[发明专利]抛物面槽式太阳能集热器辅助燃煤锅炉的混合热发电系统

说明书

技术领域

本发明属于发电设备范围，特别涉及一种抛物面槽式太阳能集热器辅助燃煤锅炉的混合热发电系统。

背景技术

节能降耗工作得到了政府前所未有的高度重视。作为每年消耗全国煤炭总消耗量50％以上的火力发电厂，节能任务意义重大。利用常规节能方法进行燃煤电厂的节煤，潜力在逐渐变小。

DSG太阳能集热器属于一种抛物面槽式太阳能集热器，其工作原理为：抛物面反射镜将入射的太阳能反射并聚集到位于反射镜焦点上的吸收器上，吸收器中的水吸收太阳热能后温度升高。试验中，这种集热器出口水温可达400℃，参见Hank Price，Eckhard所著“Advances in Parabolic Trough Solar Power Technology”Journal of Solar Ener gy Engineering，Vol.124，No.5，P.109-125，2002。利用这种集热器收集太阳能热量进行发电是目前唯一实现商业化运营的太阳能热发电方式。这种热发电方式的原理采用了朗肯循环，循环过程中吸收的热量来源于集热器收集的太阳能热量。这种热发电方式由于蒸汽参数相对较低，且存在每日的启停，热效率只能达到百分之十几，而且太阳能辐射的不稳定性使其需要配备庞大、昂贵的蓄能装置，在一定程度上限制了这种热发电技术的进一步发展。

燃煤机组发电技术成熟，调节方便，热效率在40％左右。这种发电技术中，做功工质的吸热主要分为给水在回热系统的预热吸热、锅炉中的汽化和过热吸热三部分，其热源均来源于煤燃烧所释放的热量，从而需要大量的煤炭资源。煤炭资源的减少以及对环境的严重污染是这种发电技术最大的弊端。

发明内容

本发明的目的是提供一种抛物面槽式太阳能集热器辅助燃煤锅炉的混合热发电系统。所述热发电系统由燃煤锅炉、汽轮机、发电机、加热器、太阳能集热器场、给水泵、除氧器、疏水泵、凝结水泵、凝汽器组成，其中太阳能集热器场由抛物面槽式太阳能集热器经过串并联方式连接组合而成。其特征在于：太阳能集热器场与给水泵和第二高压加热器或第三高压加热器相连；凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器、燃煤锅炉及汽轮机依次串联，然后汽轮机驱动发电机发电，其排汽排到所述凝汽器，并且汽轮机还和四级低压加热器连接、除氧器和三级高压加热器连接。

所述汽轮机由高压缸、中压缸和低压缸串联构成。

所述汽轮机与高压加热器、除氧器和低压加热器间设有连接管道。

所述第三级高压加热器、第二级高压加热器、第一级高压加热器和除氧器间设有疏水管路，第四级低压加热器、第三级低压加热器、第二级低压加热器间设有疏水管路，第三级低压加热器和第二级低压加热器间连接疏水泵，第一级低压加热器和凝汽器间设有疏水管路，以回收这些加热器的疏水及其热量。

本发明的有益效果是：能够采用太阳能发电，使燃煤机组在发同样电量的情况下，减少了燃煤机组的耗煤，而且提高了太阳能热发电的热效率，减少了单纯抛物面槽式太阳能热发电的投资。该系统凝结水自凝汽器流出后进入低压加热器进行升温、升压，除氧器除氧，经给水泵中间抽头处引出部分给水进入太阳能集热器场，吸收太阳能热量，达到某级高压加热器的抽汽参数后，返回和本级加热器的抽汽汇合，在加热器中释放热量后，通过疏水管路进入热力系统，另一部分给水从给水泵出口引出后，经过高压加热器、燃煤锅炉，成为高温高压的蒸汽，进入汽轮机做功，驱动发电机发电，排汽排往凝汽器，完成热力循环。太阳能集热器场与给水泵和第二高压加热器或第三高压加热器相连，部分给水通过太阳能集热场加热回流至所连接的高压加热器，一方面减少了这级加热器的抽汽量，另一方面通过高压加热器的给水流量减少，其它级高压加热器的抽汽量也减少，从而使汽轮机的发电量增加，也就是在机组发电量维持不变的情况下，燃煤量减少。当太阳能辐射强度满足设计辐射强度要求时，系统按设计方式运行；当实际辐射强度低于设计值时，流经太阳能集热器的水减少，而从汽轮机的抽汽量增加，从而维持一定的加热器出口水温；在夜间太阳能辐射为零时，太阳能集热器中通过的水量为零，通过给水泵的流量全部进入高加，调整进入高加的汽轮机抽汽量，最终保证一定的加热器出口水温。这样利用燃煤机组的可调整性，弥补了单纯太阳能热发电由于太阳能资源不稳定而带来的不足，不仅避免了庞大、巨额的蓄能装置，而且避免了每日的启停；将太阳能热量用于热效率较高的燃煤机组，提高了太阳能热发电的热经济性；对于燃煤机组而言，减少了耗煤。

附图说明

图1是本发明的第一种系统连接示意图。

图2是本发明的第二种系统连接示意图。