一種太陽能與火電復合發(fā)電機組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源領(lǐng)域，尤其是涉及一種太陽能與火電復合發(fā)電機組。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟的發(fā)展和生活品質(zhì)的提高，城市化進程的不斷加快以及人們物質(zhì)生活的提高，能源和環(huán)境問題日益受到社會關(guān)注。提高能源利用率，加強余熱回收利用，拓展可再生能源的應用場所是節(jié)約傳統(tǒng)能源、降低碳排放、保護環(huán)境的有力措施。而新的能源技術(shù)不僅要在技術(shù)上而且要在蘊藏量上能夠滿足人類日益增長的經(jīng)濟發(fā)展需求，更要滿足人類與大自然協(xié)調(diào)發(fā)展對環(huán)境的要求。
[0003]在我國的一次能源結(jié)構(gòu)中，煤炭等化石燃料所占比例達70 %以上。雖然火電在發(fā)電成本及技術(shù)成熟程度上具有得天獨厚的優(yōu)勢，但是隨著政府和公眾對燃用化石燃料的火力發(fā)電廠所排放的二氧化碳造成的溫室效應問題的日益重視，在煤炭資源日益消耗、電煤供應日益緊張、環(huán)境壓力日益增大的嚴峻形勢下，加強研究解決燃煤發(fā)電機組節(jié)能、減排問題已成為保障我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。
[0004]太陽能是一種資源非常豐富的可再生能源，太陽能發(fā)電系統(tǒng)因具有運行費用低、維護簡單、無噪聲、無污染等優(yōu)點而倍受人們的青睞，使許多發(fā)達國家都把太陽能等可再生能源從原來的補充能源上升到戰(zhàn)略替代能源的地位。太陽能熱發(fā)電是太陽能利用中的重要項目。然而目前太陽能的大規(guī)模利用中，最大的問題之一就是其隨環(huán)境、氣候和時間的不確定性，其直接接入電網(wǎng)所帶來的不穩(wěn)定發(fā)電量會對整個電網(wǎng)的運行和安全造成巨大的影響，必須要通過耗資巨大的智能電網(wǎng)改造和升級來適應這些太陽能發(fā)電機組的直接入網(wǎng)和調(diào)度問題。
[0005]太陽能與化石能源互補的利用模式可以有效解決太陽能利用不穩(wěn)定和蓄熱技術(shù)不成熟的問題，通過成熟的常規(guī)發(fā)電技術(shù)，降低開發(fā)利用太陽能的技術(shù)和經(jīng)濟風險。201010520254.8的發(fā)明專利提出了一種太陽能與火電站互補發(fā)電系統(tǒng)，使火電站擴容降耗，解決太陽能不穩(wěn)定不連續(xù)的問題，有利于火電站的低成本改造和太陽能技術(shù)的大規(guī)模推廣應用。為了進一步解決太陽能不穩(wěn)定的問題，201110005703.X的發(fā)明專利提出了太陽能發(fā)電與火力發(fā)電復合的汽輪發(fā)電機組，其中在太陽能蒸氣發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)出蒸氣劇烈變化時，將火電汽輪機的抽汽引入太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，對蒸汽溫度進行調(diào)節(jié)，從而保障太陽能發(fā)電汽輪機正常工作。但是，該發(fā)明中通過調(diào)節(jié)火電汽輪機的進汽流量來調(diào)節(jié)復合發(fā)電汽輪發(fā)電機組的功率，而太陽能蒸氣發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)出蒸氣劇烈變化時，尤其是劇烈上升時，通常是其輸出功率最高的時候，這時火電汽輪機的進氣流量很小，甚至可能完全不進氣，僅通過火電汽輪機的抽氣進行蒸氣溫度調(diào)節(jié)，可能無法保障太陽能發(fā)電汽輪機的正常運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種太陽能與火電復合發(fā)電機組，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，進一步保障太陽能發(fā)電汽輪機的正常運行。
[0007]作為本發(fā)明的一個方面，提供了一種太陽能與火電復合發(fā)電機組，包括火力發(fā)電系統(tǒng)以及太陽能蒸氣發(fā)電系統(tǒng)，所述火力發(fā)電系統(tǒng)包括火電汽輪機，所述太陽能蒸氣發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能發(fā)電汽輪機，所述火電汽輪機與所述太陽能發(fā)電汽輪機同軸設(shè)置，共用一臺發(fā)電機，構(gòu)成復合汽輪發(fā)電機組；通過調(diào)節(jié)所述火電汽輪機的進氣流量來調(diào)節(jié)所述復合汽輪發(fā)電機組的功率；所述火電汽輪機包括高壓汽輪機、中壓汽輪機以及低壓汽輪機；所述中壓汽輪機的出口蒸氣分為三路，第一路流入低壓汽輪機入口，第二路通過第一閥門與所述太陽能蒸氣發(fā)電系統(tǒng)的儲熱調(diào)溫裝置相連，第三路通過第二閥門與所述太陽能發(fā)電汽輪機的蒸氣入口相連，所述第二路蒸氣用于在當太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)出的蒸汽溫度急劇變化時，調(diào)節(jié)太陽能發(fā)電汽輪機入口蒸汽溫度；所述儲熱調(diào)溫裝置為熱交換器。
[0008]優(yōu)選的，所述太陽能蒸氣發(fā)電系統(tǒng)的太陽能集熱器內(nèi)高溫油通過熱交換器的第一入口流入，在其內(nèi)的第一熱交換管路進行熱交換后，從所述熱交換器的第一出口流出；所述第二路蒸氣通過熱交換器的第二入口流入，在其內(nèi)的第二熱交換管路進行熱交換后，從所述熱交換器的第二出口流出。
[0009]優(yōu)選的，在當太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)出的蒸汽溫度急劇變化時，開啟所述第一閥門，用于調(diào)節(jié)太陽能發(fā)電汽輪機入口蒸汽溫度。
[0010]優(yōu)選的，所述火力發(fā)電系統(tǒng)與所述太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)共用凝汽器、凝結(jié)水栗、低壓加熱器、除氧器及水箱，所述水箱內(nèi)的水通過給水栗能夠栗送到所述熱交換器的第三入口，在其內(nèi)的第三熱交換管路進行熱交換后，從所述熱交換器的第三出口流出。
[0011]優(yōu)選的，所述給水栗與所述熱交換器之間設(shè)置第三閥門，當所述中壓汽輪機出口蒸氣不足以調(diào)節(jié)太陽能發(fā)電汽輪機入口蒸汽溫度時，開啟所述第三閥門，用于調(diào)節(jié)所述太陽能發(fā)電汽輪機入口蒸氣溫度。
[0012]優(yōu)選的，所述中壓汽輪機出口設(shè)置流量傳感器，當太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)出的蒸汽溫度急劇變化時，通過流量傳感器監(jiān)測所述中壓汽輪機出口蒸氣流量，當其小于特定閾值時，開啟所述第三閥門。
[0013]優(yōu)選的，所述流量傳感器平常處于待機狀態(tài)，當所述太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)出的蒸汽溫度急劇變化時，觸發(fā)啟動所述流量傳感器。
[0014]優(yōu)選的，所述熱交換器的第三出口設(shè)置溫度傳感器，用于檢測出口流體的溫度，根據(jù)出口流體的溫度，將出口流體輸送到不同位置。
[0015]優(yōu)選的，在出口流體溫度大于特定第一閾值時，將其輸送到冷凝器中；在出口流體溫度在第一閾值與第二閾值之間時，將其輸送到水箱；在出口流體溫度小于第二閾值時，將其輸送到低壓加熱器。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實施例的太陽能與火電復合發(fā)電機組的示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將使用實施例對本發(fā)明進行簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的僅僅是本發(fā)明的一個實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些實施例獲取其他的技術(shù)方案，也屬于本發(fā)明的公開范圍。
[0018]參見圖1，本發(fā)明實施例的一種太陽能與火電復合發(fā)電機組，包括火力發(fā)電系統(tǒng)以及太陽能蒸氣發(fā)電系統(tǒng)?；鹆Πl(fā)電系統(tǒng)包括鍋爐1、高壓汽輪機2、中壓汽輪機3、低壓汽輪機4、發(fā)電機5，凝汽器6、凝結(jié)水栗7、低壓加熱器8、水箱9、給水栗10以及高壓加熱器11。
[0019]燃料例如煤在鍋爐I中燃燒放熱，將鍋爐I中的水變成高溫高壓的蒸汽，蒸汽通過管道被送入高壓汽輪機2、中壓汽輪機3和低壓汽輪機4內(nèi)進行膨脹做功，帶動耦合到汽輪機的發(fā)電機5轉(zhuǎn)動發(fā)出電能。低壓蒸汽從低壓汽輪機4中排出，被凝汽器6冷卻后凝結(jié)成水，通過熱力系統(tǒng)中的凝結(jié)水栗7、低壓加熱器8、除氧器及水箱9后，被給水栗10輸送到高壓加熱器11，被高壓加熱器11加熱后的水重新進入鍋爐I，形成了一個完整的熱力循環(huán)。
[0020]太陽能蒸氣發(fā)電系統(tǒng)包括集熱器13、儲熱調(diào)溫裝置14、過熱器15、蒸發(fā)器16、儲油罐17、熱循環(huán)油栗18以及太陽能發(fā)電汽輪機20。太陽能蒸氣發(fā)電系統(tǒng)與火力發(fā)電系統(tǒng)共用凝汽器6、凝結(jié)水栗7、低壓加熱器8、除氧器及水箱9。