[实用新型]一种带有燃气补燃的太阳能蓄热发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能热发电领域，尤其涉及一种燃气补燃的太阳能蓄热发电装置。

背景技术

全球太阳能辐射总量约1.7×10¹⁷W，其中我国约占1%（1.8×10¹⁵W，相当于1.9万亿吨标煤/年），是我国目前年能耗总量的680倍。电力是世界上消耗量最大的二次能源，太阳能发电技术是缓解当前能源危机的有效手段，应用前景极广。

太阳能发电技术主要分为光伏发电和太阳能热发电两大类。光伏发电主要是利用光伏电池板的光电效应进行发电，在无光或者太阳光强度波动时，光伏发电系统完全停止发电或者发电功率大幅波动，对电网冲击很大。太阳能热发电主要是通过抛物面反射镜将太阳光聚集起来，直接利用外热式发动机（如斯特林发动机）发电，或通过换热装置产生高温高压的蒸汽驱动汽轮机发电。太阳能热发电效率较高，可以通过热量存储在晚上或者无光时间继续发电，但是，遇到季节变化或较长时间的阴雨天气时，太阳能热发电系统的运行也随之不稳定甚至必须停机。

因此，非常有必要开发一种可以联合常规能源或其他可再生能源的太阳能发电方法，增加发电系统的运行稳定性和可靠性。

发明内容

本实用新型目的在于克服现有太阳能热发电系统的不足，提供一种带有燃气补燃的太阳能蓄热发电装置。

带有燃气补燃的太阳能蓄热发电装置由集热器、蓄热器、斯特林发动机、发电机、增压机、换热器和循环流体切换阀门组成，其中集热器的出口与蓄热器入口连接，蓄热器出口与斯特林发动机的换热腔的入口连接，换热腔的出口与冷却室入口连接，冷却室出口与增压机入口连接，增压机出口与增温室入口连接，增温室出口通过循环流体切换阀门分别与集热器的入口和蓄热器入口连接；斯特林发动机与发电机连接。

燃气补燃系统采用蓄热燃烧方式，将排放烟气的显热贮存于蓄热换热器内用于预热助燃空气，减少燃气使用量。

所述的集热器由燃气储气罐、燃气总阀门、蓄热换热器、燃气切换阀门、燃气燃烧器、入口、吸热面、鳍片、导流板、补热换热板、双层抽真空石英玻璃、燃气燃烧室、循环流体吸热室、出口、引风机、烟气切换阀门、空气切换阀门、鼓风机组成；循环流体吸热室上方设有双层抽真空石英玻璃，双层抽真空石英玻璃两边对称设有两个入口，循环流体吸热室内倾斜布置设有鳍片的吸热面，设有鳍片的吸热面中间设有循环流体孔，吸热面下方设有导流板，导流板下方设有补热换热板，补热换热板将燃气燃烧室和循环流体吸热室分开，导流板引导循环流体从吸热面背面流过后再从燃气燃烧室上部的补热换热板上方通道流过。补热换热板中间设有出口，燃气燃烧室两边分别设有燃气燃烧器，两个燃气燃烧器通过燃气切换阀门和燃气总阀门与燃气储气罐连接，燃气燃烧室两边分别设有蓄热换热器，两个蓄热换热器一端口通过空气切换阀门连接，空气切换阀门与鼓风机连接，两个蓄热换热器另一端口通过烟气切换阀门连接，烟气切换阀门与引风机连接。所述的双层抽真空石英玻璃为流线型曲面，引导循环流体流动，并使得尽量多的入射光线垂直或接近垂直于镜面，减少了光学损失。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型采用了燃气补燃系统，可以在长时间太阳光强度不够或者阴雨天气时补充能量，克服了太阳光不连续和不稳定导致发电功率波动甚至停机的缺点。

2、本实用新型采用了循环流体吸收和传递热量，可同时或分别吸收太阳能和燃气补燃所产生的热能并将热能传递到斯特林发动机热端，进行发电，增加了系统的灵活性。

3、本实用新型采用了大容量蓄热器，当太阳光充足时可以通过吸收循环流体的部分热能降低其在斯特林发动机的换热腔入口的温度，当太阳光不足时或者无光时循环流体可以通过吸收大容量蓄热器的部分热能提高温度，使得其在斯特林发动机的换热腔入口温度保持在较为稳定的范围，增加了发电系统的稳定性。

4、本实用新型采用了换热器和增压机，可以有效回收热能并提高循环流体的压头，减少热能损失。

附图说明：

图1是带有燃气补燃的太阳能蓄热发电装置的结构示意图；