矿热炉煤气回收辅助太阳能热发电的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种矿热炉煤气回收辅助太阳能热发电的系统，包括有槽式太阳能热发电单元、矿热炉、煤气回收储存单元、防凝锅炉、启动锅炉、采暖锅炉。本实用新型专利技术由矿热炉运行的产物荒煤气为太阳能热发电系统提供防凝、启动、采暖的热源，不仅使矿热炉煤气变废为宝，提高了资源利用率，实现了低排放、高效率、低污染的优点，而且，为太阳能热发电系统提供了运行所需的热量，不需要依赖宝贵的天然气资源，使太阳能热发电技术的推广提供更广阔的选址空间。

【技术实现步骤摘要】
矿热炉煤气回收辅助太阳能热发电的系统
：本技术涉及一种发电系统，尤其涉及矿热炉煤气回收辅助太阳能热发电的系统。
技术介绍
：未来非水可再生能源发电装机量占高比例的电力系统必须要有更多可靠、灵活的电源和储能电站提供电力保障。以风电和光伏发电为主的新能源电力已成为我国第二大电源。然而，高比例的可再生能源电力接入电网给能源转型中的电力系统带来了重大技术挑战，面临的问题包括风能、太阳能资源的波动性和随机性，以及风电、光伏发电设备的低抗扰性和弱支撑性，因此，风电、光伏发电的高效消纳和安全运行等将是我国新能源电力系统长期面临的重大挑战。而太阳能热发电是集发电和储能为一身的可再生能源发电方式，其具有电力输出稳定、可靠、调节灵活的特性，可提供可靠的电力保障，即100％参与电力平衡，不需要额外配备储能设备，能够解决目前风电和光伏发电并网面临的消纳与安全运行问题。然而，我国太阳能资源较好的青海省、甘肃省、内蒙古自治区、新疆自治区、西藏自治区冬季环境温度较低，尤其是极端低温条件下，导热油管路需要采取防冻措施，防止停运期间导热油低温凝结，目前，槽式太阳能热发电系统广泛采用天然气为导热油加热，同时，设置天然气锅炉，利用天然气燃烧产生蒸汽，主要用于机组启动过程中的除氧器、轴封用汽，以及冬季采暖换热用汽、除盐水生产系统原水加热用汽、直接空冷系统凝汽器防冻保暖用汽等。因此，槽式太阳能热发电系统运行期间需要消耗大量天然气资源，以50MW槽式太阳能热发电项目为例，每年消耗天然气约360万Nm3/年(大气压力1.013bar、温度为15摄氏度、相对湿度为60％、低位发热量为35000KJ/Nm3)，折合标煤约2780吨/年。因此，在槽式太阳能热发电项目选址时，不得不考虑拟建场址周边的天然气供应能力，导致许多太阳能资源较好地区但天然气供应能力较差的地区，不具备建设槽式太阳能热发电项目。全封闭矿热炉在生产过程中，会产生大量的矿热炉煤气，且矿热炉煤气的热值可高达8360kJ/Nm3，目前，矿热炉企业生产中，往往将矿热炉煤气直接排空放散，由于矿热炉煤气热值高、毒性大，直接放散既造成了能源浪费，又会污染环境，不利于节能环保。
技术实现思路
：本技术的目的在于提供一种节能环保、连续可靠的矿热炉煤气回收辅助太阳能热发电的系统。本技术由如下技术方案实施：矿热炉煤气回收辅助太阳能热发电的系统，包括有槽式太阳能热发电单元(1)、矿热炉(2)、煤气回收储存单元(3)、防凝锅炉(4)、启动锅炉(5)、采暖锅炉(6)；所述槽式太阳能热发电单元(1)的预热器(1.7)导热油出口与所述防凝锅炉(4)的导热油入口通过管道连通，所述防凝锅炉(4)的导热油出口与所述槽式太阳能热发电单元(1)的槽式太阳能集热器(1.1)导热油入口通过管道连通；当导热油温度低于设定值时，防凝锅炉(4)可对导热油进行防凝加热；所述矿热炉(2)与所述煤气回收储存单元(3)的煤气净化回收装置(3.1)的入口通过管道连通，所述煤气回收储存单元(3)的煤气储罐(3.2)分别与所述防凝锅炉(4)、启动锅炉(5)以及采暖锅炉(6)通过管道连通；在连通煤气储罐(3.2)与防凝锅炉(4)、启动锅炉(5)和采暖锅炉(6)的管道上分别设有第一电控阀(7)，第二电控阀(8)和第三电控阀(9)；所述启动锅炉(5)分别与槽式太阳能热发电单元(1)中的汽轮发电机组(1.8)的轴封汽供汽管路进气口、除氧器(1.11)的辅助加热管路进气口通过管道连通，启动锅炉(5)作为汽轮发电机组(1.8)的辅助蒸汽气源，在启动初期，由启动锅炉(5)向汽轮发电机组(1.8)的轴封及除氧器(1.11)供汽，当主蒸汽参数满足轴封供汽要求时，由主蒸汽向汽轮发电机组(1.8)的轴封及除氧器(1.11)供汽。进一步的，所述槽式太阳能热发电单元(1)包括槽式太阳能集热器(1.1)、过热器(1.5)、蒸汽发生器(1.6)、预热器(1.7)、汽轮发电机组(1.8)、冷凝器(1.9)、低压给水预热器(1.10)、除氧器(1.11)；所述槽式太阳能集热器(1.1)的导热油出口通过导热油管路分别与所述油-盐换热器(1.2)的导热油入口和过热器(1.5)的导热油入口连通，所述过热器(1.5)的导热油出口与所述蒸汽发生器(1.6)的导热油入口通过管道连通，所述蒸汽发生器(1.6)的导热油出口与所述预热器(1.7)的导热油入口通过管道连通，所述过热器(1.5)的蒸汽出口与所述汽轮发电机组(1.8)的蒸汽入口通过管道连通，所述汽轮发电机组(1.8)的出口与所述冷凝器(1.9)的入口通过管道连通，所述冷凝器(1.9)的出口与所述低压给水预热器(1.10)的入口通过管道连通，所述低压给水预热器(1.10)的出口与所述除氧器(1.11)的入口通过管道连通，所述除氧器(1.11)的出口与所述预热器(1.7)的进水口通过管道连通，所述预热器(1.7)的出水口与所述蒸汽发生器(1.6)的进水口通过管道连通，所述蒸汽发生器(1.6)的蒸汽出口与所述过热器(1.5)的蒸汽入口通过管道连通；进入汽轮发电机组(1.8)发电后进入冷凝器(1.9)凝结为液态的水，液态水经冷凝器(1.9)回到低温给水预热器(1.10)，再经过除氧器(1.11)的完成除氧作用后进入预热器(1.7)，在预热器(1.7)经过与导热油第一次换热被加热后的水进入蒸汽发生器(1.6)，在蒸汽发生器(1.6)与导热油第二次换热后生成水蒸汽，水蒸汽经过过热器(1.5)被导热油加热为过热蒸汽，过热蒸汽进入汽轮发电机组(1.8)驱动汽轮机发电。进一步的，所述槽式太阳能热发电单元(1)还包括油-盐换热器(1.2)、低温熔盐罐(1.3)和高温熔盐罐(1.4)，所述低温熔盐罐(1.3)内设有低温熔盐泵，所述高温熔盐罐(1.4)内设有高温熔盐泵，所述油-盐换热器(1.2)的导热油入口与所述槽式太阳能集热器(1.1)的导热油出口通过管道连通，所述油-盐换热器(1.2)的导热油出口与所述槽式太阳能集热器(1.1)的导热油入口通过管道连通；所述低温熔盐泵和所述高温熔盐泵分别与所述油-盐换热器(1.2)的两个蒸汽接口通过管道连通。当槽式太阳能集热器(1.1)收集的太阳能热量用于汽轮机发电后仍有盈余时，盈余热量需进行储存，则启动设置在低温熔盐罐(1.3)底部低温熔盐管路上熔盐吸入口的低温熔盐泵，低温熔盐与导热油分别进入油-盐换热器(1.2)的油盐两侧管路里，在油-盐换热器(1.2)进行换热，低温熔盐吸收热量，温度升高，进入高温熔盐罐(1.4)；需要储能系统发电时，则启动设置在高温熔盐罐(1.4)底部高温熔盐管路上熔盐吸入口的高温熔盐泵，高温熔盐被抽出后，高温熔盐与导热油分别进入油-盐换热器(1.2)的油盐两侧管路里，在油-盐换热器(1.2)进行换热，被加热后的导热油分别经过过热器(1.5)、蒸汽发生器(1.6)、预热器(1.7)，将热量传递给水和蒸汽，过热蒸汽进入汽轮机进行发电，换热后的熔盐进入低温熔盐罐(1.3)进行储存。进一步的，所述煤气回收储存单元(3)包括煤气净化回收装置(3.1)和煤气储罐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.矿热炉煤气回收辅助太阳能热发电的系统，其特征在于，其包括有槽式太阳能热发电单元(1)、矿热炉(2)、煤气回收储存单元(3)、防凝锅炉(4)、启动锅炉(5)、采暖锅炉(6)；槽式太阳能热发电单元(1)的预热器(1.7)导热油出口与防凝锅炉(4)的导热油入口通过管道连通，防凝锅炉(4)的导热油出口与槽式太阳能热发电单元(1)的槽式太阳能集热器(1.1)导热油入口通过管道连通；矿热炉(2)与煤气回收储存单元(3)的煤气净化回收装置(3.1)的入口通过管道连通，煤气回收储存单元(3)的煤气储罐(3.2)分别与防凝锅炉(4)、启动锅炉(5)以及采暖锅炉(6)通过管道连通；在连通煤气储罐(3.2)与防凝锅炉(4)、启动锅炉(5)和采暖锅炉(6)的管道上分别设有第一电控阀(7)，第二电控阀(8)和第三电控阀(9)；/n启动锅炉(5)分别与槽式太阳能热发电单元(1)中的汽轮发电机组(1.8)的轴封汽供汽管路进气口、除氧器(1.11)的辅助加热管路进气口通过管道连通。/n

【技术特征摘要】
1.矿热炉煤气回收辅助太阳能热发电的系统，其特征在于，其包括有槽式太阳能热发电单元(1)、矿热炉(2)、煤气回收储存单元(3)、防凝锅炉(4)、启动锅炉(5)、采暖锅炉(6)；槽式太阳能热发电单元(1)的预热器(1.7)导热油出口与防凝锅炉(4)的导热油入口通过管道连通，防凝锅炉(4)的导热油出口与槽式太阳能热发电单元(1)的槽式太阳能集热器(1.1)导热油入口通过管道连通；矿热炉(2)与煤气回收储存单元(3)的煤气净化回收装置(3.1)的入口通过管道连通，煤气回收储存单元(3)的煤气储罐(3.2)分别与防凝锅炉(4)、启动锅炉(5)以及采暖锅炉(6)通过管道连通；在连通煤气储罐(3.2)与防凝锅炉(4)、启动锅炉(5)和采暖锅炉(6)的管道上分别设有第一电控阀(7)，第二电控阀(8)和第三电控阀(9)；
启动锅炉(5)分别与槽式太阳能热发电单元(1)中的汽轮发电机组(1.8)的轴封汽供汽管路进气口、除氧器(1.11)的辅助加热管路进气口通过管道连通。


2.根据权利要求1所述的矿热炉煤气回收辅助太阳能热发电的系统，其特征在于，槽式太阳能热发电单元(1)包括槽式太阳能集热器(1.1)、过热器(1.5)、蒸汽发生器(1.6)、预热器(1.7)、汽轮发电机组(1.8)、冷凝器(1.9)、低压给水预热器(1.10)、除氧器(1.11)；槽式太阳能集热器(1.1)的导热油出口通过导热油管路分别与油-盐换热器(1.2)的导热油入口和过热器(1.5)的导热油入口连通，过热器(1.5)的导热油出口与蒸汽发生器(1.6)的导热油入...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兵静，杜丽娟，丁英华，姜丝拉夫，于海鹏，魏巍，牛守慧，司有华，王建华，杨婧，璐娜，孟斌，高亚辉，
申请(专利权)人：内蒙古恒瑞新能源有限责任公司，
类型：新型
国别省市：内蒙古;15