專利名稱：一種生物質(zhì)鍋爐與太陽能鍋爐并列運(yùn)行的發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于新能源發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，涉及太陽能、生物質(zhì)能的綜合利用，特別涉 及一種生物質(zhì)鍋爐與太陽能鍋爐并列運(yùn)行的發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
能源短缺、資源枯竭、環(huán)境污染等問題已嚴(yán)重影響人們的生活和制約社會的發(fā)展， 近年來，各國競相開展水能、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、潮汐能等清潔和可再生能?的應(yīng)用研究。在眾多可再生能源之中，太陽能是未來最具應(yīng)用前景的可再生能源。根據(jù)國 際能源總署的預(yù)測，全球太陽能發(fā)電比重可望于2050年以前達(dá)到2(Γ25%。當(dāng)前，國際上較 為成熟的主要是太陽能光伏發(fā)電和太陽能熱發(fā)電技術(shù)。在太陽能熱發(fā)電中，通過聚光產(chǎn)生 高溫?zé)崮苓M(jìn)而發(fā)電，效率相對較高，更具應(yīng)用前景。太陽能熱發(fā)電是利用聚光鏡聚集太陽光，經(jīng)集熱器吸收太陽能，轉(zhuǎn)化成熱能并產(chǎn) 生高溫蒸汽或氣體進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組或燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生電能的技術(shù)。由于受到晝 夜、天氣等因素的影響，太陽能供應(yīng)具有間歇性，不穩(wěn)定、不連續(xù)，而熱發(fā)電系統(tǒng)需要穩(wěn)定運(yùn) 行，要盡量避免系統(tǒng)頻繁的啟停和負(fù)荷波動，解決以上問題，常規(guī)太陽能熱發(fā)電技術(shù)主要有 兩種解決方法一是在單純太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中配置蓄能子系統(tǒng)，將收集到的太陽能熱能 存儲起來，以保證在夜間或太陽輻照不足時的發(fā)電；二是建立化石燃料補(bǔ)燃系統(tǒng)，在太陽能 供應(yīng)不足的情況下，由化石燃料形成能源供應(yīng)，保證汽輪機(jī)連續(xù)運(yùn)行。在第一種方式中，目 前還沒有成熟的低成本蓄熱技術(shù)，增加了技術(shù)投資及技術(shù)風(fēng)險；第二種方式，與第一種方式 相比可以降低太陽能發(fā)電的成本，但使用較多的化石燃料，又有悖于發(fā)展太陽能熱發(fā)電的 初衷。另外，獨(dú)立太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)與常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)相比，其發(fā)電效率低，在相同的裝機(jī)容 量下，較低的發(fā)電效率需要更多的聚光集熱裝置，增加了投資成本，并且目前還缺乏這類電 站的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，整個電站的運(yùn)行和維護(hù)成本高。生物質(zhì)發(fā)電方面，由于自然條件影響農(nóng)作物生長、收獲周期等原因，許多秸稈電廠 有時會面臨秸稈燃料短缺的問題，因而節(jié)約秸稈燃料也是十分重要的。綜上所述，單純太陽能模式下運(yùn)行的太陽能熱發(fā)電站存在許多問題，特別是開發(fā) 太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的投資和發(fā)電成本較高，熱發(fā)電效率較低，并且目前的蓄熱技術(shù)還不夠 成熟等問題；生物質(zhì)電廠技術(shù)比較成熟，運(yùn)行穩(wěn)定，但有時也存在燃料短缺的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種生物質(zhì)鍋爐與太陽能鍋爐并 列運(yùn)行的發(fā)電系統(tǒng)，它將生物質(zhì)能和太陽能相結(jié)合利用，不僅可以有效地解決太陽能利用 不穩(wěn)定的問題，同時可利用成熟的生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)，既節(jié)省了生物質(zhì)發(fā)電廠的生物質(zhì)燃料， 又降低了開發(fā)利用太陽能熱發(fā)電的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險，本技術(shù)可用于新建可再生能源電廠， 也可用于對已運(yùn)行的生物質(zhì)電廠進(jìn)行技術(shù)改造。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案[0008]一種生物質(zhì)鍋爐與太陽能鍋爐并列運(yùn)行的發(fā)電系統(tǒng)，它包括生物質(zhì)鍋爐系統(tǒng)和太 陽能鍋爐系統(tǒng)，兩者與汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)連接，汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)與電網(wǎng)連接；汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng) 還通過凝結(jié)水系統(tǒng)分別與生物質(zhì)鍋爐系統(tǒng)和太陽能鍋爐系統(tǒng)連接。所述太陽能鍋爐系統(tǒng)包括太陽能集熱換熱裝置，它與風(fēng)機(jī)連接，同時太陽能集熱 換熱裝置還與太陽能鍋爐連接，太陽能鍋爐通過帶有太陽能鍋爐蒸汽閥門的管路與汽輪發(fā) 電機(jī)系統(tǒng)連接。所述生物質(zhì)鍋爐系統(tǒng)包括生物質(zhì)鍋爐，它與生物質(zhì)料倉連接，生物質(zhì)鍋爐通過帶 有生物質(zhì)鍋爐蒸汽閥門的管路與汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)連接。所述凝結(jié)水系統(tǒng)包括與汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)連接的冷凝器，冷凝器通過凝結(jié)水泵與低 壓加熱器連接，低壓加熱器與除氧器連接，同時除氧器還與補(bǔ)給水泵連接，除氧器輸出端通 過給水泵、高壓加熱器分別通過帶有生物質(zhì)鍋爐給水閥門的管路和帶有太陽能鍋爐給水閥 門的管路與生物質(zhì)鍋爐和太陽能鍋爐連接。所述生物質(zhì)鍋爐系統(tǒng)為循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)或爐排爐系統(tǒng)。所述太陽能鍋爐系統(tǒng)為碟式太陽能鍋爐系統(tǒng)或塔式太陽能鍋爐系統(tǒng)。本實(shí)用新型的生物質(zhì)鍋爐與太陽能鍋爐并列運(yùn)行的發(fā)電系統(tǒng)，它包括生物質(zhì)鍋爐 系統(tǒng)、太陽能鍋爐系統(tǒng)及汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。生物質(zhì)鍋爐系統(tǒng)燃燒生物質(zhì)產(chǎn)生過熱蒸汽；太陽 能鍋爐系統(tǒng)以太陽能為熱源，空氣為傳熱介質(zhì)，熱空氣進(jìn)入太陽能鍋爐，加熱給水產(chǎn)生過熱 蒸汽。生物質(zhì)鍋爐和太陽能鍋爐并列連接，兩路過熱蒸汽可并列運(yùn)行發(fā)電，也可單獨(dú)運(yùn)行發(fā) 電，并列運(yùn)行時，兩路過熱蒸汽參數(shù)相匹配。生物質(zhì)鍋爐系統(tǒng)為循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)，也可以為爐排爐系統(tǒng)，生物質(zhì)燃料從生 物質(zhì)料倉進(jìn)入生物質(zhì)鍋爐。太陽能鍋爐系統(tǒng)為碟式太陽能鍋爐系統(tǒng)，也可以為塔式太陽能鍋爐系統(tǒng)，包括風(fēng) 機(jī)、太陽能集熱換熱裝置、太陽能鍋爐及各級換熱器。汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)包括汽輪機(jī)、冷凝器、凝結(jié)水泵、低壓加熱器、除氧器、補(bǔ)給水泵、 高壓加熱器、發(fā)電機(jī)。從生物質(zhì)鍋爐系統(tǒng)或者太陽能鍋爐系統(tǒng)出來的合格蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī) 做功，汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)出的低壓電經(jīng)變壓器升壓后進(jìn)入電網(wǎng)，做功后的乏汽進(jìn)入 冷凝器并由凝結(jié)水泵加壓后經(jīng)過低壓加熱器加熱后進(jìn)入除氧器，同時經(jīng)補(bǔ)水泵增壓的補(bǔ)給 水進(jìn)入除氧器，經(jīng)除氧器除去水中的溶解氣體后，給水經(jīng)給水泵增壓后通過高壓加熱器加 熱，然后分兩路，一路進(jìn)入太陽能鍋爐的給水管路，一路進(jìn)入生物質(zhì)鍋爐的給水管路。本實(shí)用新型的有益效果是1、本實(shí)用新型是一種生物質(zhì)鍋爐與太陽能鍋爐并列運(yùn)行的發(fā)電系統(tǒng)，以太陽能和 生物質(zhì)能作為主要能源，可以根據(jù)天氣、季節(jié)、生物質(zhì)產(chǎn)量、生物質(zhì)儲備等情況及時的選擇 太陽能發(fā)電或者生物質(zhì)發(fā)電，整套裝置可以全天候工作，解決了生物質(zhì)電廠生物質(zhì)燃料不 足的問題，同時解決了由于太陽能的間歇性帶來的一系列問題。2、這種生物質(zhì)鍋爐與太陽能鍋爐并列運(yùn)行的發(fā)電系統(tǒng)，省去了常規(guī)太陽能熱發(fā)電 系統(tǒng)的蓄熱系統(tǒng)，降低了太陽能熱利用技術(shù)的技術(shù)風(fēng)險和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0022]其中，1.風(fēng)機(jī)，2.太陽能集熱換熱裝置，3.太陽能鍋爐，4.生物質(zhì)料倉，5.生物 質(zhì)鍋爐，6.太陽能鍋爐蒸汽閥門，7.生物質(zhì)鍋爐蒸汽閥門，8.汽輪機(jī)，9.發(fā)電機(jī)，10.冷凝 器，11.凝結(jié)水泵，12.低壓加熱器，13.補(bǔ)給水泵，14.除氧器，15.給水泵，16.高壓加熱 器，17.生物質(zhì)鍋爐給水閥門，18.太陽能鍋爐給水閥門。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。圖1中，一種生物質(zhì)鍋爐與太陽能鍋爐并列運(yùn)行的發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽能鍋爐系 統(tǒng)、生物質(zhì)鍋爐系統(tǒng)、汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。可根據(jù)生物質(zhì)燃料的儲量以及天氣、季節(jié)等情況及 時的調(diào)節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行模式。在有太陽光照射的情況下，生物質(zhì)鍋爐和太陽能鍋爐可以并列運(yùn)行，也可以單獨(dú) 運(yùn)行。實(shí)施例中，當(dāng)生物質(zhì)鍋爐和太陽能鍋爐并列運(yùn)行時，風(fēng)機(jī)1將空氣打入太陽能集熱換 熱裝置2，太陽能集熱換熱裝置2聚集太陽光加熱空氣，經(jīng)過加熱的熱空氣進(jìn)入太陽能鍋爐 1，給水經(jīng)太陽能鍋爐給水閥門18進(jìn)入太陽能鍋爐3的換熱管路，經(jīng)熱空氣加熱后生成的蒸 汽合格后，經(jīng)太陽能鍋爐蒸汽閥門6進(jìn)入汽輪機(jī)8做功；生物質(zhì)燃料由生物質(zhì)料倉4進(jìn)入生 物質(zhì)鍋爐5燃燒，給水經(jīng)生物質(zhì)鍋爐給水閥門17進(jìn)入生物質(zhì)鍋爐5加熱，生成的合格蒸汽 經(jīng)生物質(zhì)鍋爐蒸汽閥門7進(jìn)入汽輪機(jī)8做功；經(jīng)過太陽能鍋爐蒸汽閥門6和經(jīng)過生物質(zhì)鍋 爐蒸汽閥門7的兩路蒸汽參數(shù)要相匹配，進(jìn)入汽輪機(jī)8做功，帶動發(fā)電機(jī)9發(fā)電，在汽輪機(jī) 做功完畢的乏汽經(jīng)冷凝器10凝結(jié)，形成的凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)水泵11加壓后進(jìn)入低壓加熱器12 加熱，然后進(jìn)入除氧器13，同時補(bǔ)給水經(jīng)補(bǔ)給水泵13加壓后進(jìn)入除氧器14，給水經(jīng)除氧器 14除去其中的溶解氣體后，經(jīng)給水泵15加壓后進(jìn)入高壓加熱器16加熱，加熱后的給水分兩 路，一路經(jīng)生物質(zhì)鍋爐給水閥門17進(jìn)入生物質(zhì)鍋爐繼續(xù)參與循環(huán)，另一路經(jīng)太陽能鍋爐給 水閥門18進(jìn)入太陽能鍋爐繼續(xù)參與循環(huán)。當(dāng)生物質(zhì)鍋爐單獨(dú)運(yùn)行時，關(guān)斷太陽能鍋爐給水 閥門18及太陽能鍋爐蒸汽閥門6 ；當(dāng)太陽能鍋爐單獨(dú)運(yùn)行時，關(guān)斷生物質(zhì)鍋爐給水閥門17 及太陽能鍋爐蒸汽閥門7。
權(quán)利要求1.一種生物質(zhì)鍋爐與太陽能鍋爐并列運(yùn)行的發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，它包括生物質(zhì)鍋爐 系統(tǒng)和太陽能鍋爐系統(tǒng)，兩者與汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)連接，汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)與電網(wǎng)連接；汽輪發(fā) 電機(jī)系統(tǒng)還通過凝結(jié)水系統(tǒng)分別與生物質(zhì)鍋爐系統(tǒng)和太陽能鍋爐系統(tǒng)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)鍋爐與太陽能鍋爐并列運(yùn)行的發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，所 述太陽能鍋爐系統(tǒng)包括太陽能集熱換熱裝置，它與風(fēng)機(jī)連接，同時太陽能集熱換熱裝置還 與太陽能鍋爐連接，太陽能鍋爐通過帶有太陽能鍋爐蒸汽閥門的管路與汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)連 接。
3.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)鍋爐與太陽能鍋爐并列運(yùn)行的發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，所 述生物質(zhì)鍋爐系統(tǒng)包括生物質(zhì)鍋爐，它與生物質(zhì)料倉連接，生物質(zhì)鍋爐通過帶有生物質(zhì)鍋 爐蒸汽閥門的管路與汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)鍋爐與太陽能鍋爐并列運(yùn)行的發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，所 述凝結(jié)水系統(tǒng)包括與汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)連接的冷凝器，冷凝器通過凝結(jié)水泵與低壓加熱器相 連，低壓加熱器與除氧器連接，同時除氧器還與補(bǔ)給水泵連接，除氧器輸出端通過給水泵、 高壓加熱器分別通過帶有生物質(zhì)鍋爐給水閥門的管路和帶有太陽能鍋爐給水閥門的管路 與生物質(zhì)鍋爐和太陽能鍋爐連接。
5.如權(quán)利要求1或3所述的生物質(zhì)鍋爐與太陽能鍋爐并列運(yùn)行的發(fā)電系統(tǒng)，其特征是， 所述生物質(zhì)鍋爐系統(tǒng)為循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)或爐排爐系統(tǒng)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的生物質(zhì)鍋爐與太陽能鍋爐并列運(yùn)行的發(fā)電系統(tǒng)，其特征是， 所述太陽能鍋爐系統(tǒng)為碟式太陽能鍋爐系統(tǒng)或塔式太陽能鍋爐系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種生物質(zhì)鍋爐與太陽能鍋爐并列運(yùn)行的發(fā)電系統(tǒng)，它將生物質(zhì)能和太陽能相結(jié)合利用，不僅可以有效地解決太陽能利用不穩(wěn)定的問題，同時可利用成熟的生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)，既節(jié)省了生物質(zhì)發(fā)電廠的生物質(zhì)燃料，又降低了開發(fā)利用太陽能熱發(fā)電的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險，本技術(shù)可用于新建可再生能源電廠，也可用于對已運(yùn)行的生物質(zhì)電廠進(jìn)行技術(shù)改造。其結(jié)構(gòu)為它包括生物質(zhì)鍋爐系統(tǒng)和太陽能鍋爐系統(tǒng)，兩者與汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)連接，汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)與電網(wǎng)連接；汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)還通過凝結(jié)水系統(tǒng)分別與生物質(zhì)鍋爐系統(tǒng)和太陽能鍋爐系統(tǒng)連接。
文檔編號F01K11/02GK201827035SQ20102058335
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者孫日亮, 孟令杰, 李大驥, 李洪梅, 楊超玉, 趙振強(qiáng) 申請人:國電科技環(huán)保集團(tuán)山東龍源環(huán)保有限公司