專利名稱：一種風能、太陽能和生物質能綜合利用的發(fā)電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于利用新能源發(fā)電技術領域，涉及太陽能、風能的綜合利用，特別涉
及一種風能、太陽能和生物質能綜合利用的發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術：
隨著環(huán)境的惡化和化石燃料價格的不斷上揚，世界各國都在大力鼓勵發(fā)展新能
源，電力能源結構的調整已經不可避免。以風力發(fā)電和太陽能為代表的新能源發(fā)展異常迅
速，但是這些新能源一般都是以單一發(fā)電形式出現(xiàn)，帶有一些較為明顯的缺陷。 風力發(fā)電利用風作為能量來源，依靠風力發(fā)出的電頻率與葉輪的轉速直接相關，
受風力大小影響電頻率不能保持穩(wěn)定不變；而且風資源難以精確預測，發(fā)電不可控制，發(fā)電
量常常波動，給當?shù)仉娋W造成很大的壓力。利用太陽能源也有類似難以精確預測和發(fā)電不
可控制的缺陷。
實用新型內容本實用新型解決的問題在于克服新能源單一利用難以取得發(fā)電規(guī)模效應的缺陷， 提供一種風能、太陽能和生物質能綜合利用的發(fā)電裝置，取得發(fā)電規(guī)模效應，同時其發(fā)電量 和頻率可以預測和控制，減少電網側的匹配壓力。 本實用新型是通過以下技術方案來實現(xiàn) —種風能、太陽能和生物質能綜合利用的發(fā)電裝置，包括熱能循環(huán)系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng) 和冷卻系統(tǒng)；發(fā)電系統(tǒng)包括帶有發(fā)電機的汽輪機，汽輪機通過管道依次與凝汽器、動力循環(huán) 系統(tǒng)循環(huán)泵、冷凝水加熱器連接；冷卻系統(tǒng)由空冷島、冷卻系統(tǒng)循環(huán)泵和通過冷凝器的循環(huán) 回路構成； 熱能循環(huán)系統(tǒng)包括兩條平行的填充有熱能循環(huán)系統(tǒng)工質的閉合的供熱回路，其一
為設有太陽能傳熱裝置的太陽能供熱回路，其二為設有生物質能傳熱裝置和風能傳熱裝置
的復合供熱回路；這兩條平行供熱回路匯合后通向循環(huán)工質膨脹箱，然后供熱回路依次通
過蒸汽過熱增壓器、蒸汽發(fā)生器和冷凝水加熱器傳熱交換；熱能循環(huán)系統(tǒng)工質在設置在供
熱回路的熱能循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)泵驅動下進入傳熱裝置加熱。 所述的熱能循環(huán)系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的循環(huán)工質互相獨立。 所述的太陽能傳熱裝置包括由槽型拋物面聚光集熱器經過串聯(lián)或并聯(lián)組成太陽
能集熱器，太陽能集熱器收集的太陽能通過熱管換熱器加熱熱能循環(huán)系統(tǒng)工質； 所述的生物質能傳熱裝置包括生物質燃燒器和加熱熱能循環(huán)系統(tǒng)工質的換熱
器； 所述的風能傳熱裝置包括風力發(fā)電機組，風力發(fā)電機組發(fā)出電能經過帶有電阻絲
的換熱器加熱熱能循環(huán)系統(tǒng)工質，風電傳熱裝置設在生物質能傳熱裝置的下游。 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型提供的風能、太陽能和生物質能綜合利用的發(fā)電裝
置，其熱能循環(huán)系統(tǒng)包括兩條平行的供熱回路；這兩條供熱回路包括三種形式的能源供熱，分別為太陽能形式、風能形式和生物質能形式，通過不同的傳熱裝置傳遞能量加熱熱能循 環(huán)系統(tǒng)工質；其中，風能和生物質能形式連接成復合供熱回路，太陽能形式單獨構成太陽能 供熱回路； 由于太陽能、風能的不可控性，其發(fā)電量和頻率難以預測和控制；根據(jù)整體系統(tǒng)對 熱能的要求以及太陽能和風能對系統(tǒng)的能量提供情況，調控生物質能的燃燒供熱系統(tǒng)，從 而保證整體系統(tǒng)熱能的可控供應，減少電網側的匹配壓力，滿足規(guī)模發(fā)電的并網要求，使得 利用太陽能和風能即得到綜合的利用，又實現(xiàn)了規(guī)?；陌l(fā)電。
圖1為本實用新型的連接示意圖。 其中1為熱管換熱器；2為太陽能集熱器；3為風力發(fā)電機組；4為循環(huán)工質膨脹 箱；5為蒸汽過熱增壓器；6為汽輪機；7為發(fā)電機；8為變壓器；9為電網；10為空冷島；11 為冷卻系統(tǒng)循環(huán)泵；12為冷凝器；13為動力循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)泵；14為蒸汽發(fā)生器；15為冷凝 水加熱器；16為帶有電阻絲的換熱器；17為生物質能傳熱裝置；18為熱能循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)泵。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述，所述是對本實用新型的解釋而不 是限定。 參見圖1，一種風能、太陽能和生物質能綜合利用的發(fā)電裝置，包括熱能循環(huán)系統(tǒng)、 發(fā)電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)；三個循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)工質相互獨立； 熱能循環(huán)系統(tǒng)包括兩條平行的填充有熱能循環(huán)系統(tǒng)工質的閉合的供熱回路，其一 為設有太陽能傳熱裝置的太陽能供熱回路，所述的太陽能傳熱裝置包括由槽型拋物面聚光 集熱器經過串聯(lián)或并聯(lián)組成太陽能集熱器2，太陽能集熱器2收集的太陽能通過與之相連 接的熱管換熱器1加熱熱能循環(huán)系統(tǒng)工質； 其二為設有生物質能傳熱裝置和風能傳熱裝置的復合供熱回路；所述的生物質能 傳熱裝置17包括生物質燃燒器和加熱熱能循環(huán)系統(tǒng)工質的換熱器；所述的風能傳熱裝置 包括風力發(fā)電機組3，風力發(fā)電機組3發(fā)出電能經過帶有電阻絲的換熱器16加熱熱能循環(huán) 系統(tǒng)工質；風電傳熱裝置設在生物質能傳熱裝置的下游； 這兩條平行供熱回路匯合后通向循環(huán)工質膨脹箱4，循環(huán)工質膨脹箱4維護了工 質熱脹冷縮效應并提供對工質必要處理的空間；然后供熱回路依次通過蒸汽過熱增壓器 5、蒸汽發(fā)生器14和冷凝水加熱器15傳熱交換； 供熱回路上還設有驅動熱能系統(tǒng)循環(huán)工質的熱能循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)泵18 ; 發(fā)電系統(tǒng)包括帶有發(fā)電機7的汽輪機6，汽輪機6通過管道依次與凝汽器12、動力 循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)泵13、冷凝水加熱器15連接；發(fā)電機7與變壓器8連接后接入電網9 ; 冷卻系統(tǒng)由空冷島10、冷卻系統(tǒng)循環(huán)泵11和通過冷凝器12的循環(huán)回路構成。 本實用新型的工作流程如下 太陽能集熱器1吸收太陽能同時通過熱管換熱器2把熱量傳輸給熱能循環(huán)系統(tǒng)工 質，風力發(fā)電機組3發(fā)出電能經過帶有電阻絲的換熱器16把電能轉換成熱能并傳輸給熱能循環(huán)系統(tǒng)工質，熱能循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)泵18驅動熱能系統(tǒng)循環(huán)。根據(jù)整體系統(tǒng)對熱能的要求以 及太陽能和風能對系統(tǒng)的能量提供情況，調控生物質能傳熱裝置17的供熱，從而保證整體 系統(tǒng)熱能的可控供應。 在蒸汽發(fā)生器14中，熱能循環(huán)系統(tǒng)提供的能量把加熱過的冷凝水變?yōu)檎羝?，蒸?在蒸汽過熱增壓器5進一步吸收能量，達到汽輪機6運行的工況參數(shù)，蒸汽在汽輪機6中做 功膨脹，驅動發(fā)電機7發(fā)電，發(fā)出的電經過變壓器8調壓后直接輸入電網9。由于本發(fā)明通 過對加熱循環(huán)系統(tǒng)的控制，實現(xiàn)發(fā)電量和發(fā)電頻率的穩(wěn)定，減少電網側的匹配壓力，實現(xiàn)利 用太陽能和風能的規(guī)模發(fā)電。 在汽輪機6做過功的蒸汽在冷凝器12中凝結為液體水，冷凝水經過冷凝水加熱器 15預熱后進入蒸汽發(fā)生器14轉換為蒸汽完成一個循環(huán)，動力循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)泵13驅動動力 系統(tǒng)循環(huán)。 冷卻系統(tǒng)在空冷島10中把從冷凝器12吸收的熱量排放出去，冷卻系統(tǒng)是由冷卻 系統(tǒng)循環(huán)泵ll驅動。 熱能循環(huán)系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)三個循環(huán)系統(tǒng)根據(jù)發(fā)電負荷通過DCS進行參 數(shù)調整從而集成為一個整體新能源發(fā)電系統(tǒng)。
權利要求一種風能、太陽能和生物質能綜合利用的發(fā)電裝置，包括熱能循環(huán)系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)；發(fā)電系統(tǒng)包括帶有發(fā)電機(7)的汽輪機(6)，汽輪機(6)通過管道依次與凝汽器(12)、動力循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)泵(13)、冷凝水加熱器(15)連接；冷卻系統(tǒng)由空冷島(10)、冷卻系統(tǒng)循環(huán)泵(11)和通過冷凝器(12)的循環(huán)回路構成；其特征在于，熱能循環(huán)系統(tǒng)包括兩條平行的填充有熱能循環(huán)系統(tǒng)工質的閉合的供熱回路，其一為設有太陽能傳熱裝置的太陽能供熱回路，其二為設有生物質能傳熱裝置(17)和風能傳熱裝置的復合供熱回路；這兩條平行供熱回路匯合后通向循環(huán)工質膨脹箱(4)，然后供熱回路依次通過蒸汽過熱增壓器(5)、蒸汽發(fā)生器(14)和冷凝水加熱器(15)傳熱交換，熱能循環(huán)系統(tǒng)工質在設置在供熱回路的熱能循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)泵(18)驅動下進入傳熱裝置加熱。
2. 如權利要求1所述的風能、太陽能和生物質能綜合利用的發(fā)電裝置，其特征在于，所 述的熱能循環(huán)系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的循環(huán)工質互相獨立。
3. 如權利要求1所述的風能、太陽能和生物質能綜合利用的發(fā)電裝置，其特征在于， 所述的太陽能傳熱裝置包括由槽型拋物面聚光集熱器經過串聯(lián)或并聯(lián)組成太陽能集熱器 (2)，太陽能集熱器(2)收集的太陽能通過與之相連的熱管換熱器(1)加熱熱能循環(huán)系統(tǒng)工 質。
4. 如權利要求1所述的風能、太陽能和生物質能綜合利用的發(fā)電裝置，其特征在于，所 述的生物質能傳熱裝置(17)包括生物質燃燒器和加熱熱能循環(huán)系統(tǒng)工質的換熱器。
5. 如權利要求1所述的風能、太陽能和生物質能綜合利用的發(fā)電裝置，其特征在于，所 述的風能傳熱裝置包括風力發(fā)電機組(3)，風力發(fā)電機組發(fā)出電能經過帶有電阻絲的換熱 器(16)加熱熱能循環(huán)系統(tǒng)工質，風電傳熱裝置設在生物質能傳熱裝置的下游。
專利摘要本實用新型公開了一種風能、太陽能和生物質能綜合利用的發(fā)電裝置，該裝置包括熱能循環(huán)系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，其中熱能循環(huán)系統(tǒng)包括兩條平行的填充有熱能循環(huán)系統(tǒng)工質的閉合的供熱回路，其一為設有太陽能傳熱裝置的太陽能供熱回路，其二為設有生物質能傳熱裝置和風能傳熱裝置的復合供熱回路；這兩條平行供熱回路匯合后通向循環(huán)工質膨脹箱，然后供熱回路依次通過蒸汽過熱增壓器、蒸汽發(fā)生器和冷凝水加熱器傳熱交換。根據(jù)整體系統(tǒng)對熱能的要求以及太陽能和風能對系統(tǒng)的能量提供情況，調控生物質能的燃燒供熱系統(tǒng)，從而保證整體系統(tǒng)熱能的可控供應，減少電網側的匹配壓力，使得利用太陽能和風能既得到綜合的利用，又實現(xiàn)了規(guī)?；陌l(fā)電。
文檔編號F24J2/00GK201513205SQ20092022033
公開日2010年6月23日 申請日期2009年10月28日 優(yōu)先權日2009年10月28日
發(fā)明者張斌, 段宇平, 王國忠, 王日容, 申景泉, 魏子杰 申請人:中能電力科技開發(fā)有限公司