太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，涉及太陽能鍋爐【技術(shù)領(lǐng)域】，主要包括蒸汽鍋爐，蒸汽鍋爐內(nèi)設(shè)置有熱交換器，熱交換器連接太陽能裝置，該太陽能裝置包括設(shè)置在上部的高溫區(qū)和設(shè)置在下部的吸熱區(qū)，吸熱區(qū)內(nèi)縱向設(shè)置有若干條吸熱管，吸熱管上端與高溫區(qū)連通，吸熱管及高溫區(qū)內(nèi)裝有液態(tài)高沸點(diǎn)介質(zhì)，高溫區(qū)內(nèi)還設(shè)置有熱交換管，熱交換管內(nèi)裝有液態(tài)低沸點(diǎn)介質(zhì)，熱交換管連接過濾器，過濾器還與熱交換器連接，過濾器與熱交換管之間還串接有循環(huán)泵，蒸汽鍋爐的出汽端連接汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組。本實(shí)用新型可充分利用太陽能源，該蒸汽鍋爐的溫度及壓力可調(diào)節(jié)，克服了傳統(tǒng)高壓力鍋爐的固有缺陷；鍋爐內(nèi)可以保持壓力：1atm＜P＜45atm；溫度100℃≤t＜450℃。本實(shí)用新型以太陽能源為加熱蒸汽鍋爐，潔凈、不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
【專利說明】太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本實(shí)用新型涉及太陽能源利用【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】：
[0002] 進(jìn)入21世紀(jì)，石化能源的短缺和煤炭資源的匱乏，同時(shí)又造成了電力資源的緊 張，而遍及各地的火力發(fā)電排放、汽車尾氣排放及工業(yè)污染這三大排放又促使空氣環(huán)境的 急劇惡化，并已嚴(yán)重的威脅著國家能源的安全和國民賴以生存的空氣環(huán)境質(zhì)量。這種狀況 已到了非解決不可的地步。
[0003] 所以充分利用可再生的太陽能源，并將其轉(zhuǎn)化成潔凈環(huán)保的新能源，已成為全體 國民的當(dāng)務(wù)之急。但實(shí)際情況并不樂觀，太陽能源的利用現(xiàn)狀，雖有一定的起色卻成效渺 茫。
[0004] 現(xiàn)有的蒸汽鍋爐，采用高溫高壓的飽和蒸汽供熱。例如100°C時(shí)，latm(大氣壓）； 200°C時(shí)，約 15atm ;300°C時(shí)，約 85. 9atm ;350°C時(shí)，約 165. 4atm等（在蒸汽鍋爐中，l-13atm 為低壓，13-39atm為中壓，39-100atm為高壓，lOOatm以上為超高壓）?？梢妷毫Γ▔簭?qiáng)） 升高的速度遠(yuǎn)快于溫度。Ρ-t為非線性關(guān)系。高壓供汽存在易爆的安全問題。為此，制造時(shí) 要采取多種保護(hù)措施。這必然提高成本。例如每小時(shí)供應(yīng)300°C的蒸汽0.5T的每臺(tái)鍋爐需 幾十萬元。有許多企業(yè)只需要高溫，不需要同時(shí)伴有的高壓。使用高溫高壓蒸氣鍋爐，價(jià)格 貴，不節(jié)能，又危險(xiǎn)。最主要的是，目前現(xiàn)有鍋爐幾乎都為燃料鍋爐，對(duì)資源的消耗很大，并 且會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大的污染，也是霧霾產(chǎn)生的一大因素。 實(shí)用新型內(nèi)容：
[0005] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，進(jìn)一步提出一種太陽 能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)。
[0006] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。
[0007] -種太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：主要包括蒸汽鍋爐，蒸汽鍋爐內(nèi)設(shè)置有熱 交換器，所述熱交換器連接太陽能裝置，該太陽能裝置包括設(shè)置在上部的高溫區(qū)和設(shè)置在 下部的吸熱區(qū)，所述吸熱區(qū)內(nèi)縱向設(shè)置有若干條吸熱管，所述吸熱管上端與高溫區(qū)連通，所 述吸熱管及高溫區(qū)內(nèi)裝有液態(tài)高沸點(diǎn)介質(zhì)，所述高溫區(qū)內(nèi)還設(shè)置有熱交換管，熱交換管內(nèi) 裝有液態(tài)低沸點(diǎn)介質(zhì)，所述熱交換管連接過濾器，所述過濾器還與熱交換器連接，所述過濾 器與熱交換管之間還串接有循環(huán)泵，所述蒸汽鍋爐上設(shè)置有壓力表、溫度計(jì)、安全閥和溫度 傳感器，所述溫度傳感器連接PLC控制器，所述蒸汽鍋爐的出汽端連接汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組。
[0008] 所述太陽能裝置還包括光伏電池，光伏電池連接蓄電裝置，蓄電裝置分別與循環(huán) 泵、PLC控制器連接。
[0009] 所述太陽能裝置還設(shè)置有電加熱裝置，該電加熱裝置連接蓄電裝置。
[0010] 所述熱交換管傾斜設(shè)置，熱交換管連接過濾器的一端傾斜向上，液化的低沸點(diǎn)介 質(zhì)可以順利流回?zé)峤粨Q管底部。
[0011] 鍋爐內(nèi)的壓力為：latm < P < 45atm ;溫度為100°C彡t < 450°C。
[0012] 所述高沸點(diǎn)介質(zhì)可以為水；所述低沸點(diǎn)介質(zhì)的沸點(diǎn)低于水的沸點(diǎn)，還可選用沸點(diǎn) 為-50°C以下的超低沸點(diǎn)介質(zhì)，以達(dá)到快速吸收高溫區(qū)熱量的目的，提高熱交換效率以及熱 能利用率。
[0013] 所述蒸汽鍋爐為溫度、壓力可調(diào)式鍋爐，所述蒸汽鍋爐的本體上外設(shè)可調(diào)控蒸汽 鍋爐溫度、壓力的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括設(shè)在鍋爐本體上的溫度傳感器和壓力傳感 器，所述溫度傳感器和壓力傳感器分別依次與放大電路、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和計(jì)算機(jī)輸入端 電聯(lián)接，計(jì)算機(jī)的輸出端經(jīng)D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路及開關(guān)電路分別與安全電磁閥、供汽電磁閥、 汽相導(dǎo)熱組件供熱電源和液相導(dǎo)熱組件供熱電源電聯(lián)接。
[0014] 所述計(jì)算機(jī)調(diào)控蒸汽鍋爐的溫度和壓力。
[0015] 本實(shí)用新型的有益效果為：
[0016] 本實(shí)用新型提供的太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，可充分利用太陽能源，太 陽能獲得的能量可被低沸點(diǎn)介質(zhì)快速吸收；該蒸汽鍋爐的溫度及壓力可調(diào)節(jié)，克服了傳統(tǒng) 高壓力鍋爐的固有缺陷；該蒸汽鍋爐只需設(shè)置一個(gè)溫度傳感器即可通過PLC控制器實(shí)時(shí)檢 測(cè)鍋爐內(nèi)的溫度和壓力，并對(duì)鍋爐內(nèi)的溫度和壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使鍋爐保持微壓高溫的狀 態(tài)，鍋爐內(nèi)可以保持壓力：latm < P < 45atm ;溫度100°C< t < 450°C。本實(shí)用新型以太陽 能源為加熱蒸汽鍋爐，潔凈、不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

【專利附圖】

【附圖說明】：
[0017] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2為本實(shí)用新型的工作原理示意圖。

【具體實(shí)施方式】：
[0019] 為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示和實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0020] 如圖1所示，一種太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，主要包括蒸汽鍋爐10,蒸汽鍋爐10內(nèi)設(shè)置 有熱交換器11，熱交換器11連接太陽能裝置，該太陽能裝置包括設(shè)置在上部的高溫區(qū)3和 設(shè)置在下部的吸熱區(qū)1，吸熱區(qū)1內(nèi)縱向設(shè)置有若干條吸熱管2,吸熱管2上端與高溫區(qū)3 連通，吸熱管2及高溫區(qū)3內(nèi)裝有液態(tài)高沸點(diǎn)介質(zhì)，高溫區(qū)3內(nèi)還設(shè)置有熱交換管4,熱交換 管4內(nèi)裝有液態(tài)低沸點(diǎn)介質(zhì)，熱交換管4連接過濾器12,過濾器12還與熱交換器11連接， 過濾器12與熱交換管4之間還串接有循環(huán)泵13,蒸汽鍋爐10上設(shè)置有壓力表7、溫度計(jì)8、 安全閥9和溫度傳感器6,溫度傳感器6連接PLC控制器5,蒸汽鍋爐10的出汽端連接汽輪 機(jī)14和發(fā)電機(jī)組15。
[0021] 如圖2所示，太陽能被吸熱管吸收后將液態(tài)高沸點(diǎn)介質(zhì)加熱，液態(tài)高沸點(diǎn)介質(zhì)吸 熱后向上對(duì)流至高溫區(qū)，高沸點(diǎn)介質(zhì)吸熱后部分發(fā)生汽化，在高溫區(qū)內(nèi)與熱交換管發(fā)生熱 交換，高沸點(diǎn)介質(zhì)液化后流回吸熱管循環(huán)工作，熱交換管內(nèi)的液態(tài)低沸點(diǎn)介質(zhì)快速吸熱并 發(fā)生汽化，吸熱汽化的低沸點(diǎn)介質(zhì)在過濾器的作用下強(qiáng)制液化，并釋放出熱能將鍋爐內(nèi)的 水加熱，液化后的低沸點(diǎn)介質(zhì)再由循環(huán)泵回流至熱交換管內(nèi)；鍋爐加熱產(chǎn)生蒸汽供給汽輪 機(jī)，汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生電能。太陽能由光伏電池吸收的部分轉(zhuǎn)化成電能，存儲(chǔ)在蓄電 裝置內(nèi)，蓄電裝置儲(chǔ)存的電能可用于驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵工作；還可用于加熱太陽能裝置內(nèi)的高沸 點(diǎn)介質(zhì)，以達(dá)到驅(qū)動(dòng)太陽能裝置工作的目的；還可用于直接加熱鍋爐。蓄電裝置的供電方式 以及蒸汽鍋爐的壓力、溫度調(diào)節(jié)，均由PLC控制器自動(dòng)控制。
[0022] 以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征以及本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本 行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描 述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型 還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新 型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1. 一種太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：主要包括蒸汽鍋爐，蒸汽鍋爐內(nèi)設(shè)置有熱 交換器，所述熱交換器連接太陽能裝置，該太陽能裝置包括設(shè)置在上部的高溫區(qū)和設(shè)置在 下部的吸熱區(qū)，所述吸熱區(qū)內(nèi)縱向設(shè)置有若干條吸熱管，所述吸熱管上端與高溫區(qū)連通，所 述吸熱管及高溫區(qū)內(nèi)裝有液態(tài)高沸點(diǎn)介質(zhì)，所述高溫區(qū)內(nèi)還設(shè)置有熱交換管，熱交換管內(nèi) 裝有液態(tài)低沸點(diǎn)介質(zhì)，所述熱交換管連接過濾器，所述過濾器還與熱交換器連接，所述過濾 器與熱交換管之間還串接有循環(huán)泵，所述蒸汽鍋爐上設(shè)置有壓力表、溫度計(jì)、安全閥和溫度 傳感器，所述溫度傳感器連接PLC控制器，所述蒸汽鍋爐的出汽端連接汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述太陽能裝置還包括 光伏電池，光伏電池連接蓄電裝置，蓄電裝置分別與循環(huán)泵、PLC控制器連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述太陽能裝置還設(shè)置 有電加熱裝置，該電加熱裝置連接蓄電裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述熱交換管傾斜設(shè)置， 熱交換管連接過濾器的一端傾斜向上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：鍋爐內(nèi)的壓力為：latm < P < 45atm ;溫度為 10(TC 彡 t < 45(TC。
【文檔編號(hào)】F03G6/00GK203835646SQ201420139001
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】戚榮生, 李廣新 申請(qǐng)人:戚榮生, 李廣新