[发明专利]一种太阳能与生物质能多级热利用装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能与生物质能综合多级利用装置，属于新能源利用技术领域。

背景技术

能源危机与环境污染是人类21世纪所面临的两大难题。中国化石能源在能源结构中占主导地位，超过90％，然而在使用化石原料过程中不可避免地产生了温室气体，影响人类生存的环节。我国太阳能资源丰富，从长远看来，完全可以满足国家可持续发展战略要求。然而，太阳能能量密度低、分布广泛、不稳定等缺点限制了太阳能发展。发展高效低成本的太阳能规模化利用技术成为近年来的研究重点。

我国是一个农业大国，生物质资源丰富，全国每年可利用的生物质总量超过7亿吨标准煤。生物质能属于清洁能源，可以代替或者部分代替传统的化石能源。而近年来，许多农村地区将秸秆直接燃烧，给周边环境造成了恶劣的影响。因此，有效地开发、利用生物质能，一方面可以缓解能源危机，另一方面可以解决因农村地区燃烧秸秆等产生的环境污染。

中国经济的快速发展和农村城镇化的不断推广，对能源的需求不断增长，而中国人口多，资源短缺，为满足能源的日益增长，主要依靠进口能源来缓解国内的能源危机，这无疑将我国能源的安全产生了重大影响。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有太阳能与生物质能的相关缺点，提供一种太阳能与生物质能多级热利用装置，以克服现有技术中太阳能、生物质能相关的缺陷。

为解决上述技术问题，提供一种太阳能与生物质能多级热利用装置，该装置包括：一级发电子系统、二级空调子系统、三级海水淡化子系统、四级生活热水子系统。一级发电子系统由太阳能与生物质能联合发电，蒸汽经过汽轮机做功后产生的乏汽，通过管道和阀门送至第二级空调子系统；蒸汽经过二级空调子系统做功后，再次通过管道和阀门送至三级海水淡化子系统；蒸汽经过三级海水淡化子系统做功后，再次通过管道和阀门送至四级生活热水子系统中，最后送至太阳能发电给水进口，实现循环利用。其中，高温高压蒸汽通过减温减压装置后，分别通过管道和阀门，将蒸汽送入二级空调子系统和三级海水淡化子系统，该通道实现在太阳辐射强度较高或者生物质能产生的热能较高，而发电需求较小时，可以将蒸汽用于二级空调子系统和三级海水淡化子系统，实现热能的合理利用。

所述一级发电子系统，将太阳辐射能和生物质的化学能转换为电能，由槽式太阳能发电装置和生物质燃烧发电装置构成，实现太阳能与生物质能的联合发电；

槽式太阳能发电装置，由槽式太阳能集热器，蓄热装置、过热器、蒸汽发生器、再热器和汽轮机发电单元、膨胀罐、循环支路构成。

其中，槽式太阳能集热器，用于采集太阳辐射能，将工质加热；

蓄热装置，用于储存部分太阳能，一般用熔盐实现储存；

过热器，用于将蒸汽加热至满足发电要求的蒸汽参数；

蒸汽发生器，用于将水蒸发产生蒸汽；

再热器，用于将汽轮机排出的蒸汽进行再热，将蒸汽再热至满足中压缸的蒸汽要求；

汽轮机发电单元，用于将高温高压蒸汽转换为电能；

膨胀罐，用于降压；

循环支路，用于形成蒸汽循环。

生物质发电装置，由料仓、给料机、生物质反应器、旋风分离器、风机、分离器中心筒构成。

其中，料仓，用于储存生物质，如秸秆、桑树枝、甘蔗叶等；

给料机，用于给生物质反应器送入生物质原料，一般采用螺旋式给料；

生物质反应器，用于将生物质燃烧，产生热能；

旋风分离器，生物质燃烧产生的烟气中含有大量的物料，在旋风分离器中可实现烟气与固体颗粒的分离，分离后洁净的烟气依次流过尾部烟道的过热器、省煤器、空气预热器，再排入大气中；

风机，用于给生物质反应器加入过量的空气，使得生物质充分燃烧；

分离器中心筒，用于将洁净的烟气送入过热器。

所述二级空调子系统，将来自于一级发电子系统的热能或者来自于减温减压装置的热能用于空调制冷，由换热器、制冷机、空调用户、冷冻水箱、冷却水箱、冷却塔和泵构成；

其中，换热器是将来自于一级发电子系统的热能或者来自于减温减压装置的热能传给空调子系统；

制冷机，用于制冷，利用热能实现制冷；

空调用户，用于给用户制冷，安装在用户端；

冷冻水箱，用于储存冷冻水，一般由水箱构成；

冷却水箱，用于储存却冻水，一般由水箱构成；

冷却塔，用于将水冷却；

泵，用于实现冷冻水的循环和冷却水的循环。