本实用新型专利技术公开了一种应用于火力发电机组的太阳能集热储能回热加热装置，属于火力发电机组节能减排领域。本实用新型专利技术提供的太阳能集热储能回热加热装置，与现有火力发电机组之间通过管道及阀门进行连接。所述的太阳能集热储能回热加热装置由换热器、油泵、太阳能集热场、蓄热器和换热器前后依次闭环连接，换热器的加热工质输入端与火力发电机组的给水泵中间抽头连接；换热器的加热工质输出端与火力发电机组的某级回热抽汽管道连接。本实用新型专利技术可在不改变现有火电机组热力系统结构的基础上，通过适当的阀门切换操作，为某级回热加热器提供合乎品质的加热蒸汽，从而停用一级汽轮机的回热抽汽，使火电机组的发电煤耗率降低，实现火力发电机组节能减排的目标。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及火力发电机组节能减排领域，具体涉及一种应用于火力发电机组 的太阳能集热储能回热加热装置。
技术介绍
火力发电是利用化石燃料在锅炉中燃烧产生的热量生产过热蒸汽，并用于汽轮发 电机组发电的发电技术；其发电效率可达40%。目前在我国电源结构中，火电设备容量占 总装机容量的75%以上，估计2050年前我国煤电占发电量的比例将一直维持在70%以上。 在煤炭资源日益消耗、电煤供应日益紧张、环境压力日益增大的严峻形势下，加强研究解决 燃煤发电机组节能、减排问题已成为保障我国经济可持续发展的关键问题之一。现代火力发电机组由燃煤锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器、凝结水泵、低压加热器、 除氧器、给水泵、高压加热器等组成。一般配置三个高压加热器、四个低压加热器。加热器的 作用是利用汽轮机的抽汽加热主凝结水，提高锅炉的给水温度，降低锅炉中的换热温差， 提高发电效率。每个加热器利用一段汽轮机的回热抽汽作加热介质。若能利用外部热源加 热主凝结水，在保证锅炉给水温度的前提下，减少部分汽轮机的回热抽汽，将使单位工质的 做功能力提高，减少单位发电的煤耗量。近年来，太阳能以其独具的普遍性、开发利用的清洁性，使许多发达国家都把太阳 能等可再生能源从原来的补充能源上升到战略替代能源的地位。太阳能热发电是太阳能利 用中的重要项目，太阳能热发电主要包括三类槽式热发电系统、碟式热发电系统和塔式热 发电系统。槽式热发电系统是目前最成熟、成本最低的太阳能热发电技术，全球已有多家商 业化运行的槽式电站。碟式热发电系统和塔式热发电系统的聚光比高，容易达到较高的工 作温度，接收器散热面积相对较小，可以得到较高的光热转换效率和发电效率，但是这两类 电站的投资成本较高，其推广应有还需要一段时间。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种应用于火力发 电机组的太阳能集热储能回热加热装置，用于生产合乎要求的蒸汽，并替换火电机组中的 某一级回热抽汽，减少火电机组的发电煤耗率和CO2排放量。本技术的目的是这样实现的在不改变原有火力发电机组热力系统结构的基础上，通过少量的切换阀门操作， 利用太阳能集热场生产的蒸汽替换某台加热器的回热抽汽，通过减少汽轮机的回热抽汽 量，使汽轮机在同样的发电功率下少耗新蒸汽，从而减少工质在锅炉中的吸热量，使单位发 电的煤耗量降低，实现火电机组节能减排的目标。考虑到太阳能场需要一定的占地面积，同时要保证汽轮机工作在最佳的状况，不 宜对过多的加热器的加热蒸汽进行替换。可根据对火电机组各加热器所利用的回热抽汽的 温度水平分析，选取某一级加热器的回热抽汽进行替换。本技术由太阳能集热场、油泵、换热器、蓄热器、阀门组成，其特征在于1、太阳能集热场可采用抛物面槽式太阳能集热场、抛物碟式太阳能集热场或塔式 太阳能场；2、太阳能场采用二回路方案，利用导热介质吸收太阳能的辐射能量，再利用导热 介质在换热器中加热蒸汽；3、为保证蒸汽供应的稳定性，太阳能场具有一定的储热能力，在太阳能辐射能量 充足时将多余的能量储存在蓄热器中，当太阳能辐射能量不足时，蓄热器放出热量，弥补太 阳能辐射能量的不足；5、太阳能场的吸热工质采用导热油，蓄热器的蓄热介质可采用导热油或硝酸盐；6、太阳能场生产蒸汽的工质来源于给水泵中间抽头；7、机组现有回热抽汽与太阳能场生产蒸汽通过阀门进行切换，在辐射能量满足要 求时切换为太阳能场供应加热器的加热蒸汽，否则仍由原机组汽轮机的回热抽汽供应加热 器的加热蒸汽。具体地说，本技术设置有太阳能集热储能回热加热装置，其应用对象为火力发电机组； 太阳能集热储能回热加热装置和火力发电机组相互连接；太阳能集热储能回热加热装置包括换热器、油泵、太阳能集热场、蓄热器、切换阀；换热器、油泵、太阳能场、蓄热器和换热器前后依次闭环连接，换热器的工质输入 端与火力发电机组给水泵的中间抽头连接；换热器的工质输出端与火力发电机组的某一级 回热抽汽管道连接。本技术的有益效果包括1、在不改变火电机组系统结构的情况下，利用太阳能集热场生产的蒸汽替换某台 加热器对应的回热抽汽，将使汽轮机的回热抽汽量减少，使Ikg新蒸汽的做功能力增加，因 此在满足相同发电功率的情况下，可使汽轮机的新蒸汽量减少，即降低燃煤锅炉的热负荷， 从而降低发电机组的煤耗量，实现燃煤机组的节能减排。2、充分利用现有成熟的太阳能集热技术，用于生产满足火电机组回热加热器需求 的加热蒸汽，减少了汽轮机的回热抽汽量，将太阳能热量应用于发电效率较高的火电机组 中，减少了单纯太阳能发电站的动力部分投资。3、太阳能集热场考虑了一定的蓄热能力，可在太阳能集热储能回热加热装置投运 期间保证太阳能场生产蒸汽参数的稳定性，可有效提高太阳能集热储能回热加热系统的投用率。4、实现了利用太阳能生产蒸汽对汽轮机某级抽汽的全部替换，避免了仅替换汽轮 机某级抽汽的一部分带来的节流损失，具有较好的经济效益。总之，本技术可在不改变原有火电机组热力系统结构的基础上，通过少量的 切换阀门操作，为回热加热器提供合乎品质的加热蒸汽，使火电机组的发电煤耗率降低，实 现了火电机组节能减排的目标。附图说明图1是本技术第一种结构示意图；图2是本技术第二种结构示意图；图3是本技术第三种结构示意图。其中A-火力发电机组，1-燃煤锅炉，2-汽轮机高压缸，3-汽轮机中压缸，4-汽轮机低压缸，5-发电机，6、7、8_第1、2、3高压加热器，9-给水泵，10-除氧器，11、12、13、14_ 第 1、2、3、4 低压加热器，15-凝结水泵，16-凝汽器；B-太阳能集热储能回热加热装置，17-换热器，18-油泵，19-太阳能场，20-蓄热器，21-第1切换阀，22-第2切换阀。具体实施方式以下结合附图和实施例详细说明一、本技术的结构如图1、2、3，本技术的应用对象是火力发电机组A，本技术设置有太阳能 集热储能回热加热装置B ；太阳能集热储能回热加热装置B和火力发电机组A相互连接。1、火力发电机组A火力发电机组A包括燃煤锅炉1，汽轮机高压缸2，汽轮机中压缸3，汽轮机低压缸 4，发电机5、第1、2、3高压加热器6、7、8，给水泵9，除氧器10，第1、2、3、4低压加热器11、 12、13、14，凝结水泵15和凝汽器16 ；其连接关系是燃煤锅炉1，汽轮机高压缸2，汽轮机中压缸3，汽轮机低压缸4，发电机5，前后依次 连接；汽轮机低压缸4，凝汽器16，凝结水泵15，第4、3、2、1低压加热器14、13、12、11，除 氧器10，给水泵9，第3、2、1高压加热器8、7、6和燃煤锅炉1前后依次连接；汽轮机高压缸2分别与第1、2高压加热器6、7连接；汽轮机中压缸3分别与第3高压加热器8和除氧器10连接；5汽轮机低压缸4分别与第1、2、3、4低压加热器11、12、13、14连接。火力发电机组A的生产过程为给水在燃煤锅炉1中吸热烟气的热量，被加热成过热蒸汽后，依次进入汽轮机的 高压缸2、中压缸3和低压缸4中作功，带动发电机5发电；低压缸4的排汽在凝汽器16中 被凝结成水，该凝结水经凝结水泵15依次送往串联的第4、3、2、1低压加热器14、13、12、11 和除氧器10中逐级加热后，经给水泵9依次送往串联的第本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种应用于火力发电机组的太阳能集热储能回热加热装置，其应用对象为火力发电机组（Ａ）；其特征在于：设置有太阳能集热储能回热加热装置（Ｂ）；太阳能集热储能回热加热装置（Ｂ）和火力发电机组（Ａ）相互连接；所述的太阳能集热储能回热加热装置（Ｂ）包括换热器（１７）、油泵（１８）、太阳能集热场（１９）、蓄热器（２０）、第１切换阀（２１）；换热器（１７）、油泵（１８）、太阳能集热场（１９）、蓄热器（２０）和换热器（１７）前后依次闭环连接，换热器（１７）的工质输入端与火力发电机组（Ａ）的给水泵（９）的中间抽头连接，换热器（１７）的工质输出端与火力发电机组（Ａ）的某一级回热抽汽管道连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：潘垣，张燕平，黄树红，李建兰，许国良，明廷臻，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：实用新型
国别省市：83
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