[发明专利]基于聚光光伏余热利用的火电空冷凝汽器安全度夏装置

说明书

本发明涉及一种基于聚光光伏余热利用的火电空冷凝汽器安全度夏装置，包括聚光光伏发电及余热利用系统、吸收式制冷系统、火电空冷凝汽器组件，通过将聚光光伏发电系统与煤电系统相结合，用于解决火电空冷机组安全度夏问题，在夏天启用冬季供热用的吸收式制冷装置，利用聚光光伏系统的余热驱动吸收式制冷机组以制取冷冻水，冷冻水对电厂空冷机组的环境高温空气进行预冷，从而提升凝汽器的换热性能，达到降低汽轮机排汽背压提高发电效率的目的；与此同时，聚光光伏电池上的光电转化发电量能够进一步增加电力供应。双管齐下，以有效应对夏季高温时用电量过大对火电机组造成的压力。

技术领域

本发明属于聚光光伏的余热利用以及燃煤火力发电机组的空气冷却领域，涉及一种聚光光伏发电与煤电相结合的光煤互补系统，具体是一种基于聚光光伏余热利用的火电空冷凝汽器安全度夏装置，用于解决火电空冷机组安全度夏问题。

背景技术

燃煤火力发电机组占所有电力供应的73％，是我国电力供应的根本保障。由于空冷系统具有明显的节水优势，已经成为我国富煤少水地区的首选。空冷凝汽器的传热性能极易受到气象条件的影响，如环境空气温度升高则会极大恶化凝汽器的换热性能，使汽轮机排汽背压升高，进而恶化了发电机组的效率。研究表明：环境温度升高1℃，汽轮机机组真空度下降约2kPa，发电量下降约4MW；除此之外，环境空气高温有可能威胁系统的安全运行。当环境温度过高引起汽轮机排汽背压升高时，锅炉必须加煤以维持主汽压力，但当凝汽器背压波动下降时，由于减煤调节的滞后性，会引起主汽压力过高，进而造成锅炉和汽机跳闸。因此发展一种能够抑制空冷机组性能随环境温度变化的装置是十分必要的。

针对空冷机组安全度夏问题，目前所采用的解决方案是降负荷运行或干湿联合改造措施。降负荷运行，虽然可以保证机组的安全，但是这与高温情况用电量大的现状背道而驰；进行干湿联合改造的措施，如发明专利“采用自然通风及复合运行模式的干湿联合冷却塔及其应用”(申请号：201510810682.7)，该专利基于自然通风冷却塔，提出了一种干湿联合运行方式，指出干段和湿段可以采用串联、并联或混合流程的复合运行模式，降低循环水温度的冷却塔。干湿联合冷却方式，一来湿冷效果也有极限，效果不是特别理想，再者违背了建造空冷机组的节水初衷。

从余热利用的角度出发，许多火电厂都已经配有吸收式制冷机组，以备冬季供暖，例如中国专利：回收燃气循环热电厂烟气余热的吸收式热泵供暖装置(申请号：01139760.8)、利用吸收式热泵回收烟气余热的集中供热系统(申请号：201110110470.X)等。上述现有技术的主要问题是投入大，设备成本回收周期长，且主要聚焦于利用余热进行冬季供暖。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷和不足，本发明旨在提供一种基于聚光光伏余热利用的火电空冷凝汽器安全度夏装置，利用聚光光伏发电光电转化效率高、占地面积小、太阳能电池的光电转化效率随电池表面温度的影响不大等优点，在保证光伏发电量的前提下，通过将电池表面维持在较高温度，取出部分热量加以利用，从而将聚光光伏发电与煤电相结合，用于解决火电空冷机组安全度夏问题，在夏天启用冬季供热用的吸收式制冷(热泵)装置，利用聚光光伏系统的余热驱动吸收式制冷机组以制取冷冻水，冷冻水对电厂空冷机组的环境高温空气进行预冷，从而提升凝汽器的换热性能，达到降低汽轮机排汽背压提高发电效率的目的；与此同时，聚光光伏电池上的光电转化发电量能够进一步增加电力供应。双管齐下，以有效应对夏季高温时用电量过大对火电机组造成的压力。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种基于聚光光伏余热利用的火电空冷凝汽器安全度夏装置，包括聚光光伏发电及余热利用系统、吸收式制冷系统、火电空冷凝汽器组件，其特征在于，

--所述聚光光伏发电及余热利用系统，包括聚光透镜、光伏电池模组、控温传热热管及蓄热罐，其中，

所述聚光透镜用以将来自太阳辐射的光能聚集到所述光伏电池模组上，

所述光伏电池模组用以将光能经过光电转换转化为高品位电能，