太阳能热电联供系统技术方案

本申请公开一种太阳能热电联供系统，包括第一聚光装置、第一集热管、第一储热罐、蒸汽加热器、汽轮机、发电机、凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器以及给水泵。第一集热管中的高压水吸收第一聚光装置收集太阳辐射产生的热能，存储在第一储热罐中，存储的高压水经过蒸汽加热器换热形成过热蒸汽，汽轮机利用形成的蒸汽驱动发电机进行发电；凝汽器将汽轮机排出的乏汽冷凝成凝结水，凝结水泵将凝结水传输至低压加热器加热后进入除氧器除氧形成高压水，并通过给水泵提供至第一集热管。该太阳能热电联供系统将高压水作为工质，实现了太阳能能量转化和存储，解决了太阳能供应的波动和连续问题，多个过程集成一体化，能量利用效率高，投资成本低。本低。本低。

【技术实现步骤摘要】
太阳能热电联供系统


[0001]本申请涉及太阳能热电领域，尤其涉及一种太阳能热电联供系统。

技术介绍

[0002]太阳能作为新能源储量丰富，可以缓解当前化石能源短缺和环境恶化的窘境，减少温室气体排放，美化人类生存环境，实现可持续发展。然而，太阳能具有能流密度小、不连续以及不稳定的特点，给开发利用带来一定的技术障碍。我国太阳能资源分布不均匀，西部高原荒漠地带，人烟稀少，太阳能资源丰富；人口稠密的东部地区雨水较多，太阳能资源相对匮乏；对于高寒地区，由于电网覆盖不大，城镇发展过程中所需要的电负荷和供暖热负荷缺口较大，尤其是夜晚，气温下降，电负荷需求下降，热负荷需求增大，而当地的常规能源比较贫乏，供应紧张，热与电成为制约当地经济与社会发展一大瓶颈。
[0003]当前太阳能热发电系统为了消除其不连续的缺点，一般均设置了庞大的蓄热系统，或者将常规燃料作为补燃手段，当太阳能供应不足或者阴天、夜晚没有太阳能时，通过补燃锅炉产生蒸汽，维持机组安全运行。由于太阳能热发电技术投资成本较高，目前难以大规模商业化发展。现有技术中利用聚光装置将太阳能转化为中高温热能，经过热交换产生蒸汽进入汽轮机发电，向外输出电能是太阳能电站的主要能量输出方式之一，目前一般不涉及太阳能系统向外供应热量。然而太阳能发电系统存储大量的剩余热能，尤其是当蓄热系统在热量释放过程中，温度逐渐降低，热能品位下降，不能满足汽轮发电机组的需要的情况下，因而造成了能量的浪费。因此，开发低成本、安全可靠，减少汽轮机的抽汽而增加机组出力的太阳能热电联供系统具有实际意义。/>[0004]申请内容
[0005]为解决上述问题，本申请提出了一种太阳能热电联供系统。
[0006]本申请的目的在于提出一种太阳能热电联供系统，实现多个过程集成一体化，提高能量转化和利用效率，降低系统投资成本。
[0007]为实现上述目的，本申请提出一种太阳能热电联供系统，其特征在于，包括第一聚光装置、第一集热管、第一储热罐、蒸汽加热器、汽轮机、发电机、凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器以及给水泵，
[0008]所述第一集热管中的高压水吸收所述第一聚光装置收集太阳辐射产生的热能；
[0009]所述第一储热罐与所述第一集热管相连，吸收热能后的高压水存储在所述第一储热罐中；
[0010]所述第一储热罐与所述蒸汽加热器相连，存储的高压水经过所述蒸汽加热器换热形成过热蒸汽；
[0011]所述汽轮机与所述蒸汽加热器相连，所述汽轮机利用形成的蒸汽驱动所述发电机进行发电；
[0012]所述凝汽器与所述汽轮机相连，将所述汽轮机排出的乏汽冷凝成凝结水；
[0013]所述凝结水泵与所述凝汽器相连，用于将所述凝结水传输至所述低压加热器；
[0014]所述凝结水经过所述低压加热器加热后进入所述除氧器；
[0015]所述除氧器与所述给水泵相连，加热后的凝结水经过所述除氧器除氧后形成高压水，并通过所述给水泵提供至所述第一集热管。
[0016]可选的，所述第一集热管为多个，且相互之间并联。
[0017]可选的，单个所述第一集热管对应设有第一聚光装置，所述第一聚光装置包括多个第一聚光单元。
[0018]可选的，包括：
[0019]所述汽轮机与所述除氧器相连，所述汽轮机向所述除氧器提供蒸汽。
[0020]可选的，还包括：
[0021]所述低压加热器与所述凝汽器相连，所述凝汽器回收所述低压加热器产生的疏水。
[0022]可选的，包括：
[0023]所述汽轮机与所述低压加热器相连，所述汽轮机抽出的蒸汽进入所述低压加热器中发生热交换，使得所述凝结水加热后进入所述除氧器。
[0024]可选的，所述系统还包括一级热网加热器，
[0025]所述一级热网加热器分别与所述第一储热罐、所述汽轮机、所述低压加热器相连，所述一级热网加热器利用所述第一储热罐中的蒸汽和/或所述汽轮机中的至少部分蒸汽与热网水发生热交换，热交换后的蒸汽回流至所述低压加热器；
[0026]所述热网水从热网水入口流入，经过所述一级热网加热器加热，从热网水出口流出。
[0027]可选的，所述系统还包括第二储热罐、工质泵、二级热网加热器、传热工质存储罐，所述第二储热罐、所述工质泵、所述二级热网加热器、所述传热工质存储罐依次相连。
[0028]所述工质泵将所述第二储热罐中的传热工质驱动至所述二级热网加热器，所述传热工质在所述二级热网加热器中与热网水发生热交换，降温后的传热工质回流至所述传热工质存储罐。
[0029]可选的，所述系统还包括第二聚光装置、第二集热管，
[0030]所述第二集热管通过所述工质泵与所述传热工质存储罐相连，所述工质泵将所述传热工质存储罐中的传热工质提供至所述第二集热管；
[0031]所述传热工质经过所述第二集热管，吸收所述第二聚光装置收集太阳辐射产生的热能；
[0032]至少部分升温后的传热工质进入所述蒸汽加热器进行换热；
[0033]剩余的传热工质回流至所述第二储热罐。
[0034]可选的，所述第二集热管为多个，且相互之间并联。
[0035]可选的，单个所述第二集热管对应设有第二聚光装置，所述第二聚光装置包括多个第二聚光单元。
[0036]可选的，所述系统还包括第三储热罐、回油泵，
[0037]所述第三储热罐与所述第二集热管相连，用于存储多余的升温后的传热工质；
[0038]所述回油泵与所述第三储热罐相连，多余的升温后的传热工质经过所述回油泵进入所述蒸汽加热器进行换热；或者
[0039]多余的升温后的传热工质经过所述回油泵传输至所述二级热网加热器，在所述二级热网加热器中与热网水发生热交换。
[0040]可选的，所述第一集热管为真空镀膜吸热管。
[0041]可选的，所述第一储热罐为多台，采用并联方式连接。
[0042]可选的，所述第三储热罐与所述第二集热管之间的通路上设有第一阀门，所述第一阀门用于调节从所述第二集热管进入所述第三储热罐的传热工质的流量。
[0043]可选的，所述蒸汽加热器与所述第二集热管之间的通路上设有第二阀门，所述第二阀门用于调节从所述第二集热管进入所述蒸汽加热器的传热工质的流量。
[0044]可选的，所述回油泵与所述蒸汽加热器之间的通路上设有第三阀门，开启所述第三阀门，使得所述第三储热罐中的传热工质流入所述蒸汽加热器。
[0045]可选的，所述回油泵与所述二级热网加热器之间的通路上设有第四阀门，开启所述第四阀门，使得所述第三储热罐中的传热工质流入所述二级热网加热器。
[0046]可选的，所述蒸汽加热器包括工质侧入口、工质侧出口、蒸汽入口和蒸汽出口，
[0047]传热工质从所述工质侧入口进入所述蒸汽加热器，与从所述蒸汽入口进入的蒸汽进行换热，换热降温后的传热工质从所述工质侧出口流入所述第二储热罐，换热后的蒸汽从所述蒸汽出口流入所述汽轮机。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能热电联供系统，其特征在于，包括第一聚光装置(3)、第一集热管(4)、第一储热罐(5)、蒸汽加热器(21)、汽轮机(22)、发电机(23)、凝汽器(24)、凝结水泵(25)、低压加热器(26)、除氧器(1)以及给水泵(2)，所述第一集热管(4)中的高压水吸收所述第一聚光装置(3)收集太阳辐射产生的热能；所述第一储热罐(5)与所述第一集热管(4)相连，吸收热能后的高压水存储在所述第一储热罐(5)中；所述第一储热罐(5)与所述蒸汽加热器(21)相连，存储的高压水经过所述蒸汽加热器(21)换热形成过热蒸汽；所述汽轮机(22)与所述蒸汽加热器(21)相连，所述汽轮机(22)利用形成的蒸汽驱动所述发电机(23)进行发电；所述凝汽器(24)与所述汽轮机(22)相连，将所述汽轮机(22)排出的乏汽冷凝成凝结水；所述凝结水泵(25)与所述凝汽器(24)相连，用于将所述凝结水传输至所述低压加热器(26)；所述凝结水经过所述低压加热器(26)加热后进入所述除氧器(1)；所述除氧器(1)与所述给水泵(2)相连，加热后的凝结水经过所述除氧器(1)除氧后形成高压水，并通过所述给水泵(2)提供至所述第一集热管(4)。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一集热管(4)为多个，且相互之间并联。3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，单个所述第一集热管(4)对应设有第一聚光装置(3)，所述第一聚光装置(3)包括多个第一聚光单元(301)。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，包括：所述汽轮机(22)与所述除氧器(1)相连，所述汽轮机(22)向所述除氧器(1)提供蒸汽。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：所述低压加热器(26)与所述凝汽器(24)相连，所述凝汽器(24)回收所述低压加热器(26)产生的疏水。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，包括：所述汽轮机(22)与所述低压加热器(26)相连，所述汽轮机(22)抽出的蒸汽进入所述低压加热器(26)中发生热交换，使得所述凝结水加热后进入所述除氧器(1)。7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括一级热网加热器(30)，所述一级热网加热器(30)分别与所述第一储热罐(5)、所述汽轮机(22)、所述低压加热器(26)相连，所述一级热网加热器(30)利用所述第一储热罐(5)中的蒸汽和/或所述汽轮机(22)中的至少部分蒸汽与热网水发生热交换，热交换后的蒸汽回流至所述低压加热器(26)；所述热网水从热网水入口(36)流入，经过所述一级热网加热器(30)加热，从热网水出口(37)流出。8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第二储热罐(8)、工质泵(10)、二级热网加热器(35)、传热工质存储罐(6)，所述第二储热罐(8)、所述工质泵(10)、所述二级热网加热器(35)、所述传热工质存储罐(6)依次相连，
所述工质泵(10)将所述第二储热罐(8)中的传热工质驱动至所述二级热网加热器(35)，所述传热工质在所述二级热网加热器(35)中与热网水发生热交换，降温后的传热工质回流至所述传热工质存储罐(6)。9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第二聚光装置(13)、第二集热管(14)，所述第二集热管(14)通过所述工质泵(10)与所述传热工质存储罐(6)相连，所述工质泵(10)将所述传热工质存储罐(6)中的传热工质提供至所述第二集热管(14)；所述传热工质经过所述第二集热管(14)，吸收所述第二聚光装置(13)收集太阳辐射产生的热能；至少部分升温后的传热工质进入所述蒸汽加热器(21)进行换热；剩余的传热工质回流至所述第二储热罐(8)。10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第二集热管(14)为多个，且相互之间并联。11.如权利要求9或10所述的系统，其特征在于，单个所述第二集热管(14)对应设有第二聚光装置(13)，所述第二聚光装置(13)包括多个聚光单元(1301)。12.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第三储热罐(17)、回油泵(18)，所述第三储热罐(17)与所述第二集热管(14)相连，用于存储多余的升温后的传热工质；所述回油泵(18)与所述第三储热罐(17)相连，多余的升温后的传热工...

【专利技术属性】
技术研发人员：李璟涛，袁建丽，门凤臣，迟成宇，杨晗，黄雷，马骁，
申请(专利权)人：国家电投集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：