線性菲涅爾式太陽(yáng)能與直燃型生物質(zhì)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型一種線性菲涅爾式太陽(yáng)能與直燃型生物質(zhì)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，線性菲涅爾集熱器預(yù)熱蒸發(fā)段具有輸入端和輸出端，輸出端連接汽水分離器，汽水分離器具有排汽端和排液端，排汽端連接線性菲涅爾集熱器過(guò)熱段，線性菲涅爾集熱器過(guò)熱段連接直燃型生物質(zhì)鍋爐，直燃型生物質(zhì)鍋爐連接汽輪發(fā)電機(jī)組，該汽輪發(fā)電機(jī)組連接凝汽器，凝汽器連接除氧器，除氧器連接直燃型生物質(zhì)鍋爐和線性菲涅爾集熱器預(yù)熱蒸發(fā)段的輸入端，汽水分離器的排液端與除氧器匯合連接后連接線性菲涅爾集熱器預(yù)熱蒸發(fā)段的輸入端。線性菲涅爾式太陽(yáng)能與直燃型生物發(fā)電相結(jié)合聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，可提高系統(tǒng)效率。
【專利說(shuō)明】
線性菲涅爾式太陽(yáng)能與直燃型生物質(zhì)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)電系統(tǒng)，特別是一種線性菲涅爾式太陽(yáng)能與直燃型生物質(zhì)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]線性菲涅爾式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)是利用具有跟蹤太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)裝置的主反射鏡列將太陽(yáng)光反射聚集到固定的具有二次曲面的二級(jí)反射鏡和集熱管上，集熱管將太陽(yáng)光的輻射能轉(zhuǎn)化為熱能，并加熱集熱管內(nèi)高溫高壓的水，產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。
[0003]太陽(yáng)聚光鏡場(chǎng)由主鏡場(chǎng)基架、主鏡面場(chǎng)、太陽(yáng)跟蹤裝置、二級(jí)反射鏡、集熱管、控制裝置六個(gè)部分組成，其中二級(jí)反射鏡和集熱管組合起來(lái)又稱為太陽(yáng)能接收器。系統(tǒng)運(yùn)行中，控制系統(tǒng)控制太陽(yáng)跟蹤裝置驅(qū)動(dòng)主鏡場(chǎng)中的平面鏡繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，使太陽(yáng)光被反射聚集到二級(jí)反射鏡和吸收器上，吸收器吸收光能并轉(zhuǎn)化為工質(zhì)的熱能，從而實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光能到熱能的轉(zhuǎn)化。線性菲涅爾式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)流程如圖1所示，其具有線性菲涅爾集熱器預(yù)熱蒸發(fā)段I，其具有輸入端11和輸出端12，輸出端12連接汽水分離器2，汽水分離器2具有排汽端21和排液端22，排汽端21連接線性菲涅爾集熱器過(guò)熱段3，線性菲涅爾集熱器過(guò)熱段3連接汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組5，汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組5連接凝汽器6和除氧器7，除氧器7連接線性菲涅爾集熱器預(yù)熱蒸發(fā)段I的輸入端11，汽水分離器2的排液端22與除氧器7匯合連接后連接線性菲涅爾集熱器預(yù)熱蒸發(fā)段I的輸入端11。
[0004]目前，線性菲涅爾式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)系統(tǒng)效率較低約為8%?10%，主要由于線性菲涅爾式太陽(yáng)能集熱技術(shù)聚光比較低，水蒸汽只能被加熱至微過(guò)熱300°C左右，使得常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)熱效率較低，若提高其發(fā)電效率，應(yīng)盡可能提高其蒸汽參數(shù)。
[0005]直燃型生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)以秸桿、垃圾等為代表的生物質(zhì)發(fā)電方式為直接燃燒發(fā)電。燃燒秸桿發(fā)電時(shí)，秸桿入爐有多種方式:可以將秸桿打包、粉碎造粒(壓塊)、或打成粉或者與煤混合后末打入鍋爐。其生產(chǎn)過(guò)程為:將秸桿等生物質(zhì)加工成適于鍋爐燃燒的形式(粉狀或塊狀)，送入鍋爐內(nèi)充分燃燒，使儲(chǔ)存于生物質(zhì)燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能;鍋爐內(nèi)的熱后產(chǎn)生飽和蒸汽，飽和蒸汽在過(guò)熱器內(nèi)繼續(xù)加熱成過(guò)熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)，將蒸汽的內(nèi)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，最后由發(fā)電機(jī)將機(jī)械能變成電能。具體發(fā)電流程請(qǐng)參見(jiàn)附圖2所示，其具有生物質(zhì)存儲(chǔ)區(qū)91、粉碎系統(tǒng)92、排粉風(fēng)機(jī)93、直燃型生物質(zhì)鍋爐4、空氣預(yù)熱器95、送風(fēng)機(jī)96、除塵器97、弓I風(fēng)機(jī)98、灰渣栗9及煙囪90。
[0006]根據(jù)國(guó)內(nèi)生物質(zhì)電廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，項(xiàng)目所在地區(qū)必須應(yīng)能提供充足的生物質(zhì)燃料資源，如農(nóng)林廢棄物，枯枝落葉、秸桿谷殼等，而生物質(zhì)燃料的收集成為制約生物質(zhì)發(fā)電發(fā)展的重要因素之一。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種將線性菲涅爾式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)和直燃型生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)相結(jié)合的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種線性菲涅爾式太陽(yáng)能與直燃型生物質(zhì)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，線性菲涅爾集熱器預(yù)熱蒸發(fā)段具有輸入端和輸出端，輸出端連接汽水分離器，汽水分離器具有排汽端和排液端，排汽端連接線性菲涅爾集熱器過(guò)熱段，線性菲涅爾集熱器過(guò)熱段連接直燃型生物質(zhì)鍋爐，直燃型生物質(zhì)鍋爐連接汽輪發(fā)電機(jī)組，該汽輪發(fā)電機(jī)組連接凝汽器，凝汽器連接除氧器，除氧器連接直燃型生物質(zhì)鍋爐和線性菲涅爾集熱器預(yù)熱蒸發(fā)段的輸入端，汽水分離器的排液端與除氧器匯合連接后連接線性菲涅爾集熱器預(yù)熱蒸發(fā)段的輸入端。
[0009]該直燃型生物質(zhì)鍋爐具有省煤器，除氧器連接省煤器，省煤器連接蒸發(fā)受熱面，蒸發(fā)受熱面通過(guò)汽包連接一級(jí)過(guò)熱器，一級(jí)過(guò)熱器通過(guò)蒸汽混合聯(lián)箱連接二級(jí)過(guò)熱器，二級(jí)過(guò)熱器連接汽輪發(fā)電機(jī)組，線性菲涅爾集熱器過(guò)熱段連接蒸汽混合聯(lián)箱。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果如下。
[0011]1、線性菲涅爾式太陽(yáng)能與直燃型生物發(fā)電相結(jié)合聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，可提高系統(tǒng)效率。
[0012]常規(guī)線性菲涅爾式太陽(yáng)能發(fā)電全廠總熱效率約為8?10%。常規(guī)直燃型生物質(zhì)發(fā)電全廠總熱效率約為20%?30%。線性菲涅爾式太陽(yáng)能與直燃型生物發(fā)電相結(jié)合聯(lián)合循環(huán)發(fā)電全廠總熱效率可達(dá)30%?40%。使整個(gè)線性菲涅爾式太陽(yáng)能與直燃型生物發(fā)電相結(jié)合聯(lián)合循環(huán)發(fā)電電站的總體效率可提高約10個(gè)百分點(diǎn)。線性菲涅爾式太陽(yáng)能與直燃型生物發(fā)電相結(jié)合聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)充分利用太陽(yáng)能作為中低溫加熱熱源，生物質(zhì)發(fā)電的高溫?zé)煔庾鳛楦邷丶訜釤嵩?，提高發(fā)電系統(tǒng)效率及能源利用效率。
[0013]2、線性菲涅爾式太陽(yáng)能與直燃型生物發(fā)電相結(jié)合聯(lián)合循環(huán)發(fā)電與常規(guī)線性菲涅爾式太陽(yáng)能相比提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0014]常規(guī)線性菲涅爾式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)需要每天啟停，在每天啟停的過(guò)程中需要消耗大量的額外能量，減少了汽輪機(jī)組出力；同時(shí)，汽輪機(jī)每天啟停，增加了機(jī)組的疲勞損傷，減少了機(jī)組的運(yùn)行壽命。線性菲涅爾式太陽(yáng)能與直燃型生物發(fā)電相結(jié)合聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)每天在50%?100%負(fù)荷之間運(yùn)行，通過(guò)調(diào)整機(jī)組出力，減少了機(jī)組的頻繁啟停及低負(fù)荷運(yùn)行工況時(shí)間。
[0015]3、降低生物質(zhì)電站對(duì)當(dāng)?shù)厣镔|(zhì)燃料產(chǎn)量要求。
[0016]根據(jù)國(guó)內(nèi)生物質(zhì)電廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，項(xiàng)目所在地區(qū)應(yīng)能提供充足的生物質(zhì)燃料資源，如農(nóng)林廢棄物，枯枝落葉、秸桿谷殼等，而生物質(zhì)燃料的收集成為制約生物質(zhì)發(fā)電發(fā)展的重要因素之一。鑒于太陽(yáng)能熱發(fā)電工藝的特殊性，生物質(zhì)能作為太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的輔助熱源，故對(duì)項(xiàng)目所在地生物質(zhì)燃料產(chǎn)量要求不高，便于生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)的普及。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為現(xiàn)有的線性菲涅爾式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)流程結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2為現(xiàn)有的直燃型生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)流程結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型的發(fā)電系統(tǒng)流程結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖3所示，本實(shí)用新型一種線性菲涅爾式太陽(yáng)能與直燃型生物質(zhì)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，線性菲涅爾集熱器預(yù)熱蒸發(fā)段I具有輸入端11和輸出端12，輸出端12連接汽水分離器2，汽水分離器2具有排汽端21和排液端22，排汽端21連接線性菲涅爾集熱器過(guò)熱段3，線性菲涅爾集熱器過(guò)熱段3連接直燃型生物質(zhì)鍋爐4，直燃型生物質(zhì)鍋爐4連接汽輪發(fā)電機(jī)組5，該汽輪發(fā)電機(jī)組5連接凝汽器6，凝汽器6連接除氧器7，除氧器7連接直燃型生物質(zhì)鍋爐4和線性菲涅爾集熱器預(yù)熱蒸發(fā)段I的輸入端11，汽水分離器2的排液端22與除氧器7匯合連接后連接線性菲涅爾集熱器預(yù)熱蒸發(fā)段I的輸入端11。
[0021]該直燃型生物質(zhì)鍋爐4具有省煤器41，除氧器7連接省煤器41，省煤器41連接蒸發(fā)受熱面42，蒸發(fā)受熱面42通過(guò)汽包43連接一級(jí)過(guò)熱器44，一級(jí)過(guò)熱器44通過(guò)蒸汽混合聯(lián)箱45連接二級(jí)過(guò)熱器46，二級(jí)過(guò)熱器46連接汽輪發(fā)電機(jī)組5，線性菲涅爾集熱器過(guò)熱段3連接蒸汽混合聯(lián)箱45。
[0022]這里的線性菲涅爾式太陽(yáng)能所涉及的各個(gè)部件都是現(xiàn)有部件，直燃型生物質(zhì)鍋爐也是現(xiàn)有裝置，其中依據(jù)需求可以設(shè)置各種管路以及栗，在此不再贅述。
[0023]本實(shí)用新型將線性菲涅爾式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的微過(guò)熱蒸汽引入生物質(zhì)鍋爐，利用生物質(zhì)燃燒后高溫?zé)煔?，將蒸汽進(jìn)一步過(guò)熱，進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。該系統(tǒng)中，線性菲涅爾式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)集中吸收的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為蒸汽的熱能，經(jīng)生物質(zhì)鍋爐進(jìn)一步提高蒸汽的品質(zhì)，再經(jīng)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，最終轉(zhuǎn)化為電能。
[0024]本實(shí)用新型有兩種主要運(yùn)行模式:聯(lián)合循環(huán)發(fā)電模式和純生物質(zhì)發(fā)電模式。在聯(lián)合循環(huán)發(fā)電模式下，太陽(yáng)能直接輻射經(jīng)線性菲涅爾反射鏡反射至位于焦線上的集熱管，集熱管內(nèi)的水吸收太陽(yáng)能，被加熱至約300°C微過(guò)熱蒸汽;在直燃型生物質(zhì)鍋爐內(nèi)，生物質(zhì)燃料燃燒后的高溫?zé)煔庾鳛楦邷責(zé)嵩?，加熱自太?yáng)能系統(tǒng)來(lái)過(guò)熱蒸汽，進(jìn)一步提高過(guò)熱度;過(guò)熱后的蒸汽進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。在純生物質(zhì)發(fā)電模式下，切除太陽(yáng)能系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行方式為生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)。純生物質(zhì)發(fā)電工況與聯(lián)合循環(huán)發(fā)電工況相比，主蒸汽流量減少，出力減小。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種線性菲涅爾式太陽(yáng)能與直燃型生物質(zhì)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，線性菲涅爾集熱器預(yù)熱蒸發(fā)段具有輸入端和輸出端，輸出端連接汽水分離器，汽水分離器具有排汽端和排液端，排汽端連接線性菲涅爾集熱器過(guò)熱段，線性菲涅爾集熱器過(guò)熱段連接直燃型生物質(zhì)鍋爐，直燃型生物質(zhì)鍋爐連接汽輪發(fā)電機(jī)組，該汽輪發(fā)電機(jī)組連接凝汽器，凝汽器連接除氧器，除氧器連接直燃型生物質(zhì)鍋爐和線性菲涅爾集熱器預(yù)熱蒸發(fā)段的輸入端，汽水分離器的排液端與除氧器匯合連接后連接線性菲涅爾集熱器預(yù)熱蒸發(fā)段的輸入端。2.如權(quán)利要求1所述的線性菲涅爾式太陽(yáng)能與直燃型生物質(zhì)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，該直燃型生物質(zhì)鍋爐具有省煤器，除氧器連接省煤器，省煤器連接蒸發(fā)受熱面，蒸發(fā)受熱面通過(guò)汽包連接一級(jí)過(guò)熱器，一級(jí)過(guò)熱器通過(guò)蒸汽混合聯(lián)箱連接二級(jí)過(guò)熱器，二級(jí)過(guò)熱器連接汽輪發(fā)電機(jī)組，線性菲涅爾集熱器過(guò)熱段連接蒸汽混合聯(lián)箱。
【文檔編號(hào)】F03G6/06GK205677774SQ201620537873
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月6日 公開(kāi)號(hào)201620537873.0, CN 201620537873, CN 205677774 U, CN 205677774U, CN-U-205677774, CN201620537873, CN201620537873.0, CN205677774 U, CN205677774U
【發(fā)明人】田增華, 李惠民, 魏春嶺, 田景奎, 封春菲, 祝芳, 白永軍, 薛晶晶, 趙丹華, 胡志
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