一种用于农业产业园的光热发电供能系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于农业产业园的光热发电供能系统，包括农业设施单元、太阳能集热储能单元、发电单元、低温供能单元与跨季蓄热单元，所述农业设施单元与所述太阳能集热储能单元的集热器阵列并排相间设置，所述低温供能单元与所述跨季蓄热单元连接；所述太阳能集热储能单元与所述发电单元之间设置有蒸汽发生器、过热器与再热器，所述发电单元与所述低温供能单元通过凝汽器连接。本实用新型专利技术采用上述结构的一种用于农业产业园的光热发电供能系统，实现能源从高温到低温的梯级利用，提高农业产业园区的经济效益。

A solar thermal power supply system for Agricultural Industrial Park

【技术实现步骤摘要】
一种用于农业产业园的光热发电供能系统
本技术涉及可再生能源
，特别是涉及一种用于农业产业园的光热发电供能系统。
技术介绍
从2017年到2020年，全国将创建300多个国家现代农业产业园区，现代农业产业园区是传统农业向现代农业转变的典型代表，将推动传统农业向高产、高效的现代化农业发展，可以带动乡村发展、农民增收与乡村产业融合，推动乡村产业振兴。由于我国农业长期投入不足，农业产业园一般位置偏远，配套设施不完善，如何解决农业产业园区的低碳用能问题，是目前亟待解决的问题。农业产业园区在冬季需要消耗大量能源来供暖，目前我国北方地区的温室大棚多使用燃煤锅炉等方式进行供暖，不但大气污染物排放超标，导致大气污染越来越严重，而且储煤场、煤渣对土壤污染严重，不利于农作物的种植，目前农业领域急需发展绿色清洁、可再生能源的供暖系统。在发电过程中，高温蒸汽经过汽轮机透平做功后，排到凝汽器中的废热温度在25-50℃左右，属于低品位热源，在冬季可以使用高温水源热泵提取升温后，给温室大棚供暖，但在春夏秋三季不需要供暖时，利用难度较大，热量通过冷却塔释放到空气中，热能浪费严重，急需一种技术可以结合农业产业园的特点，将这部分热量储存起来，实现跨季蓄热的功能，从而实现从高品位热能到低品位热能的充分利用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于农业产业园的光热发电供能系统，全年实现给农业产业园区与外部设施提供电能，还可以利用发电余热，在非供暖季实现余热跨季储能的功能，在夏季满足制冷的需求，在供暖季满足供暖的需求，实现能源从高温到低温的梯级利用，提高农业产业园区的经济效益。为实现上述目的，本技术提供了一种用于农业产业园的光热发电供能系统，包括农业设施单元、太阳能集热储能单元、发电单元、低温供能单元与跨季蓄热单元，所述农业设施单元与所述太阳能集热储能单元的集热器阵列并排相间设置，所述低温供能单元与所述跨季蓄热单元连接；所述太阳能集热储能单元与所述发电单元之间设置有蒸汽发生器、过热器与再热器，所述发电单元与所述低温供能单元通过凝汽器连接。优选的，所述太阳能集热储能单元包括依次连接的第二电动三通阀、油气分离器、导热油泵、第一电动三通阀、槽式集热器、油盐换热器和第三电动三通阀，所述第一电动三通阀还与所述油盐换热器的入油口连通。优选的，所述油盐换热器的一端连接低温熔盐罐，其另一端连接高温熔盐罐，所述低温熔盐罐的出口侧设有低温熔盐泵，所述高温熔盐罐的出口侧设有高温熔盐泵，所述高温熔盐罐与所述低温熔盐罐的内部均设有防凝电加热器。优选的，所述油气分离器的一侧设有连接氮封装置的高低位槽装置。优选的，所述第三电动三通阀一端的管路贯穿再热器后与所述第二电动三通阀连通，所述第三电动三通阀另一端的管路依次贯穿过热器、蒸汽发生器后与所述第二电动三通阀连通。优选的，所述发电单元包括依次连接的汽轮机、凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、高压加热器、第四电动三通阀和生物质锅炉，所述第四电动三通阀的管路还依次贯穿所述蒸汽发生器、所述过热器后与所述汽轮机的高压缸连通，所述汽轮机的高压缸出口管贯穿所述再热器后与所述汽轮机低压缸连接，所述生物质锅炉与所述汽轮机的高压缸连通，所述汽轮机低压缸的一端设有汽轮发电机，所述汽轮机的低压缸分别通过抽气管道与所述低压加热器、所述除氧器、所述高压加热器和溴化锂机组连接。优选的，所述低温供能单元包括依次闭合连接的所述凝汽器内换热盘管、冷却水循环泵、第五电动三通阀、第六电动三通阀、高温地源热泵机组和第七电动三通阀，所述第五电动三通阀还通过冷却塔、电动二通阀与所述凝汽器的换热盘管入水口连通，所述溴化锂机组的出水口还与所述冷却塔的入水口连通。优选的，所述溴化锂机组与所述农业设施单元的制冷机构连接，所述农业设施单元的制冷机构出水口经过制冷循环泵与所述溴化锂机组的入水口连通；优选的，所述高温地源热泵机组的冷凝端与所述农业设施单元的供暖机构连接，所述农业设施单元的供暖机构出水口通过供暖循环泵与所述高温地源热泵机组的冷凝端入水口连通。优选的，所述第六电动三通阀还与所述跨季蓄热单元的入口连通，所述第七电动三通阀还与所述跨季蓄热单元的出水口连通，所述跨季蓄热单元是由设置在土壤中的竖直地埋管阵列构成；所述农业设施单元还包括温室大棚和养殖房。因此，本技术采用上述结构的一种用于农业产业园的光热发电供能系统，有益效果至少如下：(1)本技术利用温室大棚与太阳能槽式集热器相间并列布置，太阳能槽式集热器下方可正常种植农作物，这样改变了过去传统农业对土地的平面使用，提高了农业产业园的土地利用率，实现了现代农业与清洁能源的有效结合，解决了农业产业园地处偏远，基础设施建设落后，供能设施不足的难题。(2)本技术配置有高温熔盐储能装置与生物质锅炉辅助设备，可以全年稳定发电，在非供暖季利用发电余热进行跨季储能与夏季制冷，在供暖季利用发电余热与跨季蓄热单元来供暖，这样通过能源的梯级利用，实现了从高品位热能到低品位热能的充分利用，节能效果显著，可以给农业产业园带来较好的经济效益。(3)本技术耦合太阳能与生物质能两种可再生能源，生物质能可使用农业产业园废秸秆、废菌棒或其他农业废弃物作为来源，能够实现农业生产的闭式循环，并将农业废弃物转废为宝，用来发电，进一步增加经济效益。太阳能与生物质能属于清洁能源，可以替代目前农业用热领域使用较多的燃煤锅炉，有助于减少大气污染物排放，打赢蓝天保卫战，具有较强的推广示范意义。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1是本技术一种用于农业产业园的光热发电供能系统的结构示意图；图2是本技术一种用于农业产业园的光热发电供能系统的原理示意图；图3是本技术一种用于农业产业园的光热发电供能系统的能量利用示意图。附图标记100、农业设施单元；200、太阳能集热储能单元；300、发电单元；400、低温供能单元；500、跨季蓄热单元；201、槽式集热器；202、油盐换热器；203、低温熔盐罐；204、高温熔盐罐；205、低温熔盐泵；206、高温熔盐泵；207、防凝电加热器；208、导热油泵；209、第一电动三通阀；210、第二电动三通阀；211、第三电动三通阀；212、油气分离器；213、高低位槽装置；214、氮封装置；301、生物质锅炉；302、蒸汽发生器；303、过热器；304、再热器；305、汽轮机；306、汽轮发电机；307、凝汽器；308、凝结水泵；309、低压加热器；310、除氧器；311、高压加热器；312、第四电动三通阀；313、抽汽管道；401、冷却水循环泵；402、第五电动三通阀；403、溴化锂机组；404、高温地源热泵机组；405、第六电动三通阀；406、第七电动三通阀；407、冷却塔；408、电动二通阀；409、供暖循环泵；410、制冷循环泵。501、竖直地埋管。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于农业产业园的光热发电供能系统，其特征在于：包括农业设施单元、太阳能集热储能单元、发电单元、低温供能单元与跨季蓄热单元，所述农业设施单元与所述太阳能集热储能单元的集热器阵列并排相间设置，所述低温供能单元与所述跨季蓄热单元连接；/n所述太阳能集热储能单元与所述发电单元之间设置有蒸汽发生器、过热器与再热器，所述发电单元与所述低温供能单元通过凝汽器连接；/n所述太阳能集热储能单元包括依次连接的第二电动三通阀、油气分离器、导热油泵、第一电动三通阀、槽式集热器、油盐换热器和第三电动三通阀，所述第一电动三通阀还与所述油盐换热器的入油口连通；/n所述第三电动三通阀一端的管路贯穿再热器后与所述第二电动三通阀连通，所述第三电动三通阀另一端的管路依次贯穿过热器、蒸汽发生器后与所述第二电动三通阀连通；/n所述发电单元包括依次连接的汽轮机、凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、高压加热器、第四电动三通阀和生物质锅炉，所述第四电动三通阀的管路还依次贯穿所述蒸汽发生器、所述过热器后与所述汽轮机的高压缸连通，所述汽轮机的高压缸出口管贯穿所述再热器后与所述汽轮机低压缸连接，所述生物质锅炉与所述汽轮机的高压缸连通，所述汽轮机低压缸的一端设有汽轮发电机，所述汽轮机的低压缸分别通过抽气管道与所述低压加热器、所述除氧器、所述高压加热器和溴化锂机组连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于农业产业园的光热发电供能系统，其特征在于：包括农业设施单元、太阳能集热储能单元、发电单元、低温供能单元与跨季蓄热单元，所述农业设施单元与所述太阳能集热储能单元的集热器阵列并排相间设置，所述低温供能单元与所述跨季蓄热单元连接；
所述太阳能集热储能单元与所述发电单元之间设置有蒸汽发生器、过热器与再热器，所述发电单元与所述低温供能单元通过凝汽器连接；
所述太阳能集热储能单元包括依次连接的第二电动三通阀、油气分离器、导热油泵、第一电动三通阀、槽式集热器、油盐换热器和第三电动三通阀，所述第一电动三通阀还与所述油盐换热器的入油口连通；
所述第三电动三通阀一端的管路贯穿再热器后与所述第二电动三通阀连通，所述第三电动三通阀另一端的管路依次贯穿过热器、蒸汽发生器后与所述第二电动三通阀连通；
所述发电单元包括依次连接的汽轮机、凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、高压加热器、第四电动三通阀和生物质锅炉，所述第四电动三通阀的管路还依次贯穿所述蒸汽发生器、所述过热器后与所述汽轮机的高压缸连通，所述汽轮机的高压缸出口管贯穿所述再热器后与所述汽轮机低压缸连接，所述生物质锅炉与所述汽轮机的高压缸连通，所述汽轮机低压缸的一端设有汽轮发电机，所述汽轮机的低压缸分别通过抽气管道与所述低压加热器、所述除氧器、所述高压加热器和溴化锂机组连接。


2.根据权利要求1所述的一种用于农业产业园的光热发电供能系统，其特征在于：所述油盐换热器的一端连接低温熔盐罐，其另一端连接高温熔盐罐，所述低温熔盐罐的出口侧设有低温熔盐泵，所述高温熔盐罐的出口侧设有高温熔盐泵，所述高温熔盐罐与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：施得权，薛道荣，韩成明，赵露，汪竹超，
申请(专利权)人：河北道荣新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13