一種太陽能與煙氣余熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種太陽能與煙氣余熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，包括煙氣余熱鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、凝汽器、閃蒸器、太陽能集熱器與中間換熱器，太陽能集熱器的出口連接中間換熱器的第一進(jìn)口，中間換熱器的第一出口連接太陽能集熱器的進(jìn)口；中間換熱器的第二出口連接閃蒸器的進(jìn)口，閃蒸器的第一出口連接汽輪機(jī)的第一進(jìn)口，汽輪機(jī)的第一出口連接發(fā)電機(jī)；汽輪機(jī)的第二出口連接凝汽器的進(jìn)口，凝氣器的出口分兩路，其第一路與閃蒸器的第二出口匯合連接中間熱交換器的第二進(jìn)口；其第二路連接煙氣余熱鍋爐的進(jìn)口，煙氣余熱鍋爐的出口連接汽輪機(jī)的第二進(jìn)口。本實(shí)用新型一方面由太陽能集熱器提供，另一方面來自煙氣余熱，從而提高系統(tǒng)整體發(fā)電量。
【專利說明】
一種太陽能與煙氣余熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能和余熱利用領(lǐng)域，特別涉及一種太陽能與煙氣余熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能熱發(fā)電是太陽能向高品質(zhì)能源轉(zhuǎn)化的方式之一，國外研究表明，對于全年太陽輻射高于1300kWh/m2的地區(qū)，采用太陽能熱發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性要高于光伏發(fā)電系統(tǒng)。然而，太陽能所具有的低密度、間歇性、空間分布不均等特點(diǎn)也給太陽能的收集和利用提出了很高的要求。根據(jù)國外的研究和示范運(yùn)行，目前已經(jīng)開發(fā)出了多種形式的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，單機(jī)容量也從千瓦級發(fā)展到兆瓦級。但是，不論使用哪種集熱器，在單純的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)里，集熱系統(tǒng)的鏡場占地面積較大，集熱器的投資占很大比例，而且需要設(shè)置蓄熱系統(tǒng)，在現(xiàn)階段的技術(shù)下，蓄熱設(shè)備的成本十分的高昂，也增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。同時(shí)在煙氣余熱發(fā)電方面，由于受到生產(chǎn)工藝的影響，致使機(jī)組往往不能達(dá)到其設(shè)計(jì)發(fā)電能力，設(shè)備能力沒有得到充分發(fā)揮。
[0003]由于目前太陽能熱發(fā)電屬于中低溫(300°C -400 °C )范圍，與煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的參數(shù)接近，因此為了提高原有煙氣余熱機(jī)組的發(fā)電量，同時(shí)在不消耗額外能源的情況下，可以采用太陽能和煙氣余熱結(jié)合的方式進(jìn)行互補(bǔ)發(fā)電的模式。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供太陽能和工業(yè)余熱聯(lián)合發(fā)電的循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的熱源一方面由太陽能集熱器提供，另一方面來自煙氣余熱，從而提高系統(tǒng)整體發(fā)電量。
[0005]所采用的技術(shù)方案為:
[0006]—種太陽能與煙氣余熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，包括煙氣余熱鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、凝汽器、閃蒸器、太陽能集熱器與中間換熱器，其中太陽能集熱器的出口連接中間換熱器的第一進(jìn)口，中間換熱器的第一出口連接太陽能集熱器的進(jìn)口 ；中間換熱器的第二出口連接閃蒸器的進(jìn)口，閃蒸器的第一出口連接汽輪機(jī)的第一進(jìn)口，汽輪機(jī)的第一出口連接發(fā)電機(jī);汽輪機(jī)的第二出口連接凝汽器的進(jìn)口，凝氣器的出口分兩路，其第一路與閃蒸器的第二出口匯合連接中間熱交換器的第二進(jìn)口；其第二路連接煙氣余熱鍋爐的進(jìn)口，煙氣余熱鍋爐的出口連接汽輪機(jī)的第二進(jìn)口。
[0007]優(yōu)選地，所述煙氣余熱鍋爐，包括第一通道、第二通道和第三通道，所述第一通道為水平通道，第二通道和第三通道為豎直通道，所述第一通道在第二通道的中端連通;所述第二通道和第三通道并排設(shè)置并將它們的頂端相連通，以及將它們的底端相連通后連接有卸灰裝置;所述第三通道內(nèi)部設(shè)有熱交換器，在第三通道的終端連通有第四通道。
[0008]優(yōu)選地，所述熱交換器由多個小熱交換器串聯(lián)組成。
[0009]優(yōu)選地，所述卸灰裝置為灰斗，所述灰斗上設(shè)有卸灰閥。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0011]本實(shí)用新型優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)電系統(tǒng)，通過太陽能集熱器和煙氣余熱鍋爐經(jīng)過汽輪機(jī)進(jìn)行熱電轉(zhuǎn)換，從而為電機(jī)提供電能，該系統(tǒng)的熱源一方面由太陽能集熱器提供，另一方面來自煙氣余熱，從而提高系統(tǒng)整體發(fā)電量。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)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)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0015]參見圖1所示，一種太陽能與煙氣余熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，包括煙氣余熱鍋爐1、汽輪機(jī)
2、發(fā)電機(jī)3、凝汽器4、閃蒸器5、太陽能集熱器6與中間換熱器7，其中太陽能集熱器6的出口61連接中間換熱器7的第一進(jìn)口 71，中間換熱器7的第一出口 72連接太陽能集熱器6的進(jìn)口62 ；中間換熱器7的第二出口 73連接閃蒸器5的進(jìn)口 51，閃蒸器5的第一出口 52連接汽輪機(jī)2的第一進(jìn)口 21，汽輪機(jī)2的第一出口 22連接發(fā)電機(jī)3;汽輪機(jī)2的第二出口 23連接凝汽器4的進(jìn)口 41，凝氣器4的出口分兩路，其第一路41與閃蒸器5的第二出口 53匯合連接中間熱交換器7的第二進(jìn)口 74 ；其第二路42連接煙氣余熱鍋爐I的進(jìn)口 16，煙氣余熱鍋爐I的出口 17連接汽輪機(jī)2的第二進(jìn)口 24。
[0016]所述煙氣余熱鍋爐I，包括第一通道11、第二通道12和第三通道13，所述第一通道11為水平通道，第二通道12和第三通道13為豎直通道，所述第一通道11在第二通道12的中端連通;所述第二通道12和第三通道13并排設(shè)置并將它們的頂端相連通，以及將它們的底端相連通后連接有卸灰裝置;所述第三通道13內(nèi)部設(shè)有熱交換器15，在第三通道13的終端連通有第四通道14。其中第一通道11作為煙氣的進(jìn)口，第四通道14作為煙氣的出口。熱交換器15包括工作介質(zhì)進(jìn)口 16和工作介質(zhì)出口 17，此對應(yīng)于煙氣余熱鍋爐的進(jìn)口 16和煙氣余熱鍋爐的出口 17。
[0017]所述熱交換器15由多個小熱交換器串聯(lián)組成。這樣可以根據(jù)需要設(shè)置數(shù)量，方便調(diào)節(jié)。
[0018]所述卸灰裝置為灰斗18，所述灰斗18上設(shè)有卸灰閥19。當(dāng)然，該灰斗還可以連接加濕攪拌機(jī)，為了提高清灰的效率，還可以對多種用于清灰的裝置進(jìn)行組合使用。
[0019]本實(shí)用新型的工作過程含多個循環(huán)。
[0020]其中太陽能集熱器和中間換熱器組成一個循環(huán)。熱載體在太陽能集熱器中吸收太陽能，溫度升高，成為高溫?zé)彷d體，高溫?zé)彷d體在中間換熱器中將熱量傳遞給工作介質(zhì)后，其溫度降低，然后重新進(jìn)入太陽能集熱器吸熱。其中，太陽能集熱器可以采用槽式太陽能集熱器或塔式太陽能集熱器或兩者的組合，熱載體可以是導(dǎo)熱油或水，工作介質(zhì)(簡稱工質(zhì))可以是水。
[0021]汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、凝汽器、閃蒸器和中間換熱器形成另外一個循環(huán)。工作介質(zhì)進(jìn)入中間換熱器，工作介質(zhì)吸收熱載體的熱量成為高溫的液態(tài)工質(zhì)，高溫的液態(tài)工質(zhì)被引入閃蒸器內(nèi)，閃蒸成低參數(shù)的飽和蒸汽工質(zhì)后，被引至汽輪機(jī)的入口，進(jìn)行膨脹做功，同時(shí)汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電輸出。由汽輪機(jī)排出的乏汽在凝汽器內(nèi)充分冷凝后成為液態(tài)，其匯合閃蒸器引出的飽和工質(zhì)接至中間換熱器的進(jìn)口，重新進(jìn)入中間換熱器。
[0022]煙氣余熱鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和凝汽器形成第三個循環(huán)。工作介質(zhì)從煙氣余熱鍋爐進(jìn)入，通過熱交換器與煙氣進(jìn)行熱交換，然后過熱的工作介質(zhì)進(jìn)入汽輪機(jī)的入口，進(jìn)行膨脹做功，同時(shí)汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電輸出。由汽輪機(jī)排出的乏汽在凝汽器內(nèi)充分冷凝后成為液態(tài)，重新進(jìn)入煙氣余熱鍋爐的進(jìn)口。
[0023]煙氣余熱鍋爐的煙氣部分的工作過程如下:
[0024]工作時(shí)，煙氣從第一通道水平(或沿著基本水平的方向)進(jìn)入第二通道，該第二通道分為上通道和下通道，煙氣一部分從上通道，另一部分從下通道流進(jìn)，其中煙氣在進(jìn)入第二通道時(shí)一部分粉塵會由于重力作用而落入下通道并沉降到灰斗里，從而進(jìn)行了初步的煙塵分離;然后，煙氣一部分從第三通道的頂端進(jìn)入，另一部分從第三通道的底端進(jìn)入，在這第三通道里，煙氣與煙氣之間相互碰撞，可以進(jìn)一步使剩余的粉塵分離，同時(shí)，煙氣與熱交換器進(jìn)行熱交換。
[0025]上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實(shí)施例的具體說明，它們并非用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡未脫離本實(shí)用新型技藝精神所作的等效實(shí)施例或變更均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽能與煙氣余熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括煙氣余熱鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、凝汽器、閃蒸器、太陽能集熱器與中間換熱器，其中太陽能集熱器的出口連接中間換熱器的第一進(jìn)口，中間換熱器的第一出口連接太陽能集熱器的進(jìn)口；中間換熱器的第二出口連接閃蒸器的進(jìn)口，閃蒸器的第一出口連接汽輪機(jī)的第一進(jìn)口，汽輪機(jī)的第一出口連接發(fā)電機(jī);汽輪機(jī)的第二出口連接凝汽器的進(jìn)口，凝氣器的出口分兩路，其第一路與閃蒸器的第二出口匯合連接中間熱交換器的第二進(jìn)口；其第二路連接煙氣余熱鍋爐的進(jìn)口，煙氣余熱鍋爐的出口連接汽輪機(jī)的第二進(jìn)口。2.如權(quán)利要求1所述的太陽能與煙氣余熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣余熱鍋爐，包括第一通道、第二通道和第三通道，所述第一通道為水平通道，第二通道和第三通道為豎直通道，所述第一通道在第二通道的中端連通;所述第二通道和第三通道并排設(shè)置并將它們的頂端相連通，以及將它們的底端相連通后連接有卸灰裝置;所述第三通道內(nèi)部設(shè)有熱交換器，在第三通道的終端連通有第四通道。3.如權(quán)利要求2所述的太陽能與煙氣余熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述熱交換器由多個小熱交換器串聯(lián)組成。4.如權(quán)利要求2所述的太陽能與煙氣余熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述卸灰裝置為灰斗，所述灰斗上設(shè)有卸灰閥。
【文檔編號】F01D15/10GK205445918SQ201620189747
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】李煌榮, 趙穎
【申請人】廈門市博維科技有限公司