專利名稱：一種將太陽能熱發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電相結(jié)合的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電方法及系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種將太陽能熱發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電 結(jié)合的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
太陽能熱發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電是兩種重要的可再生能源利用方式，受到世界各國能 源研究人員密切關(guān)注。其中太陽能熱發(fā)電是利用集熱器將太陽輻射能轉(zhuǎn)換成熱能并通過熱力循環(huán)過程進(jìn)行 發(fā)電。根據(jù)聚光方式的不同，太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)大致分為三類槽式線聚焦系統(tǒng)、塔式系統(tǒng) 和碟式系統(tǒng)。目前槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)商業(yè)化最為成功，但是它的聚光倍數(shù)較低，產(chǎn)生的 水蒸汽溫度一般不超過400°C，因此導(dǎo)致系統(tǒng)只能采用飽和蒸汽發(fā)電，發(fā)電效率較低，并且 機(jī)組只能采用專用的飽和蒸汽汽輪機(jī)，機(jī)組價(jià)格昂貴，故障率高；其次，由于太陽能資源的 季節(jié)性差異較大、連續(xù)陰雨天無法發(fā)電等因素，導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)備利用率較低。生物質(zhì)發(fā)電是通過燃燒玉米、小麥等農(nóng)作物莖稈或林木枝條加熱蒸汽進(jìn)行熱發(fā) 電。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每噸生物質(zhì)秸稈的熱值約相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)煤50%，平均含硫量只有3. 8%。，而且在 生物質(zhì)秸稈的再生利用過程中，排放的C02與生物質(zhì)秸稈再生時(shí)吸收的C02達(dá)到碳平衡，具 有0)2零排放的作用。生物質(zhì)秸稈容易收購管理，屬于廢棄物再利用，如果利用它發(fā)電不僅 有利于減少燃燒生物質(zhì)秸稈而引起的煙塵排放，也有利于提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入。但是由于 生物質(zhì)本身熱值較低，采用單一的生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)雖然能夠保證24小時(shí)發(fā)電，但是原料用 量龐大，其來源和存儲(chǔ)占地都可能有一些問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種將太陽能熱發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電相結(jié)合的 方法及系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種將太陽能熱發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電 結(jié)合的方法，其包括以下運(yùn)行狀態(tài)1)白天發(fā)電時(shí)，在太陽能集熱系統(tǒng)中高溫油泵帶動(dòng)導(dǎo) 熱油循環(huán)流動(dòng)，利用太陽能加熱的導(dǎo)熱油一路用于加熱太陽能過熱器、蒸汽發(fā)生器和預(yù)熱 器中反向流動(dòng)的水，使其升溫成為360°C 380°C的過熱蒸汽；另一路通過熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的 換熱器使加熱的熔鹽從熔鹽冷罐泵入熔鹽熱罐儲(chǔ)能；在生物質(zhì)燃燒系統(tǒng)中生物質(zhì)鍋爐水冷 壁內(nèi)的水被加熱進(jìn)入汽包經(jīng)汽水分離器分離后，蒸汽與360°C 380°C的過熱蒸汽一起進(jìn) 入生物質(zhì)鍋爐繼續(xù)加熱形成535°C 545°C的過熱蒸汽，再送入熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的汽輪機(jī)，帶 動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電送入公共電網(wǎng)；2)夜間發(fā)電時(shí)，關(guān)閉太陽能集熱系統(tǒng)中集熱場(chǎng)的管路，熔鹽 儲(chǔ)熱系統(tǒng)的熱罐熔鹽泵驅(qū)動(dòng)熔鹽從熔鹽熱罐反向流入熔鹽冷罐釋放能量，為換熱器的換熱 管中的導(dǎo)熱油加熱，再利用導(dǎo)熱油的循環(huán)加熱反向流動(dòng)的水，使其升溫成為360°C 380°C 的過熱蒸汽，在生物質(zhì)系統(tǒng)和熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的運(yùn)行過程與白天發(fā)電相同；3)連續(xù)陰雨天氣 發(fā)電時(shí)，太陽能集熱系統(tǒng)和熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)停止工作，僅靠生物質(zhì)燃燒系統(tǒng)單獨(dú)為熱電轉(zhuǎn)換
4系統(tǒng)提供熱蒸汽。在熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)中設(shè)置一電加熱器，當(dāng)采用第2)種發(fā)電狀態(tài)，且在夜間接受電力 調(diào)谷時(shí)，利用熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的自發(fā)電為所述電加熱器供電加熱熔鹽，使熔鹽從熔鹽冷罐流 向熔鹽熱罐，既維持生物質(zhì)鍋爐的最小穩(wěn)燃狀態(tài)，又為熔鹽熱罐進(jìn)行二次儲(chǔ)能，當(dāng)恢復(fù)向公 共電網(wǎng)供電時(shí)，再通過所述換熱器將熱能釋放出來。實(shí)現(xiàn)上述方法的一種將太陽能熱發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電結(jié)合的系統(tǒng)，其特征在于它 包括太陽能集熱系統(tǒng)、熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)、生物質(zhì)燃燒系統(tǒng)、熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；所述太 陽能集熱系統(tǒng)包括采用槽式線聚焦系統(tǒng)的集熱場(chǎng)，所述集熱場(chǎng)的導(dǎo)熱油出口管路順序連接 太陽能過熱器、蒸汽發(fā)生器、預(yù)熱器、高溫油泵和集熱場(chǎng)的導(dǎo)熱油進(jìn)口管路，所述太陽能過 熱器、蒸汽發(fā)生器和預(yù)熱器的換熱管串聯(lián)連接；所述熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)包括一換熱器，所述換熱 器通過管路分別連接一熔鹽冷罐和一熔鹽熱罐，所述換熱器的換熱管一端連接所述集熱場(chǎng) 的導(dǎo)熱油出口管路，另一端通過另一三通閥跨接在所述高溫油泵的進(jìn)、出口兩端；所述生物 質(zhì)燃燒系統(tǒng)包括一生物質(zhì)鍋爐，所述生物質(zhì)鍋爐的水冷壁出汽口依次連接一汽包和一汽水 分離器，所述汽水分離器的出汽口與所述太陽能過熱器換熱管的出口通過管路并聯(lián)后穿過 所述生物質(zhì)鍋爐爐膛內(nèi)的過熱器，連接所述熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的汽輪機(jī)進(jìn)汽口 ；所述熱電轉(zhuǎn)換 系統(tǒng)的所述汽輪機(jī)采用入口蒸汽溫度為535°C，壓力為8. 38MPa的高參數(shù)單缸汽輪機(jī)，所述 汽輪機(jī)的機(jī)械輸出端連接一發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)發(fā)出的電送入一變電站后送入公共電網(wǎng)； 所述汽輪機(jī)底部的兩出水管路，一路依次連接一低壓加熱器和一水泵，另一路依次連接一 凝汽器、所述水泵、一低壓加熱器的換熱管、一除氧器、另一水泵和所述太陽能集熱系統(tǒng)的 預(yù)熱器的換熱管進(jìn)口。在所述熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的換熱器與熔鹽熱罐之間的管路上設(shè)置有一電加熱器，所述 電加熱器連接所述熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)自發(fā)電的輸出端。在所述生物質(zhì)鍋爐的煙氣通道內(nèi)設(shè)置有一省煤器，在所述除氧器與所述過熱器之 間的管路上設(shè)置一三通閥，所述三通閥的第三個(gè)口連接一管路，所述管路穿過所述省煤器 后連接所述汽包。 在所述生物質(zhì)鍋爐內(nèi)的煙氣通道內(nèi)設(shè)置有一空氣預(yù)熱器，所述空氣預(yù)熱器內(nèi)的氣 體管路一端連接設(shè)置壓縮空氣源，另一端連接所述生物質(zhì)鍋爐的燃料入口。在所述過熱器與所述高溫油泵之間的導(dǎo)熱管上連接一膨脹罐。所述生物質(zhì)鍋爐采用n形水冷振動(dòng)爐排鍋爐。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明由于首先采用技術(shù)較 為成熟的槽式太陽能集熱系統(tǒng)將水加熱到360°C 380°C形成過熱蒸汽后，再供給生物質(zhì) 鍋爐繼續(xù)加熱至535°C 545°C，因此不但可以充分利用太陽能這一取之不盡用之不竭的 清潔能源，而且可以極大地節(jié)省生物質(zhì)燃料的用量。2、本發(fā)明利用生物質(zhì)鍋爐可以持續(xù)發(fā) 電的特性，解決了太陽能熱發(fā)電儲(chǔ)能容量有限而不能在夜間及陰雨天長時(shí)間發(fā)電的問題， 不但使本發(fā)明系統(tǒng)保證24小時(shí)連續(xù)供電，而且可以參與電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)谷的運(yùn)行操作。3、 本發(fā)明由于利用生物質(zhì)鍋爐將常規(guī)太陽能集熱系統(tǒng)所提供的380。C左右的過熱蒸汽加熱到 540°C左右，因此可以采用已有技術(shù)的高參數(shù)的汽輪發(fā)電機(jī)，而不必為太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)配 備專用的飽和蒸汽汽輪機(jī)，不但降低了汽輪機(jī)的采購成本，還提高了發(fā)電效率。特別是在目 前國家大力提倡拆除小火電機(jī)組，上馬大型發(fā)電機(jī)組的情況下，更可以充分利用拆除下來的汽輪機(jī)，而不必另行投資購置新設(shè)備。4、本發(fā)明由于在熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)中設(shè)置了一個(gè)電加 熱器，因此當(dāng)夜間系統(tǒng)接受電力調(diào)谷時(shí)，可以將系統(tǒng)自發(fā)電引入電加熱器對(duì)熔鹽加熱儲(chǔ)能， 這樣既可以保證生物質(zhì)鍋爐不熄火維持最小穩(wěn)燃狀態(tài)，又可以為熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)進(jìn)行二次儲(chǔ) 能，保證第二天開始發(fā)電而太陽能集熱系統(tǒng)熱量不夠時(shí)，由熔鹽儲(chǔ)存的熱能為系統(tǒng)提供熱 量。本發(fā)明將太陽能熱發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電這兩種重要的可再生能源方式結(jié)合起來，不但有 效地提高了發(fā)電效率，而且很好地保護(hù)了環(huán)境，它可以廣泛用于各種具有較好的太陽能輻 射條件和生物質(zhì)燃料資源的發(fā)電場(chǎng)合。


圖1是本發(fā)明將太陽能熱發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電相結(jié)合的電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1所示，本發(fā)明主要包括太陽能集熱系統(tǒng)1、熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)2、生物質(zhì)燃燒系統(tǒng) 3、熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)4和控制系統(tǒng)。本發(fā)明的太陽能集熱系統(tǒng)1主要包括集熱場(chǎng)11、太陽能過熱器12、蒸汽發(fā)生器13、 預(yù)熱器14、高溫油泵15和膨脹罐16。本發(fā)明的集熱場(chǎng)11內(nèi)串聯(lián)或并聯(lián)設(shè)置有多個(gè)集熱單 元，每個(gè)集熱單元與已有技術(shù)中的槽式線聚焦系統(tǒng)類似，包括拋物槽式反射鏡、太陽跟蹤裝 置和集熱管等設(shè)備(圖中未示出)。太陽跟蹤裝置南北向放置，采用單軸跟蹤方式跟蹤太 陽，太陽光線經(jīng)過槽式反射鏡反射，聚集在每一集熱管上，以加熱集熱管中的導(dǎo)熱油。集熱 場(chǎng)11的導(dǎo)熱油出口管路17依次串聯(lián)連接太陽能過熱器12、蒸汽發(fā)生器13、預(yù)熱器14、高溫 油泵15，并通過導(dǎo)熱油進(jìn)口管路18回到集熱場(chǎng)11，膨脹罐16連接在預(yù)熱器14與高溫油泵 15之間的管路上。太陽能過熱器12、蒸汽發(fā)生器13和預(yù)熱器14內(nèi)的換熱管串聯(lián)連接，預(yù) 熱器14 一端的換熱管進(jìn)水，太陽能過熱器12 —端的換熱管出過熱蒸汽。本發(fā)明的熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)2主要包括熔鹽冷罐21、熔鹽熱罐22和換熱器23。本發(fā) 明熔鹽冷罐21、熔鹽熱罐22和換熱器23與已有技術(shù)中的熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)類似，其內(nèi)存儲(chǔ)的熔 鹽可以是硝酸熔鹽或其它介質(zhì)，換熱器23通過兩管路24、25分別連通熔鹽冷罐21和熔鹽 熱罐22，換熱器23的換熱管26的一端通過一三通閥27連接太陽能集熱系統(tǒng)1的導(dǎo)熱油 出口管路17上，另一端通過另一三通閥28跨越連接在高溫油泵15兩端的導(dǎo)熱油進(jìn)口管路 18上。本發(fā)明還在換熱器23通往熔鹽熱罐22的管路25上設(shè)置了一電加熱器29。本發(fā)明的生物質(zhì)燃燒系統(tǒng)3主要包括生物質(zhì)鍋爐31，生物質(zhì)鍋爐31可以采用已 有技術(shù)中的n形水冷振動(dòng)爐排鍋爐，也可以采用其它結(jié)構(gòu)形式的鍋爐。爐膛內(nèi)設(shè)置有過熱 器32，在生物質(zhì)鍋爐31的煙氣通道內(nèi)設(shè)置有一省煤器33和一空氣預(yù)熱器34。生物質(zhì)鍋爐 31的內(nèi)壁為一水冷壁，水冷壁的頂部連接一汽包35，汽包35的入口連接一管路，該管路作 為省煤器33的換熱管穿過省煤器33后，通過一三通閥36連接至太陽能集熱系統(tǒng)1預(yù)熱器 14的換熱管進(jìn)口端；汽包35的出口連接一汽水分離器37，汽水分離器37的出口與太陽能 過熱器12的換熱管出口并聯(lián)，進(jìn)入過熱器32后，連接熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)4的汽輪機(jī)41進(jìn)汽口， 作為汽輪41機(jī)的驅(qū)動(dòng)力?？諝忸A(yù)熱器34內(nèi)的氣體管路一端連接設(shè)置在系統(tǒng)外部的壓縮空 氣源，另一端連接生物質(zhì)鍋爐31的燃料入口 38處，與燃料一起送入鍋爐的爐膛內(nèi)燃燒。
本發(fā)明的熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)4中，汽輪機(jī)41采用已有技術(shù)中入口蒸汽溫度為535°C，壓 力為8. 38MPa的高參數(shù)單缸汽輪機(jī)，發(fā)電機(jī)42和變電站43的設(shè)備也都采用已有技術(shù)中的 相應(yīng)設(shè)備和操作程序。發(fā)電機(jī)42發(fā)出的電，一路通過變電站43送入公共電網(wǎng)44，另一路連 接電加熱器29。另外，在汽輪機(jī)41底部的出水口并聯(lián)設(shè)置三條管路，其中第一路連接一凝 汽器45，凝汽器45的換熱管連接冷源，凝汽器45出口連接一水泵46，水泵46的出口通過 一管路連接低壓加熱器47的換熱管，換熱管的出口連接除氧器48 ；第二路連接一低壓加熱 器47的腔體進(jìn)口，低壓加熱器47的腔體出口通過管路連接到水泵46的入口 ；第三路連接 除氧器48的另一進(jìn)口。除氧器48出口通過一水泵49連接至三通閥36。本發(fā)明的控制系統(tǒng)主要用于協(xié)調(diào)太陽能集熱系統(tǒng)1、熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)2、生物質(zhì)燃燒 系統(tǒng)3、熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)4的運(yùn)行。具體的控制系統(tǒng)技術(shù)人員可以根據(jù)要求進(jìn)行常規(guī)設(shè)計(jì)，在 此不再贅述。本發(fā)明將太陽能熱發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電結(jié)合的方法，包括以下幾種運(yùn)行狀態(tài)(1)白天(晴天)發(fā)電時(shí)，在集熱場(chǎng)被加熱的導(dǎo)熱油通過高溫油泵15，一路導(dǎo) 熱油經(jīng)由太陽能過熱器12、蒸汽發(fā)生器13和預(yù)熱器14使反向流動(dòng)的水升溫成為360 380°C ( 一般取380°C)過熱蒸汽；當(dāng)太陽輻射高于設(shè)定值(已有技術(shù))時(shí)，控制另一路導(dǎo) 熱油通過換熱器23對(duì)熔鹽加熱，此時(shí)，冷罐熔鹽泵51將熔鹽從熔鹽冷罐21泵入熔鹽熱罐 22，進(jìn)行能量存儲(chǔ)，三通閥27和三通閥28之間換熱管26中的導(dǎo)熱油是從三通閥27流向三 通閥28。在生物質(zhì)燃燒系統(tǒng)3的生物質(zhì)鍋爐31的水冷壁內(nèi)被加熱的水，會(huì)變成蒸汽進(jìn)入汽 包35再經(jīng)蒸汽分離器37分離后，與從太陽能過熱器12流出的過熱蒸汽一起進(jìn)入生物質(zhì)鍋 爐31內(nèi)的過熱器32進(jìn)行加熱，升溫形成535 545°C (—般取540°C )過熱蒸汽，這些高溫 高壓蒸汽經(jīng)過管道送入熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)4的汽輪機(jī)41，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)42完成發(fā)電過程，發(fā)出的 電量經(jīng)變電站43后送入公共電網(wǎng)44。汽包35中的水會(huì)通過管路流回生物質(zhì)鍋爐31的水 冷壁；設(shè)置在生物質(zhì)鍋爐31的煙氣通道內(nèi)的空氣預(yù)熱器34，將外部輸入的冷空氣預(yù)熱后， 與燃料一起送入爐膛內(nèi)燃燒。在熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)4中，汽輪機(jī)41出口的第一路蒸汽流入凝汽器45，冷凝成水后通 過一水泵46進(jìn)入低壓加熱器47的換熱管后流入除氧器48，從除氧器48流出的水經(jīng)水泵 49和三通閥36后，一路進(jìn)入太陽能集熱系統(tǒng)1的預(yù)熱器14，另一路進(jìn)入生物質(zhì)鍋爐31內(nèi) 的省煤器33，利用煙氣通道內(nèi)的余熱加熱后送回汽包35 ；汽輪機(jī)41出口的第二路蒸汽流過 低壓加熱器47的腔體后進(jìn)入水泵46 ；汽輪機(jī)41出口的第三路蒸汽進(jìn)入除氧器45，為流經(jīng) 除氧器45中的水進(jìn)行除氧。(2)夜間發(fā)電時(shí)，關(guān)閉集熱場(chǎng)11內(nèi)的管路，熱罐熔鹽泵52將熔鹽從熔鹽熱罐22中 泵回熔鹽冷罐21，進(jìn)行能量釋放，換熱器23內(nèi)的熔鹽為換熱管內(nèi)的導(dǎo)熱油加熱，導(dǎo)熱油通 過太陽能過熱器12、蒸汽發(fā)生器13、預(yù)熱器14與蒸汽或水進(jìn)行熱交換。此時(shí)，三通閥27和 三通閥28之間換熱管26中的導(dǎo)熱油是從三通閥28流向三通閥27。(3)連續(xù)陰雨天氣發(fā)電時(shí)，太陽能集熱系統(tǒng)1和熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)2停止工作，僅靠生 物質(zhì)燃燒系統(tǒng)3單獨(dú)為熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)4提供熱蒸汽。當(dāng)本發(fā)明夜間接受電力調(diào)谷時(shí)，生物質(zhì)鍋爐31要維持最小穩(wěn)燃狀態(tài)，可以利用本 發(fā)明的自發(fā)電為熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)2中的電加熱器29供電加熱熔鹽，并啟動(dòng)冷罐熔鹽泵51使熔鹽從熔鹽冷罐21流向熔鹽熱罐22，為熔鹽熱罐22進(jìn)行二次儲(chǔ)能；當(dāng)恢復(fù)向公共電網(wǎng)44 供電時(shí)，再關(guān)閉電加熱器和冷罐熔鹽泵51，打開熱罐熔鹽泵52通過換熱器23將熔鹽熱罐 22的熱能釋放出來。 上述各實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所 變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之外。
8
權(quán)利要求
一種將太陽能熱發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電結(jié)合的方法，其包括以下運(yùn)行狀態(tài)1)白天發(fā)電時(shí)，在太陽能集熱系統(tǒng)中高溫油泵帶動(dòng)導(dǎo)熱油循環(huán)流動(dòng)，利用太陽能加熱的導(dǎo)熱油一路用于加熱太陽能過熱器、蒸汽發(fā)生器和預(yù)熱器中反向流動(dòng)的水，使其升溫成為360℃～380℃的過熱蒸汽；另一路通過熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的換熱器使加熱的熔鹽從熔鹽冷罐泵入熔鹽熱罐儲(chǔ)能；在生物質(zhì)燃燒系統(tǒng)中生物質(zhì)鍋爐水冷壁內(nèi)的水被加熱進(jìn)入汽包經(jīng)汽水分離器分離后，蒸汽與360℃～380℃的過熱蒸汽一起進(jìn)入生物質(zhì)鍋爐繼續(xù)加熱形成535℃～545℃的過熱蒸汽，再送入熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的汽輪機(jī)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電送入公共電網(wǎng)；2)夜間發(fā)電時(shí)，關(guān)閉太陽能集熱系統(tǒng)中集熱場(chǎng)的管路，熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的熱罐熔鹽泵驅(qū)動(dòng)熔鹽從熔鹽熱罐反向流入熔鹽冷罐釋放能量，為換熱器的換熱管中的導(dǎo)熱油加熱，再利用導(dǎo)熱油的循環(huán)加熱反向流動(dòng)的水，使其升溫成為360℃～380℃的過熱蒸汽，在生物質(zhì)系統(tǒng)和熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的運(yùn)行過程與白天發(fā)電相同；3)連續(xù)陰雨天氣發(fā)電時(shí)，太陽能集熱系統(tǒng)和熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)停止工作，僅靠生物質(zhì)燃燒系統(tǒng)單獨(dú)為熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)提供熱蒸汽。
2.如權(quán)利要求1所述的一種將太陽能熱發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電結(jié)合的方法，其特征在于 在熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)中設(shè)置一電加熱器，當(dāng)采用第2)種發(fā)電狀態(tài)，且在夜間接受電力調(diào)谷時(shí)， 利用熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的自發(fā)電為所述電加熱器供電加熱熔鹽，使熔鹽從熔鹽冷罐流向熔鹽熱 罐，既維持生物質(zhì)鍋爐的最小穩(wěn)燃狀態(tài)，又為熔鹽熱罐進(jìn)行二次儲(chǔ)能，當(dāng)恢復(fù)向公共電網(wǎng)供 電時(shí)，再通過所述換熱器將熱能釋放出來。
3.實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1或2中的任一項(xiàng)所述方法的一種將太陽能熱發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電結(jié) 合的系統(tǒng)，其特征在于它包括太陽能集熱系統(tǒng)、熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)、生物質(zhì)燃燒系統(tǒng)、熱電轉(zhuǎn)換 系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；所述太陽能集熱系統(tǒng)包括采用槽式線聚焦系統(tǒng)的集熱場(chǎng)，所述集熱場(chǎng)的導(dǎo)熱油出口管 路順序連接太陽能過熱器、蒸汽發(fā)生器、預(yù)熱器、高溫油泵和集熱場(chǎng)的導(dǎo)熱油進(jìn)口管路，所 述太陽能過熱器、蒸汽發(fā)生器和預(yù)熱器的換熱管串聯(lián)連接；所述熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)包括一換熱器，所述換熱器通過管路分別連接一熔鹽冷罐和一熔鹽 熱罐，所述換熱器的換熱管一端連接所述集熱場(chǎng)的導(dǎo)熱油出口管路，另一端通過另一三通 閥跨接在所述高溫油泵的進(jìn)、出口兩端；所述生物質(zhì)燃燒系統(tǒng)包括一生物質(zhì)鍋爐，所述生物質(zhì)鍋爐的水冷壁出汽口依次連接一 汽包和一汽水分離器，所述汽水分離器的出汽口與所述太陽能過熱器換熱管的出口通過管 路并聯(lián)后穿過所述生物質(zhì)鍋爐爐膛內(nèi)的過熱器，連接所述熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的汽輪機(jī)進(jìn)汽口 ；所述熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的所述汽輪機(jī)采用入口蒸汽溫度為535°C，壓力為8. 38MPa的高參 數(shù)單缸汽輪機(jī)，所述汽輪機(jī)的機(jī)械輸出端連接一發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)發(fā)出的電送入一變電 站后送入公共電網(wǎng)；所述汽輪機(jī)底部的兩出水管路，一路依次連接一低壓加熱器和一水泵， 另一路依次連接一凝汽器、所述水泵、一低壓加熱器的換熱管、一除氧器、另一水泵和所述 太陽能集熱系統(tǒng)的預(yù)熱器的換熱管進(jìn)口。
4.如權(quán)利要求3所述的一種將太陽能熱發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電結(jié)合的系統(tǒng)，其特征在于 在所述熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的換熱器與熔鹽熱罐之間的管路上設(shè)置有一電加熱器，所述電加熱器 連接所述熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)自發(fā)電的輸出端。
5.如權(quán)利要求3所述的一種將太陽能熱發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電結(jié)合的系統(tǒng)，其特征在于 在所述生物質(zhì)鍋爐的煙氣通道內(nèi)設(shè)置有一省煤器，在所述除氧器與所述過熱器之間的管路 上設(shè)置一三通閥，所述三通閥的第三個(gè)口連接一管路，所述管路穿過所述省煤器后連接所 述汽包。
6.如權(quán)利要求4所述的一種將太陽能熱發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電結(jié)合的系統(tǒng)，其特征在于 在所述生物質(zhì)鍋爐的煙氣通道內(nèi)設(shè)置有一省煤器，在所述除氧器與所述過熱器之間的管路 上設(shè)置一三通閥，所述三通閥的第三個(gè)口連接一管路，所述管路穿過所述省煤器后連接所 述汽包。
7.如權(quán)利要求3或4或5或6所述的一種將太陽能熱發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電結(jié)合的系統(tǒng)， 其特征在于在所述生物質(zhì)鍋爐內(nèi)的煙氣通道內(nèi)設(shè)置有一空氣預(yù)熱器，所述空氣預(yù)熱器內(nèi) 的氣體管路一端連接設(shè)置壓縮空氣源，另一端連接所述生物質(zhì)鍋爐的燃料入口。
8.如權(quán)利要求3或4或5或6所述的一種將太陽能熱發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電結(jié)合的系統(tǒng)， 其特征在于在所述過熱器與所述高溫油泵之間的導(dǎo)熱管上連接一膨脹罐。
9.如權(quán)利要求7所述的一種將太陽能熱發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電結(jié)合的系統(tǒng)，其特征在于 在所述過熱器與所述高溫油泵之間的導(dǎo)熱管上連接一膨脹罐。
10.如權(quán)利要求7所述的一種將太陽能熱發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電結(jié)合的系統(tǒng)，其特征在于 所述生物質(zhì)鍋爐采用n形水冷振動(dòng)爐排鍋爐。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將太陽能熱發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電結(jié)合的方法及系統(tǒng)，本發(fā)明方法白天(晴天)發(fā)電時(shí)，在集熱場(chǎng)被加熱的導(dǎo)熱油，一路經(jīng)熱交換器使反向流動(dòng)的水升溫成為360～380℃的過熱蒸汽；另一路通過換熱器對(duì)熔鹽加熱，進(jìn)行能量存儲(chǔ)。在生物質(zhì)鍋爐的水冷壁內(nèi)被加熱的水，變成蒸汽進(jìn)入汽包和汽水分離器后，與上述360～380℃的蒸汽一起送入鍋爐的過熱器加熱到535～545℃，再提供給汽輪機(jī)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)完成發(fā)電過程。接受電力調(diào)谷時(shí)，生物質(zhì)鍋爐要維持最小穩(wěn)燃狀態(tài)，可以利用本發(fā)明的自發(fā)電為熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)中的電加熱器供電加熱熔鹽，為熔鹽熱罐進(jìn)行二次儲(chǔ)能。當(dāng)夜間或太陽能條件不好時(shí)，通過換熱器將熔鹽儲(chǔ)存的熱能釋放出來進(jìn)行發(fā)電。
文檔編號(hào)F22B1/00GK101876299SQ201010183690
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2010年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者劉寶禮, 左云波, 張忠軒, 徐偉新, 徐錦丹, 朱美忠, 沈亮, 鄭兆文 申請(qǐng)人:北京京儀儀器儀表研究總院有限公司