[发明专利]一种烟气余热与太阳能互补的热气流发电系统

说明书

技术领域

 本发明涉及一种太阳能发电系统，具体说是一种利用电站锅炉排烟余热和太阳能加热空气气流，利用热气流与环境空气的密度差，在烟囱抽吸作用下产生动能驱动涡轮机发电的系统，并所发电能并入电站汽轮发电机组输出端。

背景技术

 太阳能热气流电站始于上个世纪70年代末，经过近三十年的发展，形成了一定的技术基础。但太阳能热气流电站受到天气变化以及昼夜更替等情况的制约，运行不稳定，连续性差，难以实现并网发电。到目前为止，有学者提出对蓄热介质进行改进，来提高系统运行的稳定性，这一改进措施也只能应对短时间没有太阳的情况，效果并不理想。

发明内容

本发明提供了一种烟气余热与太阳能互补的热气流发电系统，解决了现有的热气流电站所存在的运行不稳定的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种烟气余热与太阳能互补的热气流发电系统，包括与汽轮发电机连接的锅炉、空气烟气热交换器、涡轮发电机和热气流烟囱，锅炉的排烟口与三通的第一接口连通，在三通的第二接口上连接有锅炉烟囱，三通的第三接口通过电控阀与空气烟气热交换器的入口连通，在空气烟气热交换器的正上方设置有热气流烟囱，在空气烟气热交换器与热气流烟囱的底部之间设置有涡轮发电机，在热气流烟囱的底部四周连接有太阳能集热棚，在涡轮发电机的正下方分别设置有热气流流速测量装置和热气流温度测量装置，热气流流速测量装置和热气流温度测量装置分别与电控阀的阀门驱动控制器电连接。

所述的锅炉为燃煤锅炉。

 本发明充分地利用了烟气余热，有效地解决了太阳能热气流电站运行的连续、稳定性问题，为电站并网发电提供了保障。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种烟气余热与太阳能互补的热气流发电系统，包括与汽轮发电机9连接的锅炉8、空气烟气热交换器4、涡轮发电机2和热气流烟囱3，锅炉8的排烟口与三通10的第一接口连通，在三通10的第二接口上连接有锅炉烟囱11，三通10的第三接口通过电控阀5与空气烟气热交换器4的入口连通，在空气烟气热交换器4的正上方设置有热气流烟囱3，在空气烟气热交换器4与热气流烟囱3的底部之间设置有涡轮发电机2，在热气流烟囱3的底部四周连接有太阳能集热棚1，在涡轮发电机2的正下方分别设置有热气流流速测量装置6和热气流温度测量装置7，热气流流速测量装置6和热气流温度测量装置7分别与电控阀5的阀门驱动控制器12电连接。

所述的锅炉8为燃煤锅炉。

 本发明的太阳能集热棚是用来采集太阳能，空气烟气热交换器4是利用锅炉排烟烟气余热来加热棚内空气，作为烟气调节阀门的电控阀5可改变进入空气烟气热交换器4中烟气量的大小，阀门驱动控制器12可控制电控阀5的开度，热气流流速测量装置用来测量热气流的流速，热气流温度测量装置用来测量热气流的温度。

本发明的工作过程是：在天气条件好，太阳辐照度大，单一的太阳能加热模式能满足用户对电力的需求时，可仅依靠太阳能发电。阳光透过太阳能集热棚1加热集热棚内的地面，地面再加热太阳能集热棚1内的空气，空气流温度升高，在热气流烟囱3的抽吸作用下，空气流进入热气流烟囱3，带动位于烟囱底部的涡轮发电机2发电。

在天气条件不好，太阳辐照度不够大，或者单一太阳能加热发电无法满足用电需求时，打开电控阀5，从烟道尾部来的烟气直接进入空气烟气热交换器4，太阳能集热棚1内的空气在太阳和空气烟气热交换器4的共同作用下，温度升高，在热气流烟囱3的抽吸作用下，空气流进入烟囱，带动位于烟囱底部的涡轮发电机2发电。在天气条件好，太阳辐照度大，单一的太阳能加热模式不能满足用户对电力的需求时，可依靠太阳能和烟气共同发电，增大发电系统的负荷。利用阳光和空气烟气热交换器4加热太阳能集热棚1内的空气，空气流温度升高，在热气流烟囱3的抽吸作用下，空气流进入热气流烟囱3，带动位于烟囱底部的涡轮发电机2发电。

烟气余热与太阳能的互补充分体现在：当天气不好，太阳辐照度不够大或单一太阳能加热不能满足用电需求及遭遇长时间连续阴雨天气时，烟道尾部烟气直接进入集热棚内的空气烟气热交换器4，加热棚内空气，保证电站正常运行。