[发明专利]一种复合集热方式的太阳能辅助燃煤发电系统

说明书

技术领域

本发明属于太阳能发电技术领域，特别涉及一种复合集热方式的太阳能辅助燃煤发电系统。

背景技术

虽然我国能源结构调整在逐步推进，逐步减少对化石燃料的依赖，但燃煤发电在发电结构中占比重很大这一情况短期难以改变。随着技术水平的提高，传统的节能改造对于火电机组减排的潜力日益减小，采用不同类型能源间的梯级综合利用成为降低燃煤机组煤耗的新举措。中低温利用太阳能的槽式太阳能热发电技术已较为成熟，并投入商业化运行多年。针对槽式太阳能辅助燃煤发电技术研究也开展了很多，用槽式太阳能热发电替代高压加热器能提高发电效率，减少发电煤耗，经济性好；但是槽式太阳能热发电加热工质温度不高，蒸汽品质较低，可替代一部分给水吸热热源，减少高压缸抽汽。高温利用太阳能的塔式太阳能热发电技术相比于其他太阳能热发电技术，其发电效率较高，使工质能够达到很高的参数。根据朗肯循环，提高蒸汽参数能够提高发电效率，节省燃料。塔式太阳能与燃煤互补发电，能有效提高对太阳能资源的利用；但是塔式太阳能锅炉屏式过热器引出后容易造成再热蒸汽流量减少的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种复合集热方式的太阳能辅助燃煤发电系统，其特征在于，所述系统包括燃煤发电子系统，槽式太阳能热发电子系统22和塔式太阳能热发电子系统；

所述燃煤发电子系统包括锅炉1顶部水平布置有屏式过热器2、高温过热器3、高温再热器4；锅炉1尾部的前后烟道中布置有低温再热器5、低温过热器6、省煤器7和空气预热器9；空气预热器9上面安装有脱硝设备8；省煤器7与脱硝设备8之间连接再循环烟道24的一端，再循环烟道24的另一端接入锅炉1顶部位置，再循环烟道24上安装有再循环风机23；锅炉1与燃煤侧汽轮机11通过主蒸汽管道10连接，燃煤侧汽轮机11与燃煤侧发电机12连接；凝汽器13入口连接燃煤侧汽轮机11，出口与凝结水泵14连接；凝结水泵14、低压加热器20、除氧器19、给水泵18、高压加热器21以及省煤器7依次连接；所述高压加热器21包括三号高压加热器17、二号高压加热器16以及一号高压加热15，并依次连接；燃煤侧汽轮机11、凝汽器13、低压加热器20、除氧器19、高压加热器21分别与燃煤侧发电机12连接；

所述槽式太阳能热发电子系统22的出口与一号高压加热15入口连接，槽式太阳能热发电子系统22的入口连接在一号高压加热15与二号高压加热器16之间；或槽式太阳能热发电子系统22的入口连接在二号高压加热16与三号高压加热器17之间，或槽式太阳能热发电子系统22的入口连接在三号高压加热器17与给水泵18之间。

所述塔式太阳能热发电子系统利用太阳能镜场26反射聚焦太阳能至塔式太阳能集热器25，锅炉抽汽管道27的一端连接在屏式过热器2与高温过热器3之间的分流装置上，锅炉抽汽管道27的另一端连接所述塔式太阳能集热器25的入口，太阳能蒸汽管道28一端连接塔式太阳能集热器25的出口，太阳能蒸汽管道28另一端连接塔式太阳能汽轮机29的入口，塔式太阳能汽轮机29与塔式太阳能侧发电机30通过轴连接。

有益效果

本发明采用复合太阳能接入燃煤机组方式，将能量品质较低的槽式太阳能替代部分高压加热器，能量品质较高的塔式太阳能加热从屏式过热器后抽出的部分高温蒸汽，经塔式太阳集热器吸热后做功发电；为了调整引入太阳能后对于锅炉和汽轮机造成的影响，从省煤器与脱硝设备之间由再循环风机抽出冷烟气注入到锅炉炉膛顶部与高温烟气混合，从而保证锅炉出口蒸汽品质；槽式太阳能与高压加热器并列替代回热系统部分热源，引起再热蒸汽流量增加，塔式太阳能替代锅炉过热蒸汽会再热蒸汽的流量减少，进而两种替代方式对再热蒸汽流量的影响效果会彼此抵消一部分，这有利于锅炉受热面安全。本发明系统实现了太阳能资源的梯级利用，扩大燃煤机组对太阳能吸纳范围，大大降低机组整体供电煤耗。

附图说明

图1为本发明的复合集热方式的太阳能辅助燃煤发电系统示意图。