專利名稱：一種風能、太陽能和生物質(zhì)能綜合利用的發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于利用新能源發(fā)電技術(shù)領域，涉及太陽能、風能的綜合利用，特別涉
及一種風能、太陽能和生物質(zhì)能綜合利用的發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)境的惡化和化石燃料價格的不斷上揚，世界各國都在大力鼓勵發(fā)展新能
源，電力能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整已經(jīng)不可避免。以風力發(fā)電和太陽能為代表的新能源發(fā)展異常迅
速，但是這些新能源一般都是以單一發(fā)電形式出現(xiàn)，帶有一些較為明顯的缺陷。 風力發(fā)電利用風作為能量來源，依靠風力發(fā)出的電頻率與葉輪的轉(zhuǎn)速直接相關，
受風力大小影響電頻率不能保持穩(wěn)定不變；而且風資源難以精確預測，發(fā)電不可控制，發(fā)電
量常常波動，給當?shù)仉娋W(wǎng)造成很大的壓力。利用太陽能源也有類似難以精確預測和發(fā)電不
可控制的缺陷。

實用新型內(nèi)容本實用新型解決的問題在于克服新能源單一利用難以取得發(fā)電規(guī)模效應的缺陷， 提供一種風能、太陽能和生物質(zhì)能綜合利用的發(fā)電裝置，取得發(fā)電規(guī)模效應，同時其發(fā)電量 和頻率可以預測和控制，減少電網(wǎng)側(cè)的匹配壓力。 本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn) —種風能、太陽能和生物質(zhì)能綜合利用的發(fā)電裝置，包括熱能循環(huán)系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng) 和冷卻系統(tǒng)；發(fā)電系統(tǒng)包括帶有發(fā)電機的汽輪機，汽輪機通過管道依次與凝汽器、動力循環(huán) 系統(tǒng)循環(huán)泵、冷凝水加熱器連接；冷卻系統(tǒng)由空冷島、冷卻系統(tǒng)循環(huán)泵和通過冷凝器的循環(huán) 回路構(gòu)成； 熱能循環(huán)系統(tǒng)包括兩條平行的填充有熱能循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)的閉合的供熱回路，其一
為設有太陽能傳熱裝置的太陽能供熱回路，其二為設有生物質(zhì)能傳熱裝置和風能傳熱裝置
的復合供熱回路；這兩條平行供熱回路匯合后通向循環(huán)工質(zhì)膨脹箱，然后供熱回路依次通
過蒸汽過熱增壓器、蒸汽發(fā)生器和冷凝水加熱器傳熱交換；熱能循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)在設置在供
熱回路的熱能循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)泵驅(qū)動下進入傳熱裝置加熱。 所述的熱能循環(huán)系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的循環(huán)工質(zhì)互相獨立。 所述的太陽能傳熱裝置包括由槽型拋物面聚光集熱器經(jīng)過串聯(lián)或并聯(lián)組成太陽
能集熱器，太陽能集熱器收集的太陽能通過熱管換熱器加熱熱能循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)； 所述的生物質(zhì)能傳熱裝置包括生物質(zhì)燃燒器和加熱熱能循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)的換熱
器； 所述的風能傳熱裝置包括風力發(fā)電機組，風力發(fā)電機組發(fā)出電能經(jīng)過帶有電阻絲
的換熱器加熱熱能循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)，風電傳熱裝置設在生物質(zhì)能傳熱裝置的下游。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的風能、太陽能和生物質(zhì)能綜合利用的發(fā)電裝
置，其熱能循環(huán)系統(tǒng)包括兩條平行的供熱回路；這兩條供熱回路包括三種形式的能源供熱，分別為太陽能形式、風能形式和生物質(zhì)能形式，通過不同的傳熱裝置傳遞能量加熱熱能循 環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)；其中，風能和生物質(zhì)能形式連接成復合供熱回路，太陽能形式單獨構(gòu)成太陽能 供熱回路； 由于太陽能、風能的不可控性，其發(fā)電量和頻率難以預測和控制；根據(jù)整體系統(tǒng)對 熱能的要求以及太陽能和風能對系統(tǒng)的能量提供情況，調(diào)控生物質(zhì)能的燃燒供熱系統(tǒng)，從 而保證整體系統(tǒng)熱能的可控供應，減少電網(wǎng)側(cè)的匹配壓力，滿足規(guī)模發(fā)電的并網(wǎng)要求，使得 利用太陽能和風能即得到綜合的利用，又實現(xiàn)了規(guī)模化的發(fā)電。

圖1為本實用新型的連接示意圖。 其中1為熱管換熱器；2為太陽能集熱器；3為風力發(fā)電機組；4為循環(huán)工質(zhì)膨脹 箱；5為蒸汽過熱增壓器；6為汽輪機；7為發(fā)電機；8為變壓器；9為電網(wǎng)；10為空冷島；11 為冷卻系統(tǒng)循環(huán)泵；12為冷凝器；13為動力循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)泵；14為蒸汽發(fā)生器；15為冷凝 水加熱器；16為帶有電阻絲的換熱器；17為生物質(zhì)能傳熱裝置；18為熱能循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)泵。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細描述，所述是對本實用新型的解釋而不 是限定。 參見圖1，一種風能、太陽能和生物質(zhì)能綜合利用的發(fā)電裝置，包括熱能循環(huán)系統(tǒng)、 發(fā)電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)；三個循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)工質(zhì)相互獨立； 熱能循環(huán)系統(tǒng)包括兩條平行的填充有熱能循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)的閉合的供熱回路，其一 為設有太陽能傳熱裝置的太陽能供熱回路，所述的太陽能傳熱裝置包括由槽型拋物面聚光 集熱器經(jīng)過串聯(lián)或并聯(lián)組成太陽能集熱器2，太陽能集熱器2收集的太陽能通過與之相連 接的熱管換熱器1加熱熱能循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)； 其二為設有生物質(zhì)能傳熱裝置和風能傳熱裝置的復合供熱回路；所述的生物質(zhì)能 傳熱裝置17包括生物質(zhì)燃燒器和加熱熱能循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)的換熱器；所述的風能傳熱裝置 包括風力發(fā)電機組3，風力發(fā)電機組3發(fā)出電能經(jīng)過帶有電阻絲的換熱器16加熱熱能循環(huán) 系統(tǒng)工質(zhì)；風電傳熱裝置設在生物質(zhì)能傳熱裝置的下游； 這兩條平行供熱回路匯合后通向循環(huán)工質(zhì)膨脹箱4，循環(huán)工質(zhì)膨脹箱4維護了工 質(zhì)熱脹冷縮效應并提供對工質(zhì)必要處理的空間；然后供熱回路依次通過蒸汽過熱增壓器 5、蒸汽發(fā)生器14和冷凝水加熱器15傳熱交換； 供熱回路上還設有驅(qū)動熱能系統(tǒng)循環(huán)工質(zhì)的熱能循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)泵18 ; 發(fā)電系統(tǒng)包括帶有發(fā)電機7的汽輪機6，汽輪機6通過管道依次與凝汽器12、動力 循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)泵13、冷凝水加熱器15連接；發(fā)電機7與變壓器8連接后接入電網(wǎng)9 ; 冷卻系統(tǒng)由空冷島10、冷卻系統(tǒng)循環(huán)泵11和通過冷凝器12的循環(huán)回路構(gòu)成。 本實用新型的工作流程如下 太陽能集熱器1吸收太陽能同時通過熱管換熱器2把熱量傳輸給熱能循環(huán)系統(tǒng)工 質(zhì)，風力發(fā)電機組3發(fā)出電能經(jīng)過帶有電阻絲的換熱器16把電能轉(zhuǎn)換成熱能并傳輸給熱能循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)，熱能循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)泵18驅(qū)動熱能系統(tǒng)循環(huán)。根據(jù)整體系統(tǒng)對熱能的要求以 及太陽能和風能對系統(tǒng)的能量提供情況，調(diào)控生物質(zhì)能傳熱裝置17的供熱，從而保證整體 系統(tǒng)熱能的可控供應。 在蒸汽發(fā)生器14中，熱能循環(huán)系統(tǒng)提供的能量把加熱過的冷凝水變?yōu)檎羝?，蒸?在蒸汽過熱增壓器5進一步吸收能量，達到汽輪機6運行的工況參數(shù)，蒸汽在汽輪機6中做 功膨脹，驅(qū)動發(fā)電機7發(fā)電，發(fā)出的電經(jīng)過變壓器8調(diào)壓后直接輸入電網(wǎng)9。由于本發(fā)明通 過對加熱循環(huán)系統(tǒng)的控制，實現(xiàn)發(fā)電量和發(fā)電頻率的穩(wěn)定，減少電網(wǎng)側(cè)的匹配壓力，實現(xiàn)利 用太陽能和風能的規(guī)模發(fā)電。 在汽輪機6做過功的蒸汽在冷凝器12中凝結(jié)為液體水，冷凝水經(jīng)過冷凝水加熱器 15預熱后進入蒸汽發(fā)生器14轉(zhuǎn)換為蒸汽完成一個循環(huán)，動力循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)泵13驅(qū)動動力 系統(tǒng)循環(huán)。 冷卻系統(tǒng)在空冷島10中把從冷凝器12吸收的熱量排放出去，冷卻系統(tǒng)是由冷卻 系統(tǒng)循環(huán)泵ll驅(qū)動。 熱能循環(huán)系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)三個循環(huán)系統(tǒng)根據(jù)發(fā)電負荷通過DCS進行參 數(shù)調(diào)整從而集成為一個整體新能源發(fā)電系統(tǒng)。
權(quán)利要求一種風能、太陽能和生物質(zhì)能綜合利用的發(fā)電裝置，包括熱能循環(huán)系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)；發(fā)電系統(tǒng)包括帶有發(fā)電機(7)的汽輪機(6)，汽輪機(6)通過管道依次與凝汽器(12)、動力循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)泵(13)、冷凝水加熱器(15)連接；冷卻系統(tǒng)由空冷島(10)、冷卻系統(tǒng)循環(huán)泵(11)和通過冷凝器(12)的循環(huán)回路構(gòu)成；其特征在于，熱能循環(huán)系統(tǒng)包括兩條平行的填充有熱能循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)的閉合的供熱回路，其一為設有太陽能傳熱裝置的太陽能供熱回路，其二為設有生物質(zhì)能傳熱裝置(17)和風能傳熱裝置的復合供熱回路；這兩條平行供熱回路匯合后通向循環(huán)工質(zhì)膨脹箱(4)，然后供熱回路依次通過蒸汽過熱增壓器(5)、蒸汽發(fā)生器(14)和冷凝水加熱器(15)傳熱交換，熱能循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)在設置在供熱回路的熱能循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)泵(18)驅(qū)動下進入傳熱裝置加熱。
2. 如權(quán)利要求1所述的風能、太陽能和生物質(zhì)能綜合利用的發(fā)電裝置，其特征在于，所 述的熱能循環(huán)系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的循環(huán)工質(zhì)互相獨立。
3. 如權(quán)利要求1所述的風能、太陽能和生物質(zhì)能綜合利用的發(fā)電裝置，其特征在于， 所述的太陽能傳熱裝置包括由槽型拋物面聚光集熱器經(jīng)過串聯(lián)或并聯(lián)組成太陽能集熱器 (2)，太陽能集熱器(2)收集的太陽能通過與之相連的熱管換熱器(1)加熱熱能循環(huán)系統(tǒng)工 質(zhì)。
4. 如權(quán)利要求1所述的風能、太陽能和生物質(zhì)能綜合利用的發(fā)電裝置，其特征在于，所 述的生物質(zhì)能傳熱裝置(17)包括生物質(zhì)燃燒器和加熱熱能循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)的換熱器。
5. 如權(quán)利要求1所述的風能、太陽能和生物質(zhì)能綜合利用的發(fā)電裝置，其特征在于，所 述的風能傳熱裝置包括風力發(fā)電機組(3)，風力發(fā)電機組發(fā)出電能經(jīng)過帶有電阻絲的換熱 器(16)加熱熱能循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)，風電傳熱裝置設在生物質(zhì)能傳熱裝置的下游。
專利摘要本實用新型公開了一種風能、太陽能和生物質(zhì)能綜合利用的發(fā)電裝置，該裝置包括熱能循環(huán)系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，其中熱能循環(huán)系統(tǒng)包括兩條平行的填充有熱能循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)的閉合的供熱回路，其一為設有太陽能傳熱裝置的太陽能供熱回路，其二為設有生物質(zhì)能傳熱裝置和風能傳熱裝置的復合供熱回路；這兩條平行供熱回路匯合后通向循環(huán)工質(zhì)膨脹箱，然后供熱回路依次通過蒸汽過熱增壓器、蒸汽發(fā)生器和冷凝水加熱器傳熱交換。根據(jù)整體系統(tǒng)對熱能的要求以及太陽能和風能對系統(tǒng)的能量提供情況，調(diào)控生物質(zhì)能的燃燒供熱系統(tǒng)，從而保證整體系統(tǒng)熱能的可控供應，減少電網(wǎng)側(cè)的匹配壓力，使得利用太陽能和風能既得到綜合的利用，又實現(xiàn)了規(guī)?；陌l(fā)電。
文檔編號F24J2/00GK201513205SQ20092022033
公開日2010年6月23日 申請日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者張斌, 段宇平, 王國忠, 王日容, 申景泉, 魏子杰 申請人:中能電力科技開發(fā)有限公司