一種太陽能與煙氣余熱聯合發電系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種太陽能與煙氣余熱聯合發電系統，包括煙氣余熱鍋爐、汽輪機、發電機、凝汽器、閃蒸器、太陽能集熱器與中間換熱器，太陽能集熱器的出口連接中間換熱器的第一進口，中間換熱器的第一出口連接太陽能集熱器的進口；中間換熱器的第二出口連接閃蒸器的進口，閃蒸器的第一出口連接汽輪機的第一進口，汽輪機的第一出口連接發電機；汽輪機的第二出口連接凝汽器的進口，凝氣器的出口分兩路，其第一路與閃蒸器的第二出口匯合連接中間熱交換器的第二進口；其第二路連接煙氣余熱鍋爐的進口，煙氣余熱鍋爐的出口連接汽輪機的第二進口。本實用新型一方面由太陽能集熱器提供，另一方面來自煙氣余熱，從而提高系統整體發電量。
【專利說明】
一種太陽能與煙氣余熱聯合發電系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及太陽能和余熱利用領域，特別涉及一種太陽能與煙氣余熱聯合發電系統。
【背景技術】
[0002]太陽能熱發電是太陽能向高品質能源轉化的方式之一，國外研究表明，對于全年太陽輻射高于1300kWh/m2的地區，采用太陽能熱發電的經濟性要高于光伏發電系統。然而，太陽能所具有的低密度、間歇性、空間分布不均等特點也給太陽能的收集和利用提出了很高的要求。根據國外的研究和示范運行，目前已經開發出了多種形式的太陽能熱發電系統，單機容量也從千瓦級發展到兆瓦級。但是，不論使用哪種集熱器，在單純的太陽能熱發電系統里，集熱系統的鏡場占地面積較大，集熱器的投資占很大比例，而且需要設置蓄熱系統，在現階段的技術下，蓄熱設備的成本十分的高昂，也增加了系統的復雜性。同時在煙氣余熱發電方面，由于受到生產工藝的影響，致使機組往往不能達到其設計發電能力，設備能力沒有得到充分發揮。
[0003]由于目前太陽能熱發電屬于中低溫(300°C -400 °C )范圍，與煙氣余熱發電系統的參數接近，因此為了提高原有煙氣余熱機組的發電量，同時在不消耗額外能源的情況下，可以采用太陽能和煙氣余熱結合的方式進行互補發電的模式。
【實用新型內容】
[0004]有鑒于此，本發明的目的在于提供太陽能和工業余熱聯合發電的循環系統，該系統的熱源一方面由太陽能集熱器提供，另一方面來自煙氣余熱，從而提高系統整體發電量。
[0005]所采用的技術方案為:
[0006]—種太陽能與煙氣余熱聯合發電系統，包括煙氣余熱鍋爐、汽輪機、發電機、凝汽器、閃蒸器、太陽能集熱器與中間換熱器，其中太陽能集熱器的出口連接中間換熱器的第一進口，中間換熱器的第一出口連接太陽能集熱器的進口 ；中間換熱器的第二出口連接閃蒸器的進口，閃蒸器的第一出口連接汽輪機的第一進口，汽輪機的第一出口連接發電機;汽輪機的第二出口連接凝汽器的進口，凝氣器的出口分兩路，其第一路與閃蒸器的第二出口匯合連接中間熱交換器的第二進口；其第二路連接煙氣余熱鍋爐的進口，煙氣余熱鍋爐的出口連接汽輪機的第二進口。
[0007]優選地，所述煙氣余熱鍋爐，包括第一通道、第二通道和第三通道，所述第一通道為水平通道，第二通道和第三通道為豎直通道，所述第一通道在第二通道的中端連通;所述第二通道和第三通道并排設置并將它們的頂端相連通，以及將它們的底端相連通后連接有卸灰裝置;所述第三通道內部設有熱交換器，在第三通道的終端連通有第四通道。
[0008]優選地，所述熱交換器由多個小熱交換器串聯組成。
[0009]優選地，所述卸灰裝置為灰斗，所述灰斗上設有卸灰閥。
[0010]本實用新型的有益效果在于:
[0011]本實用新型優化設計發電系統，通過太陽能集熱器和煙氣余熱鍋爐經過汽輪機進行熱電轉換，從而為電機提供電能，該系統的熱源一方面由太陽能集熱器提供，另一方面來自煙氣余熱，從而提高系統整體發電量。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型優選的實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0015]參見圖1所示，一種太陽能與煙氣余熱聯合發電系統，包括煙氣余熱鍋爐1、汽輪機
2、發電機3、凝汽器4、閃蒸器5、太陽能集熱器6與中間換熱器7，其中太陽能集熱器6的出口61連接中間換熱器7的第一進口 71，中間換熱器7的第一出口 72連接太陽能集熱器6的進口62 ；中間換熱器7的第二出口 73連接閃蒸器5的進口 51，閃蒸器5的第一出口 52連接汽輪機2的第一進口 21，汽輪機2的第一出口 22連接發電機3;汽輪機2的第二出口 23連接凝汽器4的進口 41，凝氣器4的出口分兩路，其第一路41與閃蒸器5的第二出口 53匯合連接中間熱交換器7的第二進口 74 ；其第二路42連接煙氣余熱鍋爐I的進口 16，煙氣余熱鍋爐I的出口 17連接汽輪機2的第二進口 24。
[0016]所述煙氣余熱鍋爐I，包括第一通道11、第二通道12和第三通道13，所述第一通道11為水平通道，第二通道12和第三通道13為豎直通道，所述第一通道11在第二通道12的中端連通;所述第二通道12和第三通道13并排設置并將它們的頂端相連通，以及將它們的底端相連通后連接有卸灰裝置;所述第三通道13內部設有熱交換器15，在第三通道13的終端連通有第四通道14。其中第一通道11作為煙氣的進口，第四通道14作為煙氣的出口。熱交換器15包括工作介質進口 16和工作介質出口 17，此對應于煙氣余熱鍋爐的進口 16和煙氣余熱鍋爐的出口 17。
[0017]所述熱交換器15由多個小熱交換器串聯組成。這樣可以根據需要設置數量，方便調節。
[0018]所述卸灰裝置為灰斗18，所述灰斗18上設有卸灰閥19。當然，該灰斗還可以連接加濕攪拌機，為了提高清灰的效率，還可以對多種用于清灰的裝置進行組合使用。
[0019]本實用新型的工作過程含多個循環。
[0020]其中太陽能集熱器和中間換熱器組成一個循環。熱載體在太陽能集熱器中吸收太陽能，溫度升高，成為高溫熱載體，高溫熱載體在中間換熱器中將熱量傳遞給工作介質后，其溫度降低，然后重新進入太陽能集熱器吸熱。其中，太陽能集熱器可以采用槽式太陽能集熱器或塔式太陽能集熱器或兩者的組合，熱載體可以是導熱油或水，工作介質(簡稱工質)可以是水。
[0021]汽輪機、發電機、凝汽器、閃蒸器和中間換熱器形成另外一個循環。工作介質進入中間換熱器，工作介質吸收熱載體的熱量成為高溫的液態工質，高溫的液態工質被引入閃蒸器內，閃蒸成低參數的飽和蒸汽工質后，被引至汽輪機的入口，進行膨脹做功，同時汽輪機帶動發電機發電輸出。由汽輪機排出的乏汽在凝汽器內充分冷凝后成為液態，其匯合閃蒸器引出的飽和工質接至中間換熱器的進口，重新進入中間換熱器。
[0022]煙氣余熱鍋爐、汽輪機、發電機和凝汽器形成第三個循環。工作介質從煙氣余熱鍋爐進入，通過熱交換器與煙氣進行熱交換，然后過熱的工作介質進入汽輪機的入口，進行膨脹做功，同時汽輪機帶動發電機發電輸出。由汽輪機排出的乏汽在凝汽器內充分冷凝后成為液態，重新進入煙氣余熱鍋爐的進口。
[0023]煙氣余熱鍋爐的煙氣部分的工作過程如下:
[0024]工作時，煙氣從第一通道水平(或沿著基本水平的方向)進入第二通道，該第二通道分為上通道和下通道，煙氣一部分從上通道，另一部分從下通道流進，其中煙氣在進入第二通道時一部分粉塵會由于重力作用而落入下通道并沉降到灰斗里，從而進行了初步的煙塵分離;然后，煙氣一部分從第三通道的頂端進入，另一部分從第三通道的底端進入，在這第三通道里，煙氣與煙氣之間相互碰撞，可以進一步使剩余的粉塵分離，同時，煙氣與熱交換器進行熱交換。
[0025]上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發明的可行性實施例的具體說明，它們并非用以限制本實用新型的保護范圍，凡未脫離本實用新型技藝精神所作的等效實施例或變更均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種太陽能與煙氣余熱聯合發電系統，其特征在于，包括煙氣余熱鍋爐、汽輪機、發電機、凝汽器、閃蒸器、太陽能集熱器與中間換熱器，其中太陽能集熱器的出口連接中間換熱器的第一進口，中間換熱器的第一出口連接太陽能集熱器的進口；中間換熱器的第二出口連接閃蒸器的進口，閃蒸器的第一出口連接汽輪機的第一進口，汽輪機的第一出口連接發電機;汽輪機的第二出口連接凝汽器的進口，凝氣器的出口分兩路，其第一路與閃蒸器的第二出口匯合連接中間熱交換器的第二進口；其第二路連接煙氣余熱鍋爐的進口，煙氣余熱鍋爐的出口連接汽輪機的第二進口。2.如權利要求1所述的太陽能與煙氣余熱聯合發電系統，其特征在于，所述煙氣余熱鍋爐，包括第一通道、第二通道和第三通道，所述第一通道為水平通道，第二通道和第三通道為豎直通道，所述第一通道在第二通道的中端連通;所述第二通道和第三通道并排設置并將它們的頂端相連通，以及將它們的底端相連通后連接有卸灰裝置;所述第三通道內部設有熱交換器，在第三通道的終端連通有第四通道。3.如權利要求2所述的太陽能與煙氣余熱聯合發電系統，其特征在于，所述熱交換器由多個小熱交換器串聯組成。4.如權利要求2所述的太陽能與煙氣余熱聯合發電系統，其特征在于，所述卸灰裝置為灰斗，所述灰斗上設有卸灰閥。
【文檔編號】F01D15/10GK205445918SQ201620189747
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月11日
【發明人】李煌榮, 趙穎
【申請人】廈門市博維科技有限公司