器18，霧化所需的熱能同樣由高溫熔鹽提供，最終經(jīng)霧化的液體燃料和烷烴類可燃?xì)怏w送至燃燒室6中，經(jīng)燃燒后驅(qū)動(dòng)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行高效發(fā)電。在熱解反應(yīng)器17中生產(chǎn)的焦炭等固體產(chǎn)物將返送至高溫回轉(zhuǎn)式太陽能氣化反應(yīng)器3中，待白天時(shí)段與生物質(zhì)或煤炭等固體碳?xì)淙剂螦—起參與氣化反應(yīng)。
[0040]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可全天連續(xù)運(yùn)行的太陽能與生物質(zhì)互補(bǔ)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，包括定日鏡場(I)、雙曲面反射鏡(2)、高溫回轉(zhuǎn)式太陽能氣化反應(yīng)器(3)、氣化余熱鍋爐(4)、凈化裝置(5)、燃燒室(6)、壓縮機(jī)(7)、燃?xì)馔钙?8)、余熱鍋爐(9)、蒸汽透平(10)、冷凝器(11)、給水泵(12)、發(fā)電機(jī)(13)、融鹽泵(14)、低溫融鹽儲(chǔ)罐(15)、高溫融鹽儲(chǔ)罐(16)、熱解反應(yīng)器(17)和焦油霧化器(18)，其特征在于， 燃燒室￠)、壓縮機(jī)(7)、燃?xì)馔钙?8)、余熱鍋爐(9)、蒸汽透平(10)、冷凝器(11)、給水泵(12)和發(fā)電機(jī)(13)構(gòu)成燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)； 在光照條件充足時(shí)，該太陽能與生物質(zhì)互補(bǔ)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)直接利用高溫聚光太陽能借助高溫回轉(zhuǎn)式太陽能氣化反應(yīng)器(3)完成固體碳?xì)淙剂系臍饣磻?yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生的合成氣經(jīng)凈化處理后送至燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的燃燒室￠)中進(jìn)行發(fā)電； 在光照條件不充足時(shí)，該太陽能與生物質(zhì)互補(bǔ)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)利用熱解反應(yīng)器(17)并借助利用高溫融鹽存儲(chǔ)的太陽能驅(qū)動(dòng)固體碳?xì)淙剂线M(jìn)行熱解反應(yīng)，熱解產(chǎn)生的液體燃料利用霧化器(18)霧化，經(jīng)霧化的液體燃料再送至燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的燃燒室(6)中進(jìn)行發(fā)電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可全天連續(xù)運(yùn)行的太陽能與生物質(zhì)互補(bǔ)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述定日鏡場(I)用于收集太陽能并聚焦至雙曲面反射鏡(2)以獲取高溫聚焦太陽能，高溫聚焦太陽能再由雙曲面反射鏡(2)反射并投射至高溫回轉(zhuǎn)式太陽能氣化反應(yīng)器(3)中，用以提供氣化反應(yīng)所需要的高溫?zé)崃俊?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可全天連續(xù)運(yùn)行的太陽能與生物質(zhì)互補(bǔ)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫回轉(zhuǎn)式太陽能氣化反應(yīng)器(3)為回轉(zhuǎn)式氣化反應(yīng)裝置，高溫聚光太陽能透過入射光線孔進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)部，加熱反應(yīng)段外壁，將高溫?zé)崃總鬟f至反應(yīng)物，借助反應(yīng)器的回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠改善氣化反應(yīng)特性。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可全天連續(xù)運(yùn)行的太陽能與生物質(zhì)互補(bǔ)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫回轉(zhuǎn)式太陽能氣化反應(yīng)器(3)的外腔內(nèi)表面布置有融鹽集熱管束，用以在滿足固體碳?xì)淙剂险饣瘯r(shí)，利用融鹽吸收并存儲(chǔ)富余的高溫太陽能。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可全天連續(xù)運(yùn)行的太陽能與生物質(zhì)互補(bǔ)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述固體碳?xì)淙剂媳凰椭粮邷鼗剞D(zhuǎn)式太陽能氣化反應(yīng)器(3)，定日鏡場(I)將太陽光線聚焦反射至雙曲面反射鏡(2)，進(jìn)而調(diào)整光路下射至高溫回轉(zhuǎn)式太陽能氣化反應(yīng)器(3)中，利用聚焦所產(chǎn)生850°C的聚光太陽能驅(qū)動(dòng)固體碳?xì)淙剂显诟邷鼗剞D(zhuǎn)式太陽能氣化反應(yīng)器(3)中進(jìn)行氣化反應(yīng)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可全天連續(xù)運(yùn)行的太陽能與生物質(zhì)互補(bǔ)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫回轉(zhuǎn)式太陽能氣化反應(yīng)器(3)中氣化反應(yīng)產(chǎn)生的高溫可燃合成氣，首先進(jìn)入氣化余熱鍋爐(4)，以利用氣化余熱鍋爐(4)回收熱量；在氣化余熱鍋爐(4)中，該高溫可燃合成氣加熱通入氣化余熱鍋爐(4)中的水產(chǎn)生水蒸汽，將產(chǎn)生的一部分水蒸汽作為氣化劑也同步送至高溫回轉(zhuǎn)式太陽能氣化反應(yīng)器(3)中，同時(shí)將剩余的水蒸汽送至燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中加以利用，降溫后的可燃合成氣送至凈化裝置(5)中除去雜質(zhì)，而后送至燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的燃燒室(6)中。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可全天連續(xù)運(yùn)行的太陽能與生物質(zhì)互補(bǔ)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，在由燃燒室(6)、壓縮機(jī)(7)、燃?xì)馔钙?8)、余熱鍋爐(9)、蒸汽透平(10)、冷凝器(11)、給水泵(12)和發(fā)電機(jī)(13)構(gòu)成的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中，空氣首先經(jīng)由壓縮機(jī)(7)壓縮加壓后送至燃燒室￠)，在燃燒室￠)中參與可燃合成氣的燃燒反應(yīng)，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馑椭寥細(xì)馔钙?8)并驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)作功，燃?xì)馔钙?8)排放的高溫?zé)煔饨柚酂徨仩t(9)回收熱量并生產(chǎn)高溫高壓蒸汽，該高溫高壓蒸汽送至蒸汽透平(10)驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)作功，蒸汽透平(10)排放的蒸汽乏汽依次經(jīng)過冷凝器(11)和水泵(12)進(jìn)行冷凝和加壓處理，而后送至余熱鍋爐(9)中循環(huán)利用，最后煙氣從余熱鍋爐(9)中排出，同時(shí)燃?xì)馔钙?8)和蒸汽透平(10)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)(13)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可全天連續(xù)運(yùn)行的太陽能與生物質(zhì)互補(bǔ)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，在白天時(shí)段，該太陽能與生物質(zhì)互補(bǔ)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)在利用太陽能驅(qū)動(dòng)固體碳?xì)淙剂线M(jìn)行氣化反應(yīng)的同時(shí)，低溫融鹽儲(chǔ)罐(15)的冷融鹽經(jīng)融鹽泵(14)送至高溫回轉(zhuǎn)式太陽能氣化反應(yīng)器(3)中，利用白天時(shí)段富余的太陽能將融鹽加熱至550°C，加熱后的融鹽作為儲(chǔ)熱介質(zhì)送至高溫融鹽儲(chǔ)罐(16)中存儲(chǔ)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可全天連續(xù)運(yùn)行的太陽能與生物質(zhì)互補(bǔ)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，在夜間時(shí)段，固體碳?xì)淙剂螦被送至該太陽能與生物質(zhì)互補(bǔ)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的熱解反應(yīng)器(17)，融鹽從高溫融鹽儲(chǔ)罐(16)分別送至熱解反應(yīng)器(17)和焦油霧化器(18)中；首先在熱解反應(yīng)器(17)中利用550°C的融鹽顯熱驅(qū)動(dòng)固體碳?xì)淙剂蠠峤?，熱解產(chǎn)生的焦油和烷烴類可燃?xì)怏w借助凈化裝置(5)進(jìn)行凈化處理，而后送至焦油霧化器(18)，霧化所需的熱能同樣由高溫熔鹽提供，最終經(jīng)霧化的液體燃料和烷烴類可燃?xì)怏w送至燃燒室(6)中，經(jīng)燃燒后驅(qū)動(dòng)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可全天連續(xù)運(yùn)行的太陽能與生物質(zhì)互補(bǔ)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，在所述熱解反應(yīng)器(17)中生產(chǎn)的固體產(chǎn)物將返送至高溫回轉(zhuǎn)式太陽能氣化反應(yīng)器(3)中，待白天時(shí)段與固體碳?xì)淙剂弦黄饏⑴c氣化反應(yīng)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可全天連續(xù)運(yùn)行的太陽能與生物質(zhì)互補(bǔ)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，在充足光照條件時(shí)，該系統(tǒng)直接利用高溫聚光太陽能借助高溫回轉(zhuǎn)式太陽能氣化反應(yīng)器完成固體碳?xì)淙剂系臍饣磻?yīng)，產(chǎn)生的合成氣經(jīng)凈化處理后送至燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的燃燒室中進(jìn)行發(fā)電；在光照條件不充足時(shí)，該系統(tǒng)利用熱解反應(yīng)器并借助利用高溫融鹽存儲(chǔ)的太陽能驅(qū)動(dòng)固體碳?xì)淙剂线M(jìn)行熱解反應(yīng)，熱解產(chǎn)生的液體燃料利用霧化器霧化，經(jīng)霧化的液體燃料再送至燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的燃燒室中進(jìn)行發(fā)電。本發(fā)明滿足了利用太陽能全天連續(xù)地將固體碳?xì)淙剂限D(zhuǎn)化為可供燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)使用的優(yōu)質(zhì)燃料，同時(shí)通過該系統(tǒng)也能夠適用于煤炭等其他碳?xì)涔腆w碳?xì)淙剂稀?br>【IPC分類】F01K23/10, F02C6/00, C10B53/04, F24J2/34, C10B49/14, F02C3/24, C10J3/66, C10J3/84, F02C3/28, C10J3/20, F02C6/18, C10J3/86, F24J2/10, C10B53/02
【公開號(hào)】CN104895675
【申請?zhí)枴緾N201510303493
【發(fā)明人】劉啟斌, 白章, 金紅光, 孫杰
【申請人】中國科學(xué)院工程熱物理研究所
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月4日