太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明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和發(fā)電機組。本發(fā)明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℃。本發(fā)明以太陽能源為加熱蒸汽鍋爐，潔凈、不會對環(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]本發(fā)明涉及太陽能源利用【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]進入21世紀(jì)，石化能源的短缺和煤炭資源的匱乏，同時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，Iatm(大氣壓);200°C時，約 15atm ;300°C時，約 85.9atm ;350°C時，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，IOOatm以上為超高壓)?？梢妷毫?壓強)升高的速度遠(yuǎn)快于溫度。P_t為非線性關(guān)系。高壓供汽存在易爆的安全問題。為此，制造時要采取多種保護措施。這必然提高成本。例如每小時供應(yīng)300°C的蒸汽0.5T的每臺鍋爐需幾十萬元。有許多企業(yè)只需要高溫，不需要同時伴有的高壓。使用高溫高壓蒸氣鍋爐，價格貴，不節(jié)能，又危險。最主要的是，目前現(xiàn)有鍋爐幾乎都為燃料鍋爐，對資源的消耗很大，并且會對環(huán)境造成很大的污染，也是霧霾產(chǎn)生的一大因素。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，進一步提出一種太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(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、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和發(fā)電機組。
[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≤t < 450°C。
[0012]所述高沸點介質(zhì)可以為水；所述低沸點介質(zhì)的沸點低于水的沸點，還可選用沸點為_50°C以下的超低沸點介質(zhì)，以達到快速吸收高溫區(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)換電路和計算機輸入端電聯(lián)接，計算機的輸出端經(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]所述計算機調(diào)控蒸汽鍋爐的溫度和壓力。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:
[0016]本發(fā)明提供的太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，可充分利用太陽能源，太陽能獲得的能量可被低沸點介質(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)置一個溫度傳感器即可通過PLC控制器實時檢測鍋爐內(nèi)的溫度和壓力，并對鍋爐內(nèi)的溫度和壓力進行調(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=Iatm < P < 45atm ;溫度100°C≤t < 450°C。本發(fā)明以太陽能源為加熱蒸汽鍋爐，潔凈、不會對環(huán)境造成污染。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明的工作原理示意圖。
【具體實施方式】:
[0019]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示和實施例，進一步闡述本發(fā)明。
[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)I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14和發(fā)電機組15。
[0021]如圖2所示，太陽能被吸熱管吸收后將液態(tài)高沸點介質(zhì)加熱，液態(tài)高沸點介質(zhì)吸熱后向上對流至高溫區(qū)，高沸點介質(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)低沸點介質(zhì)快速吸熱并發(fā)生汽化，吸熱汽化的低沸點介質(zhì)在過濾器的作用下強制液化，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，汽輪機驅(qū)動發(fā)電機組產(chǎn)生電能。太陽能由光伏電池吸收的部分轉(zhuǎn)化成電能，存儲在蓄電裝置內(nèi)，蓄電裝置儲存的電能可用于驅(qū)動循環(huán)泵工作；還可用于加熱太陽能裝置內(nèi)的高沸點介質(zhì)，以達到驅(qū)動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控制器自動控制。
[0022] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(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、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和發(fā)電機組。
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 100O≤ t < 450O。
【文檔編號】F22B1/00GK103925177SQ201410114651
【公開日】2014年7月16日 申請日期: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 申請人:戚榮生, 李廣新