一种太阳能梯级利用的电热汽联供系统技术方案

本实用新型专利技术属于太阳能利用技术领域，涉及一种太阳能梯级利用的电热汽联供系统。系统包括第一热水供给子系统、换热子系统、第二热水供给子系统、蒸汽供给发电子系统、光伏发电子系统，光伏发电子系统分别与第一热水供给子系统、换热子系统、第二热水供给子系统、蒸汽供给发电子系统连接。本实用新型专利技术可梯级利用太阳能，可利用太阳能梯度提供高、中、低温度的热水，还可以梯度提供高、中、低参数的蒸汽，并利用产生的蒸汽进行发电，充分利用了太阳能，且系统的投资少，成本低。并且当太阳光照不够充足时，在各个子系统中均设置了备用设备，以保证各温度、参数的热水、蒸汽的供给，保证了系统的正常运行。的正常运行。的正常运行。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能梯级利用的电热汽联供系统


[0001]本技术属于太阳能利用
，具体涉及一种太阳能梯级利用的电热汽联供系统。

技术介绍

[0002]煤炭、石油的大量使用和过度开采，造成了严重的环境污染和能源紧缺。环境污染和能源危机已严重威胁人类生存和发展，因此如何利用太阳能、高效利用太阳能成为了值得研究的课题。
[0003]目前存在一些利用太阳能的研究，例如申请号为CN202010221321.X的中国专利，其公开了一种太阳能空气源热泵三联供系统及使用方法，其系统包括空气源热泵机构、太阳能集热机构、第一换热器和第二换热器，所述空气源热泵机构包括压缩机、四通换向阀、室内机风冷换热器、干燥管、节流装置和室外机风冷换热器，所述太阳能集热机构包括低温水箱、第一阀门、高温恒温水箱、太阳能集热板、第二阀门、第三水泵和第四水泵，所述低温水箱内部通过第二水泵与第一换热器的内腔相连，所述高温恒温水箱内部通过第一水泵与第二换热器的内腔相连。该专利中的联供系统利用太阳能实现了供暖、供冷以及生活热水的三联供，但是该专利中的联供系统无法实现不同温度热水、不同参数蒸汽的供给，更无法实现发电，仍然未对太阳能进行更高效的梯级利用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的上述问题，本技术提供一种太阳能梯级利用的电热汽联供系统，该系统可实现不同温度热水、不同参数蒸汽的供给，还可实现发电，可对太阳能进行高效的梯级利用。
[0005]本技术采用以下技术方案：
[0006]一种太阳能梯级利用的电热汽联供系统，包括第一热水供给子系统、换热子系统、第二热水供给子系统、蒸汽供给发电子系统、光伏发电子系统，光伏发电子系统分别与第一热水供给子系统、换热子系统、第二热水供给子系统、蒸汽供给发电子系统连接；
[0007]所述第一热水供给子系统包括水源供给模块、太阳能集热器、低温热水储存模块、中温热水储存模块；
[0008]太阳能集热器包括管路连接的太阳能初级加热子模块、太阳能次级加热子模块，水源供给模块与太阳能初级加热子模块管路连接，太阳能初级加热子模块还与低温热水储存模块管路连接，太阳能次级加热子模块还与中温热水储存模块管路连接；
[0009]换热子系统包括聚光集热器、熔盐储罐、换热器，聚光集热器与熔盐储罐管路连接，聚光集热器还与换热器的热源端管路连接，换热器的换热端进口处与太阳能次级加热子模块管路连接，换热器的换热端出口处与第二热水供给子系统中的高温热水储存模块管路连接，换热器的换热端出口处还与蒸汽供给发电子系统管路连接；
[0010]蒸汽供给发电子系统包括管路连接的蒸汽发生器、背压式汽轮机，还包括与背压
式汽轮机连接的发电机，其中蒸汽发生器与背压式汽轮机的管路连接处设有高压蒸汽输出管道，背压式汽轮机设有本体抽气口、汽轮机出口，本体抽气口与中压蒸汽输出管道连接，汽轮机出口与低压蒸汽输出管道连接。
[0011]作为优选方案，光伏发电子系统包括依次连接的光伏发电模块、储能模块、电力传输模块，电力传输模块与外部用电模块连接。
[0012]作为优选方案，电力传输模块还与外部取电模块连接。
[0013]作为优选方案，水源供给模块与太阳能初级加热子模块的连接管路处分支出一输出管路以及一输入管路，输出管路上设有第一阀门，输入管路上设有第二阀门，水源供给模块与太阳能初级加热子模块的连接管路处位于输出管路、输入管路之间处设有第三阀门，低温热泵分别与输出管路、输入管路连接，低温热泵还与光伏发电子系统以及发电机连接。
[0014]作为优选方案，太阳能次级加热子模块与热力除氧器第一进口管路连接，热力除氧器出口与换热器的换热端进口管路连接，热力除氧器第二进口与低压蒸汽输出管道管路连接。
[0015]作为优选方案，换热子系统还包括电极式熔盐锅炉，电极式熔盐锅炉与熔盐储罐通过管路连接，电极式熔盐锅炉与光伏发电子系统以及发电机连接。
[0016]作为优选方案，换热器的换热端出口处还与电蒸汽锅炉管路连接，电蒸汽锅炉还与高压蒸汽输出管道管路连接，电蒸汽锅炉还与光伏发电子系统以及发电机连接。
[0017]作为优选方案，低温热水储存模块包括相连的低温储热水箱、低温热水输出管道，低温热水输出管道上设有低温供水泵，低温供水泵与光伏发电子系统以及发电机连接。
[0018]作为优选方案，中温热水储存模块包括相连的中温储热水箱、中温热水输出管道，中温热水输出管道上设有中温供水泵，中温供水泵与光伏发电子系统以及发电机连接。
[0019]作为优选方案，高温热水储存模块包括相连的高温储热水箱、高温热水输出管道，高温热水输出管道上设有高温供水泵，高温供水泵与光伏发电子系统以及发电机连接。
[0020]本技术的有益效果是：
[0021]本技术可梯级利用太阳能，可利用太阳能梯度提供高、中、低温度的热水，还可以梯度提供高、中、低参数的蒸汽，并利用产生的蒸汽进行发电，充分利用了太阳能。
[0022]通过太阳能集热器中的太阳能初级加热子模块对水进行初步加热，进而得到低温热水，进一步通过太阳能集热器中的太阳能次级加热子模块对低温热水进行更进一步的加热，以得到中温热水。由于太阳能集热器对水的加热有温度限制，因此本技术中设置了换热子系统，通过聚光集热器对熔盐进行加热，并通过加热后的熔盐对中温热水进行热传递，以进一步提高水温，并且聚光集热器的运行成本比太阳能集热器的运行成本高，因此本技术中低温热水和中温热水的加热通过太阳能集热器执行，聚光集热器仅执行高温热水的加热，从而降低了系统的运行成本。
[0023]本技术通过蒸汽发生器、背压式汽轮机可生产高、中、低参数的蒸汽，并且中、低参数的蒸汽通过背压式汽轮机自身设置的本体抽气口、汽轮机出口输出即可，而且在背压式汽轮机生产中、低参数蒸汽的同时还可直接带动发电机进行发电，真正实现了能源的充分、梯级利用，且系统的投资少，成本低。
[0024]本技术中光伏发电子系统包括依次连接的光伏发电模块、储能模块、电力传输模块，电力传输模块与外部用电模块连接，电力传输模块还与外部取电模块连接。即本实
用新型中光伏发电子系统可将光伏发电的电能存储在储能模块中以备用，还可输出至外部用电模块进行利用，当联供系统内电能不足时，还可通过外部取电模块进行取电。
[0025]本技术中设置了低温热泵，当太阳光照不够充足时通过控制第一阀门、第二阀门、第三阀门的开闭，以使低温热泵作为备用热源对水进行加热，由于低温热泵与光伏发电子系统连接，因此不论何时均可通过储能模块存储的电，或通过从外部取电模块获取的低谷电进行工作，保证了系统的正常运行。
[0026]本技术中设置了热力除氧器，以对热水中的氧气进行去除，为后续的蒸汽生产以及发电奠定了基础。并且热力除氧器的热力来源为背压式汽轮机输出的低参蒸汽，以实现更充分的利用能源。
[0027]本技术中换热子系统还设置了电极式熔盐锅炉，电极式熔盐锅炉与熔盐储罐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能梯级利用的电热汽联供系统，其特征在于，包括第一热水供给子系统、换热子系统、第二热水供给子系统、蒸汽供给发电子系统、光伏发电子系统，光伏发电子系统分别与第一热水供给子系统、换热子系统、第二热水供给子系统、蒸汽供给发电子系统连接；所述第一热水供给子系统包括水源供给模块、太阳能集热器、低温热水储存模块、中温热水储存模块；太阳能集热器包括管路连接的太阳能初级加热子模块、太阳能次级加热子模块，水源供给模块与太阳能初级加热子模块管路连接，太阳能初级加热子模块还与低温热水储存模块管路连接，太阳能次级加热子模块还与中温热水储存模块管路连接；换热子系统包括聚光集热器、熔盐储罐、换热器，聚光集热器与熔盐储罐管路连接，聚光集热器还与换热器的热源端管路连接，换热器的换热端进口处与太阳能次级加热子模块管路连接，换热器的换热端出口处与第二热水供给子系统中的高温热水储存模块管路连接，换热器的换热端出口处还与蒸汽供给发电子系统管路连接；蒸汽供给发电子系统包括管路连接的蒸汽发生器、背压式汽轮机，还包括与背压式汽轮机连接的发电机，其中蒸汽发生器与背压式汽轮机的管路连接处设有高参数蒸汽输出管道，背压式汽轮机设有本体抽气口、汽轮机出口，本体抽气口与中参数蒸汽输出管道连接，汽轮机出口与低参数蒸汽输出管道连接。2.根据权利要求1所述的一种太阳能梯级利用的电热汽联供系统，其特征在于，光伏发电子系统包括依次连接的光伏发电模块、储能模块、电力传输模块，电力传输模块与外部用电模块连接。3.根据权利要求2所述的一种太阳能梯级利用的电热汽联供系统，其特征在于，电力传输模块还与外部取电模块连接。4.根据权利要求3所述的一种太阳能梯级利用的电热汽联供系统，其特征在于，水源供给模块与太阳能初级加热子模块的连接管路处分支...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖亚飞，张振文，干奕，刘军，谢迎春，
申请(专利权)人：中核汇能有限公司，
类型：新型
国别省市：