[实用新型]板槽结合的太阳能与火电站互补发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及互补发电系统和太阳能利用技术领域，尤其涉及一种板槽结合的太阳能与火电站互补发电系统，特别是一种利用平板式太阳能集热器和低聚光比的抛物槽式太阳能集热器构成的太阳能给水加热器替代汽轮机蒸汽抽汽给水加热器来加热给水的互补发电系统。 

背景技术

我国燃煤火电站技术成熟，经济性好，其发电量占全国总发电量的四分之三以上，但随着煤炭资源的日益枯竭和近年来国际上对温室效应和环境问题日益关注，为实现国家“节能减排”的目标，常规燃煤火电站亟需寻找新的方式降低能耗和碳排放。 

与此同时，在新世纪，太阳能以其分布广泛，储量无限，开采利用清洁等优点引起了全世界人们的广泛关注。其中，平板式太阳能集热器以其低廉的价格优势在我国得到迅速推广，但主要应用于供应低温生活热水，属于太阳能的低品位利用。热发电领域中，已实现商业化运营的槽式太阳能热发电技术相对成熟，但由于导热油物性的限制，其单独热发电系统的主蒸汽参数较低，与之匹配的小机组热经济性较差，无法与常规的化石能源相匹敌，并且还存在不连续与不稳定性等问题。因此，高效、低成本太阳能的利用成为当今能源动力领域研究的热点与前沿课题。 

太阳能与化石能源互补的利用模式可以有效解决太阳能利用不稳定和蓄热技术不成熟的问题，通过成熟的常规发电技术，降低开发利用太阳能的技术和经济风险。如专利申请号为200810104285.8提出了利用太阳能加热回热系统中给水加热器的疏水，变为蒸汽后返回给水加热器放热，专利申请号为200810104848.3的专利提出了利用太阳能直接加热锅炉给水，专利申请号为200810104849.8的专利提出了分流部分回热系统给水进入太阳能集热器生成蒸汽，注入给水加热器加热剩余锅炉给水，以上方式可 节省蒸汽抽汽，有效增加系统出功，且无需蓄能，只需根据太阳辐照降低情况而适时减少进入太阳能集热器中的给水流量，启用原有汽轮机抽汽提供其余热量。但以上方案中，只改动回热系统的某一级抽汽或给水加热器难以提高太阳能份额，有悖于通过太阳能与化石燃料互补有效实现节能减排的初衷，若所有级抽汽或给水加热器都用抛物槽式太阳能集热器进行改造，又会导致给水低温段较大的换热损失，同时成本较高。 

实用新型内容

(一)要解决的技术问题 

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种板槽结合的太阳能与火电站互补发电系统，使火电站扩容降耗，解决太阳能不稳定不连续的问题，有利于火电站的低成本改造和太阳能技术的大规模推广应用。 

(二)技术方案 

为达到上述目的，本实用新型提供了一种板槽结合的太阳能与火电站互补发电系统，该系统包括燃煤锅炉1、蒸汽轮机、发电机5、冷凝器6、凝结水泵7、低压太阳能给水加热器的油水换热器13、平板太阳能集热器15、第一抛物槽式太阳能集热器16、除氧器10、高压水泵11、高压太阳能给水加热器中的油水换热器14和第二抛物槽式太阳能集热器17，其中蒸汽轮机包括有高压缸2、中压缸3和低压缸4，燃煤锅炉1中产生的高温高压水蒸气在蒸汽轮机的高压缸2、中压缸3和低压缸4中膨胀做功，带动发电机5转动，对外输出电负荷。 

上述方案中，所述燃煤锅炉1中产生的高温高压水蒸气在蒸汽轮机的高压缸2、中压缸3和低压缸4中膨胀做功后变成乏汽，该乏汽进入冷凝器6凝结成水，经凝结水泵7加压后，进入低压太阳能给水加热器的油水换热器13吸收平板太阳能集热器15和第一抛物槽式太阳能集热器16中导热油提供的热量升温，然后进入除氧器10去除锅炉给水中的氧气和其它不凝结气体后，经高压水泵11进一步加压后进入高压太阳能给水加热器中的油水换热器14，吸收来自第二抛物槽式太阳能集热器17提供的热能，达到锅炉进口水温要求后流向燃煤锅炉1的省煤器，完成热力循环。 

上述方案中，所述导热油在低压段先进入平板式太阳能集热器15初步升温，而后进入聚光比为30的第一抛物槽式太阳能集热器16继续升温，最后进入低压太阳能给水加热器的油水换热器13放热；所述导热油在高压段先进入聚光比为70的第二抛物槽式太阳能集热器17吸热，而后进入高压太阳能给水加热器中的油水换热器14放热。 

上述方案中，所述凝结水泵7出口全部给水在低压太阳能给水加热器的油水换热器13吸收导热油热量后升温，进入除氧器10，经高压水泵11加压后进入高压太阳能给水加热器中的油水换热器14继续吸热，达到锅炉进口水温要求后进入燃煤锅炉1的省煤器。