一種太陽能聚光集熱與常規(guī)能源耦合發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽發(fā)電系統(tǒng)，尤其是涉及一種太陽能聚光集熱與常規(guī)能源耦合發(fā)電系統(tǒng)。屬于太陽能發(fā)電技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，在太陽能利用中，光-熱轉換的理論和技術最為成熟，應用也最為廣泛。太陽能熱發(fā)電是指:以光學聚焦的方式將太陽輻射能轉換為高溫熱能，再通過熱傳遞加熱水產生蒸汽從而驅動汽輪發(fā)電機組發(fā)電。與光伏電池相比，太陽能熱發(fā)電技術具有設備前端制造污染小、易大規(guī)?；⒖商峁╇娏凸帷嵋约翱裳娱L發(fā)電時間、對電網沖擊小等優(yōu)點。但是，太陽能照射的能量分布密度小，獲得的可利用能源與四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關，電力的生產供給與使用需求往往在時間上不同步。因此，在太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中，通常都會設置一套儲熱系統(tǒng)，導致系統(tǒng)投資增加。
[0003]光熱發(fā)電，是指用聚光集熱裝置把太陽能聚集起來加熱某種工質，從而驅動熱機并帶動發(fā)電機來發(fā)電。它的能量轉換過程首先是將太陽輻射能轉換成熱能，而后熱能轉換為機械能，最后再由機械能轉換為電能。
[0004]現有技術中，太陽能聚光集熱發(fā)電系統(tǒng)設有儲熱裝置，通常采用熔鹽蓄熱。在日間太陽能充足時，一部分導熱油加熱凝結水產生蒸汽，帶動汽輪機發(fā)電；另一部分高溫導熱油進入儲熱系統(tǒng)，加熱熔鹽。夜間無日照時，高溫熔鹽放熱加熱導熱油，導熱油通過換熱產生蒸汽，保證發(fā)電系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)電?，F有技術中，其缺點如下:
[0005](I)由于太陽能不穩(wěn)定、不持續(xù)，系統(tǒng)中需設置儲能系統(tǒng)，其容量成本200-300美元/kW，運行成本3-50美元/kWh，投資成本高。
[0006](2)系統(tǒng)增加了蓄熱設備，增加了能量的轉換次數，蓄熱效率為30-60%，相當于減少了能量利用率。
[0007](3)系統(tǒng)增加了蓄熱設備，結構復雜，故障率提高。以常見的熔鹽蓄熱為例，需要保證良好的熔鹽傳輸回路，防止熔鹽泄露和熔鹽凝固堵塞管道。另外，由于熔鹽的工作溫度較高，二元硝酸鹽最高可達565°C，二元碳酸鹽最高可達850°C，管路的法蘭連接必須考慮大溫差條件下的熱脹冷縮問題，從而增加了維護成本。
[0008](4)增加了蓄熱設備，占地增加。

【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明的目的，是為了解決現有技術的太陽能發(fā)電系統(tǒng)存在結構復雜、轉換次數多、能源利用率低和故障率提高的問題，提供一種太陽能聚光集熱與常規(guī)能源耦合發(fā)電系統(tǒng)，具有發(fā)電成本低、太陽能利用效率高、系統(tǒng)故障率低和系統(tǒng)占地少的特點。
[0010]本發(fā)明的目的可以通過采取以下技術方案實現:
[0011]—種太陽能聚光集熱與常規(guī)能源耦合系統(tǒng)，包括太陽能聚光集熱裝置和發(fā)電機組，其特征在于:太陽能聚光集熱裝置包括太陽能聚光集熱板、油栗和熱交換器，發(fā)電機組包括蒸汽輪機、蒸汽輪機發(fā)電機、凝汽器、給水栗和蒸汽發(fā)生器，蒸汽發(fā)生器包括余熱鍋爐和常規(guī)能源供給機構；太陽能聚光集熱板的熱能輸出端連接熱交換器的熱能輸入端，熱交換器的低溫導熱油輸出端通過油栗連接太陽能聚光集熱板的低溫導熱油輸入端，熱交換器的蒸汽輸出端連接蒸汽輪機的低壓蒸汽輸入端；蒸汽輪機的乏汽輸出端經過凝汽器連接給水栗的輸入端，給水栗為升壓栗，給水栗的輸出端分為兩路，一路連接蒸汽發(fā)生器的回水輸入端，另一路連接熱交換器的回水輸入端；蒸汽發(fā)生器的高壓蒸汽輸出端連接蒸汽輪機的高壓蒸汽輸入端，蒸汽發(fā)生器的低壓蒸汽輸出端連接蒸汽輪機的低壓蒸汽輸入端；形成太陽能聚光集熱與常規(guī)能源耦合系統(tǒng)。
[0012]本發(fā)明的目的還可以通過采取以下技術方案實現:
[0013]進一步地，所述熱交換器由預熱器、蒸汽發(fā)生器和過熱器依次連接組成；所述預熱器的進水端連接給水栗的輸出端，預熱器的出水端連接蒸汽發(fā)生器的輸入端；所述蒸汽發(fā)生器的輸出端通過過熱器連接蒸汽輪機的低壓蒸汽輸入端；所述過熱器的高溫油輸入端連接太陽能聚光集熱板的高溫油輸出端，過熱器的高溫油輸出端通過蒸汽發(fā)生器的熱交換介質回路連接預熱器的熱交換介質回路輸入端，所述預熱器的低溫導熱油輸出端連接為熱交換器的低溫導熱油輸出端，通過油栗連接太陽能聚光集熱板的低溫油輸入端；形成太陽能聚光集熱裝置的熱交換器循環(huán)回路。
[0014]進一步地，所述常規(guī)能源供給機構由燃機發(fā)電機組的壓氣機、燃燒室和燃氣輪機構成，壓氣機的進氣端連通空氣、出氣端連通燃燒室的空氣輸入端，燃燒室的燃氣輸入端外接天然氣，燃燒室的高溫煙氣輸出端連接燃氣輪機的輸入端，燃氣輪機的動力輸出端連接燃機發(fā)電機的動力輸入端、以驅動燃機發(fā)電機發(fā)電；燃氣輪機的高溫煙氣輸出端連接余熱鍋爐的氣體輸入端，構成常規(guī)能源供給回路；余熱鍋爐的高壓蒸汽輸出端連接蒸汽輪機的高壓蒸汽輸入端，余熱鍋爐的低壓蒸汽輸出端連接蒸汽輪機的低壓蒸汽輸入端；余熱鍋爐的循環(huán)水輸入端連接給水栗的輸出端，構成蒸汽發(fā)生器的回水輸入端。
[0015]進一步地，所述余熱鍋爐的廢氣輸出端連接煙囪的煙氣輸入端，構成廢氣排放結構。
[0016]進一步地，所述常規(guī)能源供給機構由礦物燃料燃燒機構和鍋爐構成，礦物燃料燃燒機構的熱能輸出端連接鍋爐的熱能輸入端，構成常規(guī)能源供給回路；鍋爐的高壓蒸汽輸出端連接蒸汽輪機的高壓蒸汽輸入端，鍋爐的循環(huán)水輸入端連接給水栗的輸出端，構成蒸汽發(fā)生器的回水輸入端。
[0017]進一步地，所述鍋爐的廢氣輸出端連接煙囪的煙氣輸入端，構成廢氣排放結構。
[0018]本發(fā)明具有如下突出的有益效果:
[0019]1、本發(fā)明太陽能集熱板的熱能輸出端連接熱交換器的熱能輸入端，熱交換器的低溫導熱油輸出端通過油栗連接太陽能集熱板的低溫導熱油輸入端，熱交換器的蒸汽輸出端連接蒸汽輪機的低壓蒸汽輸入端；蒸汽輪機的乏汽輸出端經過凝汽器連接給水栗的輸入端，給水栗為升壓栗，給水栗的輸出端分為兩路，一路連接蒸汽發(fā)生器的回水輸入端，另一路連接熱交換器的回水輸入端；蒸汽發(fā)生器的高壓蒸汽輸出端連接蒸汽輪機的高壓蒸汽輸入端，蒸汽發(fā)生器的低壓蒸汽輸出端連接蒸汽輪機的低壓蒸汽輸入端；形成太陽能聚光集熱與常規(guī)能源耦合系統(tǒng)，因此，能夠解決現有技術的太陽能發(fā)電系統(tǒng)存在結構復雜、轉換次數多、能源利用率低和故障率提高的問題，具有發(fā)電成本低、太陽能利用效率高、系統(tǒng)故障率低和系統(tǒng)占地少的有益效果。
[0020]2、本發(fā)明采用太陽能聚光集熱與常規(guī)能源耦合發(fā)電，取消了常規(guī)太陽能聚光集熱系統(tǒng)中的儲能裝置，使太陽能聚光集熱系統(tǒng)中的熱交換器產生的蒸汽直接用于發(fā)電，減少了能量轉換次數，增加了能量利用效率。由于減少了儲能裝置，從而設備和系統(tǒng)故障率降低，也減少了太陽能熱發(fā)電部分的占地。將太陽能聚光集熱產生的蒸汽引入常規(guī)能源利用中的汽輪機補汽發(fā)電，充分利用了可再生能源太陽能，降低了發(fā)電單位能耗，節(jié)約了能源同時減少了環(huán)境污染。本發(fā)明還通過減少太陽能熱發(fā)電部分儲能裝置而減少該方面的投資，從而提尚經濟效:fii。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明具體實施例1的系統(tǒng)結構示意圖
[0022]圖2為本發(fā)明具體實施例2的系統(tǒng)結構示意圖
[0023]1-太陽能聚光集熱板；2_油栗；3_過熱器；4_蒸發(fā)器；5_預熱器；6_蒸汽輪機；7-汽輪機發(fā)電機；8_凝汽器；9_給水栗；201_壓氣機；202_燃燒室；203_燃氣輪機；204_燃機發(fā)電機;205_余熱鍋爐;301_鍋爐;12_煙囪;10_高壓蒸汽;11_低壓蒸汽。
【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述:
[0025]具體實施例1:
[0026]如圖1所示，本實施例包括太陽能聚光集熱裝置和發(fā)電機組，太陽能聚光集熱裝置包括太陽能聚光集熱板1、油栗2和熱交換器，發(fā)電機組包括蒸汽輪機6、蒸汽輪機發(fā)電機7、凝汽器8、給水栗9和蒸汽發(fā)生器，蒸汽發(fā)生器包括余熱鍋爐和常規(guī)能源供給機構；太陽能聚光集熱板I的熱能輸出端連接熱交換器的熱能輸入端，熱交換器的低溫導熱油輸出端通過油栗2連接太陽能集熱板的低溫導熱油輸入端，熱交換器的蒸汽輸出端連接蒸汽輪機6的低壓蒸汽輸入端；蒸汽輪機6的乏汽輸出端經過凝汽器8連接給水栗9的輸入端，給水栗9為升壓栗，給水栗9的輸出端分為兩路，一路連接蒸汽發(fā)生器的回水輸入端，另一路連接熱交換器的回水輸入端；蒸汽發(fā)生器的高壓蒸汽輸出端連接蒸汽輪機6的高壓蒸汽輸入端，蒸汽發(fā)生器的低壓蒸汽輸出端連接蒸汽輪機6的低壓蒸汽輸入端；形成太陽能聚光集熱與常規(guī)能源耦合系統(tǒng)。
[0027]本實施例中:
[0028]所述熱交換器由預熱器5、蒸汽發(fā)生器4和過熱器3依次連接組成；所述預熱器5的進水端連接給水栗9的輸出端，預熱器5的出水端連接蒸汽發(fā)生器4的輸入端；所述蒸汽發(fā)生器4的輸出端通過過