專利名稱：一種太陽能復(fù)合電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電設(shè)備，具體說是一種太陽能復(fù)合電站。
背景技術(shù)：
發(fā)電設(shè)備根據(jù)不同的能量來源，可以分為熱電站、水電站、核電站、太陽能電站等 不同的種類。熱電站需要消耗大量的不可再生能源，水電站需要依賴特有的水利資源，太陽 能光伏電站通常采用大量的太陽能硅晶片，而太陽能硅晶片的生產(chǎn)又會(huì)產(chǎn)生一定的環(huán)境污 染。太陽能真空集熱管是一種新興的太陽能利用方式，但現(xiàn)有的太陽能真空集熱管通常只 是用于熱水器產(chǎn)生熱水，這樣產(chǎn)生的熱水由于溫度不夠高，溫差小、發(fā)電效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以太陽能為主要能量來源、無污染、效率高的復(fù)合新能 源電站。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明所述的一種太陽能復(fù)合電站，包括汽輪機(jī)、與汽輪機(jī)傳動(dòng)連接的發(fā)電機(jī)、通 過管道連接在汽輪機(jī)的蒸汽輸入端的蒸汽穩(wěn)壓器，其特征在于所述蒸汽穩(wěn)壓器的輸入端 通過管道連接到太陽能加熱器的輸出端，所述太陽能加熱器包括串聯(lián)在一起的太陽能液體 加熱器和太陽能聚光蒸汽加熱器，所述太陽能液體加熱器包括換熱箱和插裝在換熱箱上的 太陽能真空集熱管，太陽能真空集熱管的內(nèi)腔與換熱箱的內(nèi)腔連通，換熱箱的內(nèi)腔中安裝 有液體換熱管；所述太陽能聚光蒸汽加熱器包括太陽能集熱管和安裝在太陽能集熱管中的 氣體換熱管；液體換熱管與氣體換熱管通過管道和溫控閥串聯(lián)連接；液體換熱管的輸入端 通過恒壓罐和液泵連接到儲(chǔ)液罐；汽輪機(jī)的蒸汽輸出端通過管道和液氣分離器連接到冷凝 塔的輸入端，在蒸汽穩(wěn)壓器的輸出端與液氣分離器的輸入端之間通過管道連接有旁通閥； 所述冷凝塔包括筒狀的塔體和固定安裝在塔體內(nèi)的散熱管和輔助散熱管，散熱管的上端連 接到液氣分離器的蒸汽輸出端，散熱管的下端通過管道和地源井連接到儲(chǔ)液罐的輸入端； 所述地源井中設(shè)置有地源冷凝器，所述地源冷凝器并聯(lián)在三通閥的輸出端，三通閥的輸入 端連接到散熱管的下端，地源冷凝器的輸出端通過管道連接到儲(chǔ)液罐的輸入端。在冷凝塔的頂端安裝有垂直軸風(fēng)機(jī)。所述液氣分離器包括外殼、設(shè)置在外殼上部的輸入端和氣體輸出端、設(shè)置在外殼 下部的液體輸出端，在外殼內(nèi)通過鉸軸安裝有覆蓋在液體輸出端管口上的蓋板，蓋板上通 過連桿固定連接浮球，液氣分離器的輸入端連接到汽輪機(jī)的蒸汽輸出端，液氣分離器的氣 體輸出端連接到散熱管的上端，液氣分離器的液體輸出端通過輔助散熱管連接到散熱管的 下端。太陽能聚光蒸汽加熱器上的太陽能集熱管的管口插裝在軸管的頂端，所述軸管上 通過軸承套裝有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，轉(zhuǎn)盤上固定安裝有拋 物板，所述拋物板的截面為拋物線狀、內(nèi)表面帶有反射面；太陽能聚光蒸汽加熱器上的氣體換熱管通過穿插在軸管內(nèi)腔中的連接管與對(duì)應(yīng)的管道連通；軸管通過轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在 支架上，軸管的一側(cè)固定安裝俯仰蝸輪，俯仰蝸輪與俯仰蝸桿相配合，俯仰蝸桿與俯仰驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接。采用上述技術(shù)方案后，該太陽能復(fù)合電站以太陽能為主要能量來源，不消耗一次 性資源、無污染；采用地源井和冷凝塔冷凝并采用液體和氣體兩級(jí)加熱方式，提高了太陽能 的利用率；使用冷凝塔冷凝，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)約用水，同時(shí)還可以利用冷凝塔上端的風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn) 強(qiáng)制散熱或者風(fēng)力發(fā)電。


圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是液氣分離器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是太陽能聚光蒸汽加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明所述的一種太陽能復(fù)合電站包括汽輪機(jī)1和通過管道連接在 汽輪機(jī)1的蒸汽輸入端的蒸汽穩(wěn)壓器2，所述蒸汽穩(wěn)壓器2的輸入端通過管道連接到太陽能 加熱器的輸出端，所述太陽能加熱器包括串聯(lián)在一起的太陽能液體加熱器3和太陽能聚光 蒸汽加熱器4，在太陽能液體加熱器3和太陽能聚光蒸汽加熱器4之間的管道上設(shè)置有溫控 閥22。所述太陽能液體加熱器3包括換熱箱5和插裝在換熱箱5上的太陽能真空集熱管 6，太陽能真空集熱管6的內(nèi)腔與換熱箱5的內(nèi)腔連通，換熱箱5的內(nèi)腔中安裝有液體換熱 管7 ；所述太陽能聚光蒸汽加熱器4包括太陽能集熱管8和安裝在太陽能集熱管8中的氣 體換熱管9 ；液體換熱管7與氣體換熱管9通過管道串聯(lián)連接；液體換熱管7的輸入端通過 恒壓罐10和液泵11連接到儲(chǔ)液罐12。儲(chǔ)液罐12和液體換熱管7中裝滿低沸點(diǎn)的液體，如 乙醇等，最好選擇沸點(diǎn)略高于環(huán)境溫度的介質(zhì)；換熱箱5中裝滿高沸點(diǎn)的液體，如水或者導(dǎo) 熱油等，可以擴(kuò)大加熱溫差并存儲(chǔ)熱量，從而提高效率并穩(wěn)定蒸汽壓力。為了提高太陽能的 吸收效率，太陽能液體加熱器3和太陽能聚光蒸汽加熱器4可以多個(gè)串聯(lián)使用。汽輪機(jī)1的蒸汽輸出端通過管道連接到冷凝塔13的輸入端，所述冷凝塔13包括 筒狀的塔體和固定安裝在塔體內(nèi)的散熱管14，散熱管14的上端連接到汽輪機(jī)1的蒸汽輸出 端，散熱管14的下端通過管道連接到儲(chǔ)液罐12的輸入端。在冷凝塔13的頂端安裝有垂直 軸風(fēng)機(jī)15，當(dāng)散熱管14自然散熱的效率不夠的時(shí)候，可以開動(dòng)垂直軸風(fēng)機(jī)15作為風(fēng)扇使 用，達(dá)到強(qiáng)制散熱的目的；反之，當(dāng)散熱管14的效率足夠的時(shí)候，可以將垂直軸風(fēng)機(jī)15切換 到發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)，利用冷凝塔13中由下而上的自然風(fēng)吹動(dòng)扇葉發(fā)電。在蒸汽穩(wěn)壓器2的輸出端與汽輪機(jī)1的蒸汽輸出端之間通過管道連接有旁通閥 16 ；在汽輪機(jī)1的蒸汽輸出端與冷凝塔13的輸入端之間通過管道連接有液氣分離器17，所 述液氣分離器17的輸入端連接到汽輪機(jī)1的蒸汽輸出端，液氣分離器17的氣體輸出端連 接到散熱管14的上端，液氣分離器17的液體輸出端通過輔助散熱管18連接到散熱管14 的下端；在散熱管14的下端與儲(chǔ)液罐12的輸入端之間設(shè)置有地源井19，所述地源井19中 設(shè)置有地源冷凝器20，所述地源冷凝器20并聯(lián)在三通閥21的輸出端，三通閥21的輸入端 連接到散熱管14的下端，地源冷凝器20的輸出端通過管道連接到儲(chǔ)液罐12的輸入端。
換熱箱5中沸點(diǎn)較高的液體被太陽能真空集熱管6加熱；低沸點(diǎn)的液體介質(zhì)被液 泵11從儲(chǔ)液罐12中抽出后經(jīng)過恒壓罐10，使其壓力穩(wěn)定，緩慢通過太陽能液體加熱器3中 的液體換熱管7，在通過液體換熱管7的時(shí)候，與換熱箱5中沸點(diǎn)較高的液體換熱；經(jīng)過逐 層換熱后的介質(zhì)溫度達(dá)到一定高度以后經(jīng)過溫控閥22，使達(dá)到沸點(diǎn)溫度的介質(zhì)通過溫控閥 22進(jìn)入太陽能聚光蒸汽加熱器4中的氣體換熱管9，在緩慢通過氣體換熱管9的過程中，被 太陽能集熱管8進(jìn)一步加熱，使蒸汽壓力進(jìn)一步提高，并提高汽輪機(jī)的輸出功率。經(jīng)過多級(jí) 逐加熱后的蒸汽儲(chǔ)存在蒸汽穩(wěn)壓器2中，在蒸汽壓力達(dá)到汽輪機(jī)1的工作要求以后，高壓蒸 汽通過管道進(jìn)入汽輪機(jī)1推動(dòng)汽輪機(jī)1工作發(fā)電。如果蒸汽壓力太高，可以使部分蒸汽通 過旁通閥16直接進(jìn)入液氣分離器17的輸入端。做完功以后的蒸汽從汽輪機(jī)1的蒸汽輸出 端排出，通過液氣分離器17將液體和氣體分離以后分別進(jìn)入冷凝塔13，氣體介質(zhì)送到散熱 管14的頂端，經(jīng)過較長(zhǎng)的自然冷凝成為液體，到達(dá)底端的三通閥21，液體介質(zhì)則可以直接 通過輔助散熱管18到達(dá)三通閥21。此時(shí)經(jīng)過三通閥21的介質(zhì)如果溫度符合要求則可以直 接送回到儲(chǔ)液罐12，如果還需要進(jìn)一步散熱，則可以將介質(zhì)送到地源冷凝器20，經(jīng)過地源 冷凝器20與地源井19中的井水換熱降溫，將降溫以后的液體介質(zhì)送回到儲(chǔ)液罐12，等待下 一工作循環(huán)。地源冷凝器20可以進(jìn)一步降低液體介質(zhì)的溫度，使選擇的介質(zhì)沸點(diǎn)進(jìn)一步降低， 擴(kuò)大太陽能加熱溫差，從而使太陽能加熱器吸收的熱量更多、效率更高。液氣分離器17能夠?qū)⒁后w部分直接送回儲(chǔ)液罐12，而氣體則通過自然上升力送 到冷凝塔13的頂端，冷凝后自然回流到儲(chǔ)液罐12，節(jié)約輸送動(dòng)力。因不同季節(jié)、不同時(shí)間，太陽所處的位置不同，為了達(dá)到最佳的吸收太陽能的效 果，本實(shí)施例還可以將太陽能聚光蒸汽加熱器4設(shè)計(jì)成即可以在一天之內(nèi)追蹤太陽光水平 轉(zhuǎn)動(dòng)又可以在不同季節(jié)調(diào)整俯仰角度追蹤太陽光。具體方案是將太陽能聚光蒸汽加熱器 4上的太陽能集熱管8的管口插裝在軸管81的頂端，所述軸管81上通過軸承套裝有轉(zhuǎn)盤 82，轉(zhuǎn)盤82通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)89與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，轉(zhuǎn)盤82上固定安裝有拋物板83，所 述拋物板83的截面為拋物線狀、內(nèi)表面帶有反射面。這樣，電動(dòng)或者手動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以 通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)89帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤82繞軸管81的中心線旋轉(zhuǎn)，從而可以根據(jù)太陽光所處的位 置將拋物板83轉(zhuǎn)到太陽能集熱管8的后面，將太陽光集中反射到太陽能集熱管8上；太陽 能聚光蒸汽加熱器4上的氣體換熱管9通過穿插在軸管81內(nèi)腔中的連接管與對(duì)應(yīng)的管道 連通；軸管81通過轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在支架85上，軸管81的一側(cè)固定安裝俯仰蝸輪86， 俯仰蝸輪86與俯仰蝸桿87相配合，俯仰蝸桿87與俯仰驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)88傳動(dòng)連接。這樣，根據(jù) 不同季節(jié)，可以采用手動(dòng)或者電動(dòng)的俯仰驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)88改變軸管81的俯仰角度，使太陽能集 熱管8始終保持最佳的角度接收太陽光。本太陽能復(fù)合電站將太陽能、地源能、風(fēng)能綜合利用，大大提高電站的效率，可以 用于大型新能源電站建設(shè)。
權(quán)利要求
1. 一種太陽能復(fù)合電站，包括汽輪機(jī)(1)、與汽輪機(jī)(1)傳動(dòng)連接的發(fā)電機(jī)(23)、通過 管道連接在汽輪機(jī)(1)的蒸汽輸入端的蒸汽穩(wěn)壓器(2)，其特征在于所述蒸汽穩(wěn)壓器(2) 的輸入端通過管道連接到太陽能加熱器的輸出端，所述太陽能加熱器包括串聯(lián)在一起的太 陽能液體加熱器(3)和太陽能聚光蒸汽加熱器(4)，所述太陽能液體加熱器(3)包括換熱箱 (5)和插裝在換熱箱(5)上的太陽能真空集熱管(6)，太陽能真空集熱管(6)的內(nèi)腔與換熱 箱(5)的內(nèi)腔連通，換熱箱(5)的內(nèi)腔中安裝有液體換熱管(7)；所述太陽能聚光蒸汽加熱 器⑷包括太陽能集熱管⑶和安裝在太陽能集熱管⑶中的氣體換熱管(9)；液體換熱管 (7)與氣體換熱管(9)通過管道和溫控閥(22)串聯(lián)連接；液體換熱管(7)的輸入端通過恒 壓罐(10)和液泵(11)連接到儲(chǔ)液罐(12)；汽輪機(jī)⑴的蒸汽輸出端通過管道和液氣分離 器(17)連接到冷凝塔(13)的輸入端，在蒸汽穩(wěn)壓器(2)的輸出端與液氣分離器(17)的輸 入端之間通過管道連接有旁通閥(16)；所述冷凝塔(13)包括筒狀的塔體和固定安裝在塔 體內(nèi)的散熱管(14)和輔助散熱管(18)，散熱管(14)的上端連接到液氣分離器(17)的蒸汽 輸出端，散熱管(14)的下端通過管道和地源井(19)連接到儲(chǔ)液罐(12)的輸入端；所述地 源井(19)中設(shè)置有地源冷凝器(20)，所述地源冷凝器(20)并聯(lián)在三通閥(21)的輸出端， 三通閥(21)的輸入端連接到散熱管(14)的下端，地源冷凝器(20)的輸出端通過管道連接 到儲(chǔ)液罐(12)的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能復(fù)合電站，其特征在于在冷凝塔(13)的頂端安 裝有垂直軸風(fēng)機(jī)(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種太陽能復(fù)合電站，其特征在于所述液氣分離器 (17)包括外殼、設(shè)置在外殼上部的輸入端(171)和氣體輸出端(172)、設(shè)置在外殼下部的 液體輸出端(173)，在外殼內(nèi)通過鉸軸安裝有覆蓋在液體輸出端管口上的蓋板(174)，蓋板 (174)上通過連桿固定連接浮球(175)，液氣分離器(17)的輸入端連接到汽輪機(jī)(1)的蒸 汽輸出端，液氣分離器(17)的氣體輸出端(172)連接到散熱管(14)的上端，液氣分離器 (17)的液體輸出端(173)通過輔助散熱管(18)連接到散熱管(14)的下端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種太陽能復(fù)合電站，其特征在于太陽能聚光蒸汽加 熱器(4)上的太陽能集熱管(8)的管口插裝在軸管(81)的頂端，所述軸管(81)上通過軸 承套裝有轉(zhuǎn)盤(82)，轉(zhuǎn)盤(82)通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)(89)與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，轉(zhuǎn)盤(82)上 固定安裝有拋物板(83)，所述拋物板(83)的截面為拋物線狀、內(nèi)表面帶有反射面；太陽能 聚光蒸汽加熱器(4)上的氣體換熱管(9)通過穿插在軸管(81)內(nèi)腔中的連接管與對(duì)應(yīng)的 管道連通；軸管(81)通過轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在支架(85)上，軸管(81)的一側(cè)固定安裝俯 仰蝸輪(86)，俯仰蝸輪(86)與俯仰蝸桿(87)相配合，俯仰蝸桿(87)與俯仰驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(88) 傳動(dòng)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)電設(shè)備，具體說是一種太陽能復(fù)合電站。包括汽輪機(jī)、與汽輪機(jī)傳動(dòng)連接的發(fā)電機(jī)、通過管道連接在汽輪機(jī)的蒸汽輸入端的蒸汽穩(wěn)壓器，所述蒸汽穩(wěn)壓器的輸入端通過管道連接到太陽能加熱器的輸出端；汽輪機(jī)的蒸汽輸出端通過管道和液氣分離器連接到冷凝塔的輸入端；所述冷凝塔包括筒狀的塔體和固定安裝在塔體內(nèi)的散熱管和輔助散熱管，散熱管的上端連接到液氣分離器的蒸汽輸出端，散熱管的下端通過管道和地源井連接到儲(chǔ)液罐的輸入端；該太陽能復(fù)合電站以太陽能為主要能量來源，不消耗一次性資源、無污染；采用地源井和冷凝塔冷凝并采用液體和氣體兩級(jí)加熱方式，提高了太陽能的利用率；使用冷凝塔冷凝，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)約用水，同時(shí)還可以利用冷凝塔上端的風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制散熱或者風(fēng)力發(fā)電。
文檔編號(hào)F01D15/10GK102003359SQ20101056004
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月20日
發(fā)明者王光順, 王雪霖 申請(qǐng)人:王光順