一種太陽(yáng)能輔助再熱過(guò)熱熱力發(fā)電系統(tǒng)及減排擴(kuò)容方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能輔助再熱過(guò)熱熱力發(fā)電系統(tǒng)及減排擴(kuò)容方法。它包括鍋爐、煙氣過(guò)熱器、太陽(yáng)能過(guò)熱器、太陽(yáng)能再熱器、煙氣再熱器、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、冷凝器、循環(huán)泵；鍋爐、煙氣過(guò)熱器、太陽(yáng)能過(guò)熱器、汽輪機(jī)、冷凝器、冷凝器、鍋爐順次連接構(gòu)成環(huán)路，汽輪機(jī)低壓缸入口、太陽(yáng)能再熱器、煙氣再熱器、汽輪機(jī)高壓缸出口順次連接構(gòu)成環(huán)路，汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)相連。本發(fā)明通過(guò)利用太陽(yáng)能蓄熱換熱器作為再熱器和過(guò)熱器，增加現(xiàn)有熱力發(fā)電系統(tǒng)的過(guò)熱面和再熱面，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能對(duì)燃煤的部分功能替代，達(dá)到減排和擴(kuò)容的目的，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能的經(jīng)濟(jì)利用以及現(xiàn)有電站的排放降低目的。
【專利說(shuō)明】一種太陽(yáng)能輔助再熱過(guò)熱熱力發(fā)電系統(tǒng)及減排擴(kuò)容方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱力發(fā)電系統(tǒng)及太陽(yáng)能技術(shù)，尤其涉及一種太陽(yáng)能輔助再熱過(guò)熱熱力發(fā)電系統(tǒng)及減排擴(kuò)容方法。

【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)鍋爐以燃煤為主，其中燃煤電站鍋爐近年來(lái)向大容量、高參數(shù)方向快速發(fā)展，無(wú)論是生產(chǎn)制造還是運(yùn)營(yíng)管理均已接近國(guó)外先進(jìn)水平；而燃煤工業(yè)鍋爐保有量大、分布廣、能耗高、污染重，能效和污染控制整體水平與國(guó)外相比有一定的差距，節(jié)能減排潛力巨大。截至2012年底，我國(guó)在用燃煤工業(yè)鍋爐達(dá)46.7萬(wàn)臺(tái)，總?cè)萘窟_(dá)178萬(wàn)蒸噸，年消耗原煤約7億噸，占全國(guó)煤炭消耗總量的18%以上。
[0003]隨著全球環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷提高，節(jié)能減排戰(zhàn)略的不斷深入，工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格。大型燃煤電站通過(guò)“近零排放”技術(shù)，已實(shí)現(xiàn)對(duì)S0X，NOx，粉塵等污染物減排的有效控制。然而，隨著全球溫室氣體排放公約的逐步實(shí)施，傳統(tǒng)燃煤電站仍然面臨CO2減排的挑戰(zhàn)。
[0004]而且，更值得注意的是，“近零排放”技術(shù)目前僅僅在大電站得到推廣，對(duì)于300MW及以下燃煤機(jī)組的排放問(wèn)題，目前并沒(méi)有達(dá)到天然氣標(biāo)準(zhǔn)。值得指出的是，目前我國(guó)大多數(shù)燃煤工業(yè)鍋爐容量較小，單臺(tái)平均容量?jī)H為3.8噸/時(shí)，其中2噸/時(shí)以下臺(tái)數(shù)占比達(dá)66.5%，10噸/時(shí)以下的燃煤工業(yè)鍋爐大多沒(méi)有配置有效的除塵裝置，基本沒(méi)有脫硫脫硝設(shè)施，排放超標(biāo)嚴(yán)重，其污染排放問(wèn)題亟待解決?！吧洗髩盒　薄⑿滦凸?jié)能鍋爐替代現(xiàn)有低效鍋爐等是解決當(dāng)前小鍋爐污染排放采取的主要手段和方法。
[0005]然而，由于煤炭是一種全碳基化石燃料，現(xiàn)有的技術(shù)思路仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)CO2排放的有效減少。即使采用CO2吸收技術(shù)，如何處理回收的CO2也是面臨的一個(gè)重大挑戰(zhàn)。因此，最終實(shí)現(xiàn)CO2的減小只能通過(guò)新能源替代技術(shù)和提高系統(tǒng)能效兩種途徑實(shí)現(xiàn)。
[0006]太陽(yáng)能作為一種清潔可再生的能源，由于其能量密度較低，投資成本較高，經(jīng)濟(jì)性是其發(fā)展面臨的主要阻力，但其在減少污染物排放具有重要意義。而與此同時(shí)，對(duì)現(xiàn)有小型電站進(jìn)行淘汰也面臨重大資產(chǎn)損耗問(wèn)題，如何利用現(xiàn)有燃煤電站的系統(tǒng)設(shè)備，結(jié)合太陽(yáng)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有機(jī)組污染物排放達(dá)標(biāo)的同時(shí)，提高太陽(yáng)能利用的經(jīng)濟(jì)性，具有重要的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種太陽(yáng)能輔助再熱過(guò)熱熱力發(fā)電系統(tǒng)及減排擴(kuò)容方法。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種太陽(yáng)能輔助再熱過(guò)熱熱力發(fā)電系統(tǒng)包括鍋爐、煙氣過(guò)熱器、太陽(yáng)能過(guò)熱器、太陽(yáng)能再熱器、煙氣再熱器、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、冷凝器、循環(huán)泵；鍋爐、煙氣過(guò)熱器、太陽(yáng)能過(guò)熱器、汽輪機(jī)、冷凝器、冷凝器、鍋爐順次連接構(gòu)成環(huán)路，汽輪機(jī)低壓缸入口、太陽(yáng)能再熱器、煙氣再熱器、汽輪機(jī)高壓缸出口順次連接構(gòu)成環(huán)路，汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)相連。
[0009]另一種太陽(yáng)能輔助再熱過(guò)熱熱力發(fā)電系統(tǒng)包括鍋爐、煙氣過(guò)熱器、太陽(yáng)能過(guò)熱器、太陽(yáng)能再熱器、煙氣再熱器、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、冷凝器、循環(huán)泵、過(guò)熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器、再熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器；煙氣過(guò)熱器與太陽(yáng)能過(guò)熱器并聯(lián)后一端經(jīng)汽輪機(jī)、冷凝器、循環(huán)泵、鍋爐、過(guò)熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器一端順次相連，過(guò)熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器另一端與煙氣過(guò)熱器與太陽(yáng)能過(guò)熱器并聯(lián)后另一端相連，太陽(yáng)能再熱器與煙氣再熱器并聯(lián)后一端經(jīng)再熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器與汽輪機(jī)高壓缸出口相連，另一端與汽輪機(jī)低壓缸出口相連，汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)相連。
[0010]所述的太陽(yáng)能過(guò)熱器和太陽(yáng)能再熱器采用直接聚光蓄熱或間接聚光蓄熱兩種結(jié)構(gòu)；直接聚光蓄熱結(jié)構(gòu)包括過(guò)熱/再熱換熱管、蓄熱介質(zhì)本體、吸熱腔和聚光鏡場(chǎng)；蓄熱介質(zhì)本體內(nèi)部裝有過(guò)熱/再熱換熱管，蓄熱介質(zhì)本體的一端設(shè)有吸熱腔，聚光鏡場(chǎng)將太陽(yáng)光聚焦到吸熱腔內(nèi)；間接聚光蓄熱結(jié)構(gòu)包括過(guò)熱/再熱換管、蓄熱介質(zhì)本體、吸熱腔和聚光鏡場(chǎng)、蓄熱加熱管、太陽(yáng)能回路連接管；蓄熱介質(zhì)本體內(nèi)部分別裝有過(guò)熱/再熱換熱管和蓄熱加熱管；吸熱腔通過(guò)太陽(yáng)能回路連接管與蓄熱加熱管構(gòu)成循環(huán)回路；聚光鏡場(chǎng)將太陽(yáng)光聚焦到吸熱腔內(nèi)。所述的太陽(yáng)能過(guò)熱器和太陽(yáng)能再熱器為500°c?1300°C高溫太陽(yáng)能蓄熱器，蓄熱工質(zhì)包括高溫熔巖和石墨。
[0011]太陽(yáng)能輔助再熱/過(guò)熱熱力發(fā)電系統(tǒng)的減排/擴(kuò)容方法是:通過(guò)在現(xiàn)有熱力發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上在煙氣過(guò)熱器和煙氣再熱器上分別串聯(lián)或并聯(lián)以太陽(yáng)能為熱源的太陽(yáng)能過(guò)熱器和太陽(yáng)能再熱器增加現(xiàn)有系統(tǒng)過(guò)熱面和再熱面；通過(guò)保證循環(huán)流量不變減小鍋爐燃煤量和保證燃煤量不變?cè)黾渝仩t循環(huán)流量，利用太陽(yáng)能過(guò)熱器和太陽(yáng)能再熱器增加的換熱面補(bǔ)償由于增加流量和減小燃煤導(dǎo)致的原有系統(tǒng)循環(huán)中鍋爐以及煙氣再熱器和煙氣過(guò)熱器的熱力不平衡，保證過(guò)熱器和再熱器出口的蒸汽參數(shù)達(dá)到原有設(shè)計(jì)目標(biāo)值；在串聯(lián)條件下，鍋爐以及煙氣再熱器和煙氣過(guò)熱器的出口參數(shù)均較原有參數(shù)降低，通過(guò)串聯(lián)太陽(yáng)能過(guò)熱器、太陽(yáng)能再熱器，加熱到設(shè)計(jì)目標(biāo)參數(shù)；在并聯(lián)條件下，鍋爐出口參數(shù)降低，通過(guò)過(guò)熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器和再熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器減小煙氣再熱器和煙氣過(guò)熱器的流量，通過(guò)并聯(lián)太陽(yáng)能過(guò)熱器、太陽(yáng)能再熱器保證剩余蒸汽的加熱，使得出口蒸汽參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求；最終實(shí)現(xiàn)通過(guò)在保證系統(tǒng)功率的同時(shí)減小燃煤量達(dá)到減排和在相同煤耗條件下增加系統(tǒng)循環(huán)流量提高系統(tǒng)總功率的目的。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果:
1)利用太陽(yáng)能蓄熱換熱器作為再熱器和過(guò)熱器，增加現(xiàn)有熱力發(fā)電系統(tǒng)的過(guò)熱面和再熱面，實(shí)現(xiàn)對(duì)燃煤的部分替代，達(dá)到減排的目的；
2)本系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有電站系統(tǒng)的改動(dòng)很小，而且，太陽(yáng)能系統(tǒng)的增加并沒(méi)有引起新系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性對(duì)太陽(yáng)能不連續(xù)性的依賴性，在保證太陽(yáng)能充分利用的同上，也保證了原有系統(tǒng)的獨(dú)立運(yùn)行；
3)本系統(tǒng)通過(guò)太陽(yáng)能蓄熱，作為一個(gè)獨(dú)立單元，還可實(shí)現(xiàn)利用太陽(yáng)能實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)峰谷供能的功能。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1(a)是太陽(yáng)能輔助再熱過(guò)熱熱力發(fā)電系統(tǒng)示意圖(串聯(lián))；
圖1(b)是太陽(yáng)能輔助再熱過(guò)熱熱力發(fā)電系統(tǒng)示意圖(并聯(lián))；
圖2(a)是直接聚光蓄熱式太陽(yáng)能過(guò)熱器/再熱器示意圖； 圖2(b)是間接聚光蓄熱式太陽(yáng)能過(guò)熱器/再熱器示意圖；
圖中:鍋爐1、煙氣過(guò)熱器2、太陽(yáng)能過(guò)熱器3、太陽(yáng)能再熱器4、煙氣再熱器5、汽輪機(jī)6、發(fā)電機(jī)7、冷凝器8、循環(huán)泵9、過(guò)熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器10、再熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器11、過(guò)熱/再熱換熱管12、蓄熱介質(zhì)本體13、吸熱腔14、聚光鏡場(chǎng)15、蓄熱加熱管16、太陽(yáng)能回路連接管17。

【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1(a)所示，一種太陽(yáng)能輔助再熱過(guò)熱熱力發(fā)電系統(tǒng)包括鍋爐1、煙氣過(guò)熱器2、太陽(yáng)能過(guò)熱器3、太陽(yáng)能再熱器4、煙氣再熱器5、汽輪機(jī)6、發(fā)電機(jī)7、冷凝器8、循環(huán)泵9 ；鍋爐1、煙氣過(guò)熱器2、太陽(yáng)能過(guò)熱器3、汽輪機(jī)6、冷凝器8、冷凝器9、鍋爐I順次連接構(gòu)成環(huán)路，汽輪機(jī)6低壓缸入口、太陽(yáng)能再熱器4、煙氣再熱器5、汽輪機(jī)6高壓缸出口順次連接構(gòu)成環(huán)路，汽輪機(jī)6與發(fā)電機(jī)7相連。
[0015]如圖1(b)所示，另一種太陽(yáng)能輔助再熱過(guò)熱熱力發(fā)電系統(tǒng)包括鍋爐1、煙氣過(guò)熱器2、太陽(yáng)能過(guò)熱器3、太陽(yáng)能再熱器4、煙氣再熱器5、汽輪機(jī)6、發(fā)電機(jī)7、冷凝器8、循環(huán)泵9、過(guò)熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器10、再熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器11 ;煙氣過(guò)熱器2與太陽(yáng)能過(guò)熱器3并聯(lián)后一端經(jīng)汽輪機(jī)6、冷凝器8、循環(huán)泵9、鍋爐1、過(guò)熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器10—端順次相連，過(guò)熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器10另一端與煙氣過(guò)熱器2與太陽(yáng)能過(guò)熱器3并聯(lián)后另一端相連，太陽(yáng)能再熱器4與煙氣再熱器5并聯(lián)后一端經(jīng)再熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器11與汽輪機(jī)6高壓缸出口相連，另一端與汽輪機(jī)6低壓缸出口相連，汽輪機(jī)6與發(fā)電機(jī)7相連。
[0016]如圖2所示，所述的太陽(yáng)能過(guò)熱器3和太陽(yáng)能再熱器4采用直接聚光蓄熱或間接聚光蓄熱兩種結(jié)構(gòu)；直接聚光蓄熱結(jié)構(gòu)包括過(guò)熱/再熱換熱管12、蓄熱介質(zhì)本體13、吸熱腔14和聚光鏡場(chǎng)15 ;蓄熱介質(zhì)本體13內(nèi)部裝有過(guò)熱/再熱換熱管12,蓄熱介質(zhì)本體13的一端設(shè)有吸熱腔14，聚光鏡場(chǎng)15將太陽(yáng)光聚焦到吸熱腔14內(nèi)；間接聚光蓄熱結(jié)構(gòu)包括過(guò)熱/再熱換熱管12、蓄熱介質(zhì)本體13、吸熱腔14和聚光鏡場(chǎng)15、蓄熱加熱管16、太陽(yáng)能回路連接管17 ;蓄熱介質(zhì)本體13內(nèi)部分別裝有過(guò)熱/再熱換熱管12和蓄熱加熱管16 ;吸熱腔14通過(guò)太陽(yáng)能回路連接管17與蓄熱加熱管16構(gòu)成循環(huán)回路；聚光鏡場(chǎng)16將太陽(yáng)光聚焦到吸熱腔14內(nèi)。所述的太陽(yáng)能過(guò)熱器3和太陽(yáng)能再熱器4為500°C?1300°C高溫太陽(yáng)能蓄熱器，蓄熱工質(zhì)包括高溫熔巖和石墨。
[0017]太陽(yáng)能輔助再熱/過(guò)熱熱力發(fā)電系統(tǒng)的減排/擴(kuò)容方法是:通過(guò)在現(xiàn)有熱力發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上在煙氣過(guò)熱器2和煙氣再熱器5上分別串聯(lián)或并聯(lián)以太陽(yáng)能為熱源的太陽(yáng)能過(guò)熱器3和太陽(yáng)能再熱器4增加現(xiàn)有系統(tǒng)過(guò)熱面和再熱面；通過(guò)保證循環(huán)流量不變減小鍋爐燃煤量和保證燃煤量不變?cè)黾渝仩t循環(huán)流量，利用太陽(yáng)能過(guò)熱器3和太陽(yáng)能再熱器4增加的換熱面補(bǔ)償由于增加流量和減小燃煤導(dǎo)致的原有系統(tǒng)循環(huán)中鍋爐2以及煙氣再熱器5和煙氣過(guò)熱器2的熱力不平衡，保證過(guò)熱器和再熱器出口的蒸汽參數(shù)達(dá)到原有設(shè)計(jì)目標(biāo)值；在串聯(lián)條件下，鍋爐2以及煙氣再熱器5和煙氣過(guò)熱器2的出口參數(shù)均較原有參數(shù)降低，通過(guò)串聯(lián)太陽(yáng)能過(guò)熱器3、太陽(yáng)能再熱器4，加熱到設(shè)計(jì)目標(biāo)參數(shù)；在并聯(lián)條件下，鍋爐2出口參數(shù)降低，通過(guò)過(guò)熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器10和再熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器11減小煙氣再熱器5和煙氣過(guò)熱器2的流量，通過(guò)并聯(lián)太陽(yáng)能過(guò)熱器3、太陽(yáng)能再熱器4保證剩余蒸汽的加熱，使得出口蒸汽參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求；最終實(shí)現(xiàn)通過(guò)在保證系統(tǒng)功率的同時(shí)減小燃煤量達(dá)到減排和在相同煤耗條件下增加系統(tǒng)循環(huán)流量提高系統(tǒng)總功率的目的。
[0018]太陽(yáng)能輔助再熱過(guò)熱熱力發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)施過(guò)程如下:通過(guò)在現(xiàn)有電站周邊安裝聚光反射鏡，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能過(guò)熱器和太陽(yáng)能再熱器進(jìn)行高倍聚光蓄熱，在保證電站系統(tǒng)功率不變的前提下，減少鍋爐的燃煤量，同時(shí)適當(dāng)調(diào)整鍋爐循環(huán)流量，即鍋爐燃燒產(chǎn)生的熱量減少，導(dǎo)致鍋爐出口的蒸汽品位有所降低，同時(shí)也造成鍋爐過(guò)熱器和再熱器的高溫?zé)煔饬髁繙p小，此時(shí)通過(guò)在原有過(guò)熱器上串聯(lián)或并聯(lián)太陽(yáng)能過(guò)熱器，保證汽輪機(jī)入口蒸汽的參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，同時(shí)在原有過(guò)熱器上串聯(lián)或者直接并聯(lián)太陽(yáng)能再熱器增加現(xiàn)有汽輪機(jī)組的再熱流量，來(lái)補(bǔ)償由于鍋爐循環(huán)流量減小帶來(lái)的功率減小，即通過(guò)太陽(yáng)能過(guò)熱器和再熱器由于燃煤減少帶來(lái)的供熱不平衡，最終保證了整個(gè)熱力系統(tǒng)的輸出功率。由于燃煤量的減少，從而從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)了排放物的降低。
[0019]當(dāng)燃煤量不變是，由于太陽(yáng)能過(guò)熱器和太陽(yáng)能再熱器提供了更多的換熱面和換熱量，因此，可以相應(yīng)的提高鍋爐系統(tǒng)的流量，以滿足系統(tǒng)的熱量平衡，最終實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的輸出功率的增加，而且，考慮到現(xiàn)有汽輪機(jī)組在設(shè)計(jì)上均有較大的余量，因此，增加的熱量完全可以通過(guò)現(xiàn)有的汽輪機(jī)組實(shí)現(xiàn)發(fā)電，最終達(dá)到了擴(kuò)容的目的。
[0020]在并聯(lián)條件下，根據(jù)太陽(yáng)能過(guò)熱器和太陽(yáng)能再熱器的蓄熱能力以及電站附近的太陽(yáng)能資源特點(diǎn)，通過(guò)調(diào)節(jié)蒸汽流量調(diào)節(jié)閥，正常用電情況下，太陽(yáng)能過(guò)熱器和太陽(yáng)能再熱器僅蓄熱，在用電高峰時(shí)，通過(guò)太陽(yáng)能過(guò)熱器和太陽(yáng)能再熱器提高系統(tǒng)的功率而不是通過(guò)增加鍋爐負(fù)荷，從而保證了鍋爐負(fù)荷的平穩(wěn)，實(shí)現(xiàn)了峰谷供能的目的。
[0021]本發(fā)明通過(guò)太陽(yáng)能蓄熱換熱器作為再熱器和過(guò)熱器，增加現(xiàn)有熱力發(fā)電系統(tǒng)的過(guò)熱面和再熱面，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能對(duì)燃煤的部分功能替代，達(dá)到減排和擴(kuò)容的目的，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能的經(jīng)濟(jì)利用以及現(xiàn)有電站的排放降低目的。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能輔助再熱過(guò)熱熱力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于包括鍋爐(I)、煙氣過(guò)熱器(2)、太陽(yáng)能過(guò)熱器(3)、太陽(yáng)能再熱器(4)、煙氣再熱器(5)、汽輪機(jī)(6)、發(fā)電機(jī)(7)、冷凝器(8)、循環(huán)泵(9);鍋爐(I)、煙氣過(guò)熱器(2)、太陽(yáng)能過(guò)熱器(3)、汽輪機(jī)(6)、冷凝器(8)、冷凝器(9)、鍋爐(I)順次連接構(gòu)成環(huán)路，汽輪機(jī)(6)低壓缸入口、太陽(yáng)能再熱器(4)、煙氣再熱器(5 )、汽輪機(jī)(6 )高壓缸出口順次連接構(gòu)成環(huán)路，汽輪機(jī)(6 )與發(fā)電機(jī)(7 )相連。
2.一種太陽(yáng)能輔助再熱過(guò)熱熱力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于包括鍋爐(I)、煙氣過(guò)熱器(2)、太陽(yáng)能過(guò)熱器(3)、太陽(yáng)能再熱器(4)、煙氣再熱器(5)、汽輪機(jī)(6)、發(fā)電機(jī)(7)、冷凝器(8)、循環(huán)泵(9)、過(guò)熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器(10)、再熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器(11);煙氣過(guò)熱器(2)與太陽(yáng)能過(guò)熱器(3)并聯(lián)后一端經(jīng)汽輪機(jī)(6)、冷凝器(8)、循環(huán)泵(9)、鍋爐(I)、過(guò)熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器(10)—端順次相連，過(guò)熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器(10)另一端與煙氣過(guò)熱器(2)與太陽(yáng)能過(guò)熱器(3)并聯(lián)后另一端相連，太陽(yáng)能再熱器(4)與煙氣再熱器(5)并聯(lián)后一端經(jīng)再熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器(11)與汽輪機(jī)(6 )高壓缸出口相連，另一端與汽輪機(jī)(6 )低壓缸入口相連，汽輪機(jī)(6)與發(fā)電機(jī)(7)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能輔助再熱過(guò)熱熱力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的太陽(yáng)能過(guò)熱器(3)和太陽(yáng)能再熱器(4)采用直接聚光蓄熱或間接聚光蓄熱兩種結(jié)構(gòu)；直接聚光蓄熱結(jié)構(gòu)包括過(guò)熱/再熱換熱管(12)、蓄熱介質(zhì)本體(13)、吸熱腔(14)和聚光鏡場(chǎng)(15);蓄熱介質(zhì)本體(13)內(nèi)部裝有過(guò)熱/再熱換熱管(12),蓄熱介質(zhì)本體(13)的一端設(shè)有吸熱腔(14)，聚光鏡場(chǎng)(15)將太陽(yáng)光聚焦到吸熱腔(14)內(nèi)；間接聚光蓄熱結(jié)構(gòu)包括過(guò)熱/再熱換熱管(12)、蓄熱介質(zhì)本體(13)、吸熱腔(14)和聚光鏡場(chǎng)(15)、蓄熱加熱管(16)、太陽(yáng)能回路連接管(17);蓄熱介質(zhì)本體(13)內(nèi)部分別裝有過(guò)熱/再熱換熱管(12)和蓄熱加熱管(16);吸熱腔(14)通過(guò)太陽(yáng)能回路連接管(17)與蓄熱加熱管(16)構(gòu)成循環(huán)回路；聚光鏡場(chǎng)(16)將太陽(yáng)光聚焦到吸熱腔(14)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能輔助再熱過(guò)熱熱力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的太陽(yáng)能過(guò)熱器(3)和太陽(yáng)能再熱器(4)為500°C?1300°C高溫太陽(yáng)能蓄熱器，蓄熱工質(zhì)包括高溫熔巖和石墨。
5.一種實(shí)施如權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能輔助再熱/過(guò)熱熱力發(fā)電系統(tǒng)的減排/擴(kuò)容方法，其特征在于:通過(guò)在現(xiàn)有熱力發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上在煙氣過(guò)熱器(2)和煙氣再熱器(5)上分別串聯(lián)或并聯(lián)以太陽(yáng)能為熱源的太陽(yáng)能過(guò)熱器(3)和太陽(yáng)能再熱器(4)增加現(xiàn)有系統(tǒng)過(guò)熱面和再熱面；通過(guò)保證循環(huán)流量不變減小鍋爐燃煤量和保證燃煤量不變?cè)黾渝仩t循環(huán)流量，利用太陽(yáng)能過(guò)熱器(3)和太陽(yáng)能再熱器(4)增加的換熱面補(bǔ)償由于增加流量和減小燃煤導(dǎo)致的原有系統(tǒng)循環(huán)中鍋爐(2)以及煙氣再熱器(5)和煙氣過(guò)熱器(2)的熱力不平衡，保證過(guò)熱器和再熱器出口的蒸汽參數(shù)達(dá)到原有設(shè)計(jì)目標(biāo)值；在串聯(lián)條件下，鍋爐(2)以及煙氣再熱器(5)和煙氣過(guò)熱器(2)的出口參數(shù)均較原有參數(shù)降低，通過(guò)串聯(lián)太陽(yáng)能過(guò)熱器(3)、太陽(yáng)能再熱器(4)，加熱到設(shè)計(jì)目標(biāo)參數(shù)；在并聯(lián)條件下，鍋爐(2)出口參數(shù)降低，通過(guò)過(guò)熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器(10)和再熱蒸汽流量調(diào)節(jié)器(11)減小煙氣再熱器(5)和煙氣過(guò)熱器(2)的流量，通過(guò)并聯(lián)太陽(yáng)能過(guò)熱器(3)、太陽(yáng)能再熱器(4)保證剩余蒸汽的加熱，使得出口蒸汽參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求；最終實(shí)現(xiàn)通過(guò)在保證系統(tǒng)功率的同時(shí)減小燃煤量達(dá)到減排和在相同煤耗條件下增加系統(tǒng)循環(huán)流量提高系統(tǒng)總功率的目的。
【文檔編號(hào)】F03G6/06GK104454409SQ201410710318
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】張良, 張曉鵬, 華蒙, 王宇飛, 陸海, 范利武, 俞自濤, 胡亞才 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)