實現太陽能光熱技術和火電廠結合的熱利用系統及方法技術方案

本發明專利技術公開了屬于節能技術領域的一種實現太陽能光熱技術和火電廠結合的熱利用系統及方法。該系統采用太陽能集熱器收集太陽能產生中高溫熱能，作為吸收式熱泵的驅動熱源，提取凝汽器循環水余熱，替代汽輪機低加抽汽作為低加凝結水的加熱熱源。本發明專利技術無償使用太陽能資源，回收凝汽器循環水的熱量重新用于蒸汽回路，降低電廠熱損失，減少汽輪機抽汽，同時增加汽輪機發電量，有效提高電廠的能源利用效率，減少常規能源使用，具有節能環保效益。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于節能
，具體涉及一種。
技術介紹
隨著經濟的發展和生活品質的提高，能源和環境問題日益受到社會關注。提高能源利用率，加強余熱回收利用，拓展可再生能源的應用場所是節約傳統能源、降低碳排放、保護環境的有力措施。太陽能作為一種重要的可再生能源，隨著技術的進步，聚光光熱技術可將太陽輻射能轉換為高達400°C以上的熱能，實現太陽能熱發電。中國目前能源結構還以煤炭為主，探索新能源的應用途徑尤其有意義，如能做到在傳統能源基礎上使用太陽能等可再生能源，對于我國的節能減排事業會有較大的促進。作為中國耗能大戶的火力發電廠，其最大的損失為冷端損失，如果汽輪機凝汽余熱能夠充分回收并循環利用，將大幅提高電廠的能源利用效率，帶來巨大的節能效益、環保效益和社會效益。吸收式熱泵技術由于可以利用少量的高溫熱源能量作為驅動，將低溫熱源能量送往中溫熱源，產生大量的中溫有用熱能，近年來被廣泛用于回收利用低品味余(廢)熱。鑒于此，有必要在投資可控的條件下，提供一種結合太陽能光熱技術與傳統火電電廠相結合的系統，既拓展太陽能的應用場所，又回收電廠余熱，降低電廠煤耗，最終實現傳統能源與可再生能源的合理搭配使用。
技術實現思路
本專利技術的目的是通過使用無償的太陽能資源，以太陽能聚光集熱技術和吸收式熱泵技術為基礎，在保證電廠系統經濟性的前提下，實現太陽能光熱技術和傳統火電廠的有機結合。該系統可部分回收汽輪機排汽損失的熱量，并充分利用可再生的太陽能資源，具有節能環保的特點。一種實現太陽能光熱技術和火電廠結合的熱利用系統，包括鍋爐、汽輪機、發電機、凝汽器、冷卻塔以及各種連接管路，其特征在于，還包括太陽能集熱器、吸收式熱泵、蓄能器、熱力補充設備、介質存儲罐，所述太陽能集熱器的循環管路與吸收式熱泵的發生器相連；所述凝汽器的凝結水管和吸收式熱泵的冷凝器相連；所述凝汽器的循環冷卻水管分成兩路，一路和吸收式熱泵的蒸發器相連，一路和冷卻塔相連。所述太陽能集熱器與吸收式熱泵驅動熱源的工質為水(蒸汽)或沸點高于水的導熱油、熔融鹽。所述太陽能集熱器為一組或多組槽式中高溫集熱器，配置有太陽能集熱器旁通管、對日跟蹤系統和控制系統。一種實現太陽能光熱技術和火電廠結合的熱利用方法，其特征在于，結合了太陽能聚光集熱技術和吸收式熱泵技術應用于電廠熱カ系統中，在所述的熱利用系統中，循環エ質在太陽能集熱器中受熱升溫至100-600°C，進入吸收式熱泵作為驅動熱源，散熱后重新進入太陽能集熱器循環；以部分電廠循環冷卻水作為低溫熱源，吸收式熱泵從中提取熱量用于加熱凝結水管流出的凝結水，替代原有抽汽加熱。所述太陽能集熱器的出口エ質溫度通過分析日照參數、調節流量閥控制，エ質的溫度范圍達100飛00で，太陽能不足吋，由熱カ補充設備5產生的熱能驅動吸收式熱泵；在日照條件差的惡劣天氣下或系統停機檢修時，使用旁通閥門經太陽能集熱器旁通管對太陽能集熱器排空。所述冷卻塔與吸收式熱泵并聯，凝汽器的循環冷卻水分成兩路，一路進入吸收式熱泵降溫，一路通過冷卻塔將多余的汽輪機排汽熱量排放到環境，通過流量閥調整二者的相對流量，在吸收式熱泵檢修或緊急狀況下，循環冷卻水全部進入冷卻塔。本專利技術的優點在于無償使用中高溫太陽能資源，回收凝汽器循環水的熱量重新用于蒸汽回路，降低電廠熱損失，減少汽輪機抽汽，同時增加汽輪機發電量，有效提高電廠的能源利用效率，具有節能環保效益。附圖說明圖1為ー種帶蓄能器與熱カ補充設備的槽式太陽能集熱器和傳統火電相結合的熱利用系統的典型流程示意圖。圖中標號1 一太陽能集熱器；2—凝汽器；3—吸收式熱泵；4ー蓄能器；5—熱カ補充設備；6—介質存儲罐；7—鍋爐；8—汽輪機；9一發電機；10—冷卻塔；11一太陽能集熱器旁通管；12—太陽能集熱器進ロ管；13—太陽能集熱器出ロ管；14一凝汽器循環冷卻水供水管；15—凝汽器循環冷卻水回水管；16—吸收式熱泵余熱水供水管；17—吸收式熱泵余熱水回水管；18—凝結水管。具體實施例方式下面結合實施例予以說明，所述的實施例可以使本專業技術人員更全面的理解本專利技術，但不以任何方式限制本專利技術。如圖1所示，一種實現太陽能光熱技術和火電廠結合的熱利用系統，包括鍋爐7、汽輪機8、發電機9、凝汽器2、冷卻塔10以及各種連接管路、太陽能集熱器1、吸收式熱泵3、蓄能器4、熱カ補充設備5、介質存儲罐6，所述太陽能集熱器的循環管路與吸收式熱泵的發生器相連；所述凝汽器的凝結水管和吸收式熱泵的冷凝器相連；所述凝汽器2的循環冷卻水管分成兩路，一路和吸收式熱泵的蒸發器相連，一路和冷卻塔相連。太陽能集熱器I由/7組(/7為彡I的整數)小型槽式集熱器組成，各組集熱器并聯連接，工作介質通過循環泵填充集熱管；工作時，對日跟蹤系統和控制系統采集并分析日照參數，然后命令驅動裝置轉動槽式集熱器的轉動軸，使集熱器以較優化的角度接收太陽能；大風、大雨等惡劣天氣下，控制系統命令驅動裝置將集熱器旋轉到保護狀態；在日照條件差的惡劣天氣下或系統停機檢修時，打開旁通閥，通過旁通管路11排空集熱器。太陽能集熱器收集太陽能加熱集熱管內的エ質，受熱升溫后的エ質通過太陽能集熱器出口管13送往吸收式熱泵3，放熱降溫后，在泵送下經太陽能集熱器進ロ管12進入太陽能集熱器I循環；來自鍋爐7的高壓蒸汽在汽輪機8中膨脹做功，驅動發電機9做功后的排汽進入凝汽器2，蒸汽凝結成冷凝水后經凝結水管18流出；由凝汽器循環冷卻水回水管15流出的循環冷卻水分成兩路，一路在泵送下經吸收式熱泵余熱水供水管16進入吸收式熱泵蒸發器，作為吸收式熱泵的低溫熱源，放熱降溫后，由吸收式熱泵余熱水回水管17流出，另一路通過冷卻塔10將多余的汽輪機排汽熱排放到環境，兩路水的相對流量及其所攜帶的熱量通過閥門調節，最后兩路水都進入凝汽器循環冷卻水供水管14循環；凝結水回路與吸收式熱泵3以串聯方式連接，凝結水管18流出的凝結水在吸收式熱泵3中被加熱升溫后進入下一級加熱器。為了保證集熱器出口管路的エ質達到能夠有效驅動吸收式熱泵工作的溫度，太陽能集熱器I與蓄能器4和熱カ補充設備5相連。通過檢測和分析太陽能集熱器供回管路的介質溫度判斷收集的熱能是否富余。在熱能富余時，蓄能器4所在的旁路閥門打開，太陽能集熱器出口的介質部分流入蓄能器4，在蓄能器4中與蓄能物質換熱降溫后，匯入吸收式熱泵的高溫熱源進ロ管路；在夜晚、陰天等日照不足且蓄能器4中儲有熱量時，蓄能器4所在的旁路閥門打開，集熱器出口的介質部分流入蓄能器4，在蓄能器4中與蓄能物質換熱升溫后，匯入吸收式熱泵的高溫熱源進ロ管路。在太陽能不足且蓄能器中儲存熱量不足時，啟動熱カ補充設備5，對集熱器出ロ介質進行增熱升溫處理，達到設定溫度后，介質作為驅動熱源進入吸收式熱泵，降溫后經循環泵作用進入太陽能集熱器管路循環。熱カ補充設備以化石燃料的燃燒熱或汽輪機抽汽系統抽取的蒸汽作為熱源，通過調整燃料的進料量或抽取的蒸汽流量進行量化的熱カ補充。以上所述，僅為本專利技術較佳的具體實施方式，但本專利技術的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
的技術人員在本專利技術揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本專利技術的保護范圍之內，例如，更換蓄能和熱カ補充方式。因此，本專利技術的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為主。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種實現太陽能光熱技術和火電廠結合的熱利用系統，包括：鍋爐（7）、汽輪機（8）、發電機（9）、凝汽器（2）、冷卻塔（10）以及各種連接管路，其特征在于，還包括太陽能集熱器（1）、吸收式熱泵（3）、蓄能器（4）、熱力補充設備（5）、介質存儲罐（6），所述太陽能集熱器的循環管路與吸收式熱泵的發生器相連；所述凝汽器的凝結水管和吸收式熱泵的冷凝器相連；所述凝汽器（2）的循環冷卻水管分成兩路，一路和吸收式熱泵的蒸發器相連，一路和冷卻塔相連。

【技術特征摘要】
1.一種實現太陽能光熱技術和火電廠結合的熱利用系統，包括鍋爐(7)、汽輪機(8)、發電機(9)、凝汽器(2)、冷卻塔(10)以及各種連接管路，其特征在于，還包括太陽能集熱器(I)、吸收式熱泵(3)、蓄能器(4)、熱力補充設備(5)、介質存儲罐(6)，所述太陽能集熱器的循環管路與吸收式熱泵的發生器相連；所述凝汽器的凝結水管和吸收式熱泵的冷凝器相連；所述凝汽器(2)的循環冷卻水管分成兩路，一路和吸收式熱泵的蒸發器相連，一路和冷卻塔相連。2.根據權利要求1所述的一種實現太陽能光熱技術和火電廠結合的熱利用系統，其特征在于，所述太陽能集熱器(I)與吸收式熱泵(3)的驅動熱源工質為水(蒸汽)或沸點高于水的導熱油、熔融鹽。3.根據權利要求1所述的一種實現太陽能光熱技術和火電廠結合的熱利用系統，其特征在于，所述太陽能集熱器(I)為一組或多組槽式中高溫集熱器，配置有太陽能集熱器旁通管路(11)、對日跟蹤系統和控制系統。4.一種實現太陽能光熱技術和火電廠結合的熱利用方法，其特征在于，結合了太陽能聚光集熱技術和吸收式熱泵技術應用于電廠熱...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王振興，徐瑩，周興，吳培，劉靜豪，崔巧偉，
申請(專利權)人：河北建投國融能源服務股份有限公司，
類型：發明
國別省市：