耗下降3809KJ/kw.h，显著降低了回热循环的发电燃煤热耗。在达到同样回热循环的目的下，节省了燃煤能耗，节省了热电厂的生产成本，而且有利于环境保护。