槽式太陽能光熱與天然氣聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)電系統(tǒng)，特別是涉及一種槽式太陽能光熱與天然氣聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]天燃氣發(fā)電是最穩(wěn)定的分布式供能方式之一，優(yōu)秀的冷熱電三聯(lián)供發(fā)電系統(tǒng)能夠把燃氣發(fā)電效率提高到95%以上。從世界發(fā)達國家和一些東南亞國家發(fā)展經(jīng)驗來看，發(fā)展分布式燃氣發(fā)電系統(tǒng)是實現(xiàn)節(jié)能減排和能源供應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，具有高效、節(jié)能、減排、環(huán)保、提高供能安全性、電力與燃氣供應(yīng)削峰填谷及促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展等眾多的優(yōu)勢，是現(xiàn)代能源領(lǐng)域發(fā)展的不可逆轉(zhuǎn)的潮流，是最具發(fā)展前景的能源供應(yīng)方式。
[0003]但是，天然氣資源畢竟是屬于易消耗的不可再生的能源，而且天然氣資源也不是取之不盡用之不竭的，所以應(yīng)該盡量節(jié)省使用減少消耗。這就需要盡量開發(fā)和使用一些可再生的清潔能源來作為天然氣的替代或補充，如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿取?br>[0004]太陽能是一種遍布全球取之不盡用之不竭的最好的可再生能源，但太陽能資源的利用也有它受約束之處，其中最大的受約之處就是太陽能只有白天晴天才能利用，陰天和晚上無法利用，這就導(dǎo)致能源利用的不連續(xù)性。為了實現(xiàn)太陽能的連續(xù)發(fā)電，則需要花費巨大的財力做工程浩大的儲能系統(tǒng)，不僅儲能用的設(shè)備和材料非常昂貴，而且還具有各種不易實現(xiàn)的制約，實現(xiàn)難度比較大。如太陽能槽式發(fā)電系統(tǒng)，需要利用導(dǎo)熱油作為中間循環(huán)介質(zhì)，還要用熔融鹽作為儲能介質(zhì)，無形中多增加了兩個循環(huán)系統(tǒng)和設(shè)備，系統(tǒng)復(fù)雜，工程龐大，材料昂貴，耗電量大。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于，提供一種槽式太陽能光熱與天然氣聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，將天然氣發(fā)電系統(tǒng)和槽式太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)有機的結(jié)合在一起，能夠減少天然氣資源的消耗，降低運營成本，同時，能夠有效地利用可再生能源太陽能進行發(fā)電，并且在槽式太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)無需設(shè)置耗資巨大的儲能系統(tǒng)的情況下保證整個系統(tǒng)連續(xù)發(fā)電供能，以減少每天機組啟停所帶來的汽水和熱量損失，延長設(shè)備使用壽命，提高系統(tǒng)整體運行效率。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0007]一種槽式太陽能光熱與天然氣聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，包括燃氣發(fā)電系統(tǒng)、余熱鍋爐、槽式太陽能光熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、汽輪機和第二發(fā)電機；汽輪機和第二發(fā)電機相連，燃氣發(fā)電系統(tǒng)和余熱鍋爐的煙氣系統(tǒng)相連通，汽輪機的汽水系統(tǒng)與余熱鍋爐的汽水系統(tǒng)相連通，槽式太陽能光熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)經(jīng)汽水循環(huán)通道及余熱鍋爐和汽輪機相連通。其中，槽式太陽能光熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)采用水作為循環(huán)工質(zhì)，可以解決導(dǎo)熱油溫度限制及熔融鹽工質(zhì)的低溫凝固所帶來的循環(huán)和存儲的問題。并且，水相對于導(dǎo)熱油和熔融鹽來說成本更低，更容易獲得，系統(tǒng)更簡化。
[0008]前述的槽式太陽能光熱與天然氣聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中，燃氣發(fā)電系統(tǒng)包括空壓機、燃燒室、燃氣輪機和第一發(fā)電機，空壓機、燃燒室和燃氣輪機依次連通，燃氣輪機和第一發(fā)電機相連，燃氣輪機和余熱鍋爐的煙氣系統(tǒng)相連通。
[0009]前述的槽式太陽能光熱與天然氣聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中，太陽能光熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是槽式，槽式太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)采用水做循環(huán)工質(zhì)，取消導(dǎo)熱油系統(tǒng)，不設(shè)儲能系統(tǒng)。
[0010]前述的槽式太陽能光熱與天然氣聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中，還包括余熱鍋爐補燃系統(tǒng)，余熱鍋爐補燃系統(tǒng)和余熱鍋爐相連通。補燃系統(tǒng)用于當(dāng)太陽不足或沒有光照時，采用天然氣補燃的方式滿足冷熱電負荷的需求。
[0011]前述的槽式太陽能光熱與天然氣聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中，還包括余熱鍋爐尾部熱水加熱系統(tǒng)，余熱鍋爐尾部熱水加熱系統(tǒng)位于余熱鍋爐的煙道末端。通過設(shè)置余熱鍋爐尾部熱水加熱系統(tǒng)可以充分的利用余熱鍋爐尾部煙氣的余熱，將產(chǎn)生的熱水用于供給用戶作為生活熱水，并且可以降低余熱鍋爐排煙溫度。
[0012]前述的槽式太陽能光熱與天然氣聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中，余熱鍋爐補燃系統(tǒng)、汽水循環(huán)通道和余熱鍋爐尾部熱水加熱系統(tǒng)沿余熱鍋爐的排煙方向依次布置。將汽水循環(huán)通道設(shè)置在余熱鍋爐尾部熱水加熱系統(tǒng)的上游，是為了能夠?qū)崃考泄?yīng)給汽水循環(huán)通道，而余熱鍋爐尾部熱水加熱系統(tǒng)只是為了更加充分地利用余熱鍋爐尾部排煙的余熱。
[0013]前述的槽式太陽能光熱與天然氣聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中，余熱鍋爐上設(shè)有汽包，汽水循環(huán)通道與汽包相連通。其作用是在余熱鍋爐內(nèi)產(chǎn)生蒸汽。
[0014]前述的槽式太陽能光熱與天然氣聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中，還包括除氧器，除氧器和汽水循環(huán)通道相連通，其作用是除去工質(zhì)中的氧氣，防止設(shè)備及管道被氧化腐蝕，延長設(shè)備及管道系統(tǒng)的使用壽命。同時，加熱給水。
[0015]前述的槽式太陽能光熱與天然氣聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中，還包括凝汽器，凝汽器和汽輪機相連通，凝汽器位于汽輪機的下游。其作用是降低汽輪機排汽壓力，提高汽輪機排汽真空，回收工質(zhì)，保證汽輪機的正常高效運行。
[0016]前述的槽式太陽能光熱與天然氣聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中，還包括軸封加熱器，軸封加熱器與汽輪機的軸封抽氣管道相連通。其作用是回收汽輪機軸封抽氣的熱量，用以加熱凝結(jié)水提升凝結(jié)水的溫度。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型將天然氣發(fā)電系統(tǒng)和槽式太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)有機地結(jié)合在一起，實現(xiàn)連續(xù)供電和供熱，兩種能源能夠優(yōu)勢互補，取長補短，使系統(tǒng)更安全經(jīng)濟穩(wěn)定地運行，同時取消了中間循環(huán)系統(tǒng)，并解決了槽式太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)夜間不易儲能的問題，大大減少了儲能設(shè)備的投資，降低了投入成本，簡化了系統(tǒng)。本發(fā)電系統(tǒng)可以常年連續(xù)高效穩(wěn)定運行，從而大大提高項目的整體經(jīng)濟效益。
[0018]本實用新型將槽式太陽能和天然氣聯(lián)合起來進行發(fā)電和供熱，恰好彌補了此兩種資源利用的各自不足，以使兩種資源優(yōu)勢互補，取長補短，實現(xiàn)能源聯(lián)合利用的最完美的結(jié)合。本實用新型的槽式太陽能發(fā)電系統(tǒng)采用水為循環(huán)工質(zhì)，無需中間循環(huán)系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)，系統(tǒng)簡單，耗電量低，工質(zhì)非常容易獲得。
[0019]通常白天是電力消耗比較大比較集中的時段，此時，正是太陽能比較充足的時間，所以可以使鍋爐給水更多地進入太陽能加熱系統(tǒng)，用太陽能作為天然氣能量的替代或補充，盡量減少天然氣的消耗。到了晚上或陰天沒有太陽能或太陽能不足時，則可以通過系統(tǒng)閥門的控制將給水逐漸切換至余熱鍋爐汽水系統(tǒng)，用燃氣輪機的余熱及補燃天然氣的燃燒熱量來彌補太陽能的不足，實現(xiàn)連續(xù)發(fā)電和供熱，以保證連續(xù)不斷的供能需求。
[0020]極為重要的是，這種太陽能與天然氣結(jié)合，是在能夠保證全天連續(xù)發(fā)電供能的前提下，完全取消槽式太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)和熔融鹽儲能兩大系統(tǒng)，所用的工質(zhì)也非常簡單，僅使用一種最容易獲得的水介質(zhì)即可。這種太陽能與天然氣結(jié)合，不僅極大地簡化了槽式太陽能發(fā)電系統(tǒng)，節(jié)省了工程投資費用，縮短了工程建設(shè)周期，減少了每天啟停工質(zhì)及熱量的損耗，減少了中間循環(huán)系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)的電力消耗，延長了設(shè)備使用壽命，節(jié)省了運行維護費用，提高了整體運行效率，還極大地減少了天然氣資源的消耗，降低了生產(chǎn)運營成本，對提高整個項目的經(jīng)濟效益具有極其重要的意義。同時，這種太陽能與天然氣結(jié)合真正實現(xiàn)了節(jié)能減排，保護了環(huán)境。可謂是一舉多得，一次投資終