CN103017349A - 实现太阳能光热技术和火电厂结合的热利用系统及方法 - Google Patents

实现太阳能光热技术和火电厂结合的热利用系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103017349A
CN103017349A CN2012105434402A CN201210543440A CN103017349A CN 103017349 A CN103017349 A CN 103017349A CN 2012105434402 A CN2012105434402 A CN 2012105434402A CN 201210543440 A CN201210543440 A CN 201210543440A CN 103017349 A CN103017349 A CN 103017349A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
power plant
heat pump
solar
absorption heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012105434402A
Other languages
English (en)
Inventor
王振兴
徐莹
周兴
吴培
刘静豪
崔巧伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei Construction & Investment Guorong Energy Service Co Ltd
Original Assignee
Hebei Construction & Investment Guorong Energy Service Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei Construction & Investment Guorong Energy Service Co Ltd filed Critical Hebei Construction & Investment Guorong Energy Service Co Ltd
Priority to CN2012105434402A priority Critical patent/CN103017349A/zh
Publication of CN103017349A publication Critical patent/CN103017349A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking

Abstract

本发明公开了属于节能技术领域的一种实现太阳能光热技术和火电厂结合的热利用系统及方法。该系统采用太阳能集热器收集太阳能产生中高温热能，作为吸收式热泵的驱动热源，提取凝汽器循环水余热，替代汽轮机低加抽汽作为低加凝结水的加热热源。本发明无偿使用太阳能资源，回收凝汽器循环水的热量重新用于蒸汽回路，降低电厂热损失，减少汽轮机抽汽，同时增加汽轮机发电量，有效提高电厂的能源利用效率，减少常规能源使用，具有节能环保效益。

Description

实现太阳能光热技术和火电厂结合的热利用系统及方法
技术领域
本发明属于节能技术领域，具体涉及一种实现太阳能光热技术和火电厂结合的热利用系统及方法。
背景技术
随着经济的发展和生活品质的提高，能源和环境问题日益受到社会关注。提高能源利用率，加强余热回收利用，拓展可再生能源的应用场所是节约传统能源、降低碳排放、保护环境的有力措施。
太阳能作为一种重要的可再生能源，随着技术的进步，聚光光热技术可将太阳辐射能转换为高达400℃以上的热能，实现太阳能热发电。中国目前能源结构还以煤炭为主，探索新能源的应用途径尤其有意义，如能做到在传统能源基础上使用太阳能等可再生能源，对于我国的节能减排事业会有较大的促进。 
作为中国耗能大户的火力发电厂，其最大的损失为冷端损失，如果汽轮机凝汽余热能够充分回收并循环利用，将大幅提高电厂的能源利用效率，带来巨大的节能效益、环保效益和社会效益。
吸收式热泵技术由于可以利用少量的高温热源能量作为驱动，将低温热源能量送往中温热源，产生大量的中温有用热能，近年来被广泛用于回收利用低品味余（废）热。
鉴于此，有必要在投资可控的条件下，提供一种结合太阳能光热技术与传统火电电厂相结合的系统，既拓展太阳能的应用场所，又回收电厂余热，降低电厂煤耗，最终实现传统能源与可再生能源的合理搭配使用。
发明内容
本发明的目的是通过使用无偿的太阳能资源，以太阳能聚光集热技术和吸收式热泵技术为基础，在保证电厂系统经济性的前提下，实现太阳能光热技术和传统火电厂的有机结合。该系统可部分回收汽轮机排汽损失的热量，并充分利用可再生的太阳能资源，具有节能环保的特点。
一种实现太阳能光热技术和火电厂结合的热利用系统，包括：锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器、冷却塔以及各种连接管路，其特征在于，还包括太阳能集热器、吸收式热泵、蓄能器、热力补充设备、介质存储罐，所述太阳能集热器的循环管路与吸收式热泵的发生器相连；所述凝汽器的凝结水管和吸收式热泵的冷凝器相连；所述凝汽器的循环冷却水管分成两路，一路和吸收式热泵的蒸发器相连，一路和冷却塔相连。
所述太阳能集热器与吸收式热泵驱动热源的工质为水（蒸汽）或沸点高于水的导热油、熔融盐。
所述太阳能集热器为一组或多组槽式中高温集热器，配置有太阳能集热器旁通管、对日跟踪系统和控制系统。
一种实现太阳能光热技术和火电厂结合的热利用方法，其特征在于，结合了太阳能聚光集热技术和吸收式热泵技术应用于电厂热力系统中，在所述的热利用系统中，循环工质在太阳能集热器中受热升温至100-600℃，进入吸收式热泵作为驱动热源，散热后重新进入太阳能集热器循环；以部分电厂循环冷却水作为低温热源，吸收式热泵从中提取热量用于加热凝结水管流出的凝结水，替代原有抽汽加热。
所述太阳能集热器的出口工质温度通过分析日照参数、调节流量阀控制，工质的温度范围达100~600℃，太阳能不足时，由热力补充设备5产生的热能驱动吸收式热泵；在日照条件差的恶劣天气下或系统停机检修时，使用旁通阀门经太阳能集热器旁通管对太阳能集热器排空。
所述冷却塔与吸收式热泵并联，凝汽器的循环冷却水分成两路，一路进入吸收式热泵降温，一路通过冷却塔将多余的汽轮机排汽热量排放到环境，通过流量阀调整二者的相对流量，在吸收式热泵检修或紧急状况下，循环冷却水全部进入冷却塔。
本发明的优点在于：无偿使用中高温太阳能资源，回收凝汽器循环水的热量重新用于蒸汽回路，降低电厂热损失，减少汽轮机抽汽，同时增加汽轮机发电量，有效提高电厂的能源利用效率，具有节能环保效益。
附图说明
图1为一种带蓄能器与热力补充设备的槽式太阳能集热器和传统火电相结合的热利用系统的典型流程示意图。
图中标号：1—太阳能集热器；2—凝汽器；3—吸收式热泵；4—蓄能器；5—热力补充设备；6—介质存储罐；7—锅炉；8—汽轮机；9—发电机；10—冷却塔；11—太阳能集热器旁通管；12—太阳能集热器进口管；13—太阳能集热器出口管；14—凝汽器循环冷却水供水管；15—凝汽器循环冷却水回水管；16—吸收式热泵余热水供水管；17—吸收式热泵余热水回水管；18—凝结水管。 
具体实施方式
    下面结合实施例予以说明，所述的实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
如图1所示，一种实现太阳能光热技术和火电厂结合的热利用系统，包括：锅炉7、汽轮机8、发电机9、凝汽器2、冷却塔10以及各种连接管路、太阳能集热器1、吸收式热泵3、蓄能器4、热力补充设备5、介质存储罐6，所述太阳能集热器的循环管路与吸收式热泵的发生器相连；所述凝汽器的凝结水管和吸收式热泵的冷凝器相连；所述凝汽器2的循环冷却水管分成两路，一路和吸收式热泵的蒸发器相连，一路和冷却塔相连。
太阳能集热器1由n组（n为≥1的整数）小型槽式集热器组成，各组集热器并联连接，工作介质通过循环泵填充集热管；工作时，对日跟踪系统和控制系统采集并分析日照参数，然后命令驱动装置转动槽式集热器的转动轴，使集热器以较优化的角度接收太阳能；大风、大雨等恶劣天气下，控制系统命令驱动装置将集热器旋转到保护状态；在日照条件差的恶劣天气下或系统停机检修时，打开旁通阀，通过旁通管路11排空集热器。
太阳能集热器收集太阳能加热集热管内的工质，受热升温后的工质通过太阳能集热器出口管13送往吸收式热泵3，放热降温后，在泵送下经太阳能集热器进口管12进入太阳能集热器1循环；来自锅炉7的高压蒸汽在汽轮机8中膨胀做功，驱动发电机9做功后的排汽进入凝汽器2，蒸汽凝结成冷凝水后经凝结水管18流出；由凝汽器循环冷却水回水管15流出的循环冷却水分成两路，一路在泵送下经吸收式热泵余热水供水管16进入吸收式热泵蒸发器，作为吸收式热泵的低温热源，放热降温后，由吸收式热泵余热水回水管17流出，另一路通过冷却塔10将多余的汽轮机排汽热排放到环境，两路水的相对流量及其所携带的热量通过阀门调节，最后两路水都进入凝汽器循环冷却水供水管14循环；凝结水回路与吸收式热泵3以串联方式连接，凝结水管18流出的凝结水在吸收式热泵3中被加热升温后进入下一级加热器。
为了保证集热器出口管路的工质达到能够有效驱动吸收式热泵工作的温度，太阳能集热器1与蓄能器4和热力补充设备5相连。通过检测和分析太阳能集热器供回管路的介质温度判断收集的热能是否富余。在热能富余时，蓄能器4所在的旁路阀门打开，太阳能集热器出口的介质部分流入蓄能器4，在蓄能器4中与蓄能物质换热降温后，汇入吸收式热泵的高温热源进口管路；在夜晚、阴天等日照不足且蓄能器4中储有热量时，蓄能器4所在的旁路阀门打开，集热器出口的介质部分流入蓄能器4，在蓄能器4中与蓄能物质换热升温后，汇入吸收式热泵的高温热源进口管路。在太阳能不足且蓄能器中储存热量不足时，启动热力补充设备5，对集热器出口介质进行增热升温处理，达到设定温度后，介质作为驱动热源进入吸收式热泵，降温后经循环泵作用进入太阳能集热器管路循环。热力补充设备以化石燃料的燃烧热或汽轮机抽汽系统抽取的蒸汽作为热源，通过调整燃料的进料量或抽取的蒸汽流量进行量化的热力补充。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，例如，更换蓄能和热力补充方式。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为主。

Claims (6)

1.一种实现太阳能光热技术和火电厂结合的热利用系统，包括：锅炉（7）、汽轮机（8）、发电机（9）、凝汽器（2）、冷却塔（10）以及各种连接管路，其特征在于，还包括太阳能集热器（1）、吸收式热泵（3）、蓄能器（4）、热力补充设备（5）、介质存储罐（6），所述太阳能集热器的循环管路与吸收式热泵的发生器相连；所述凝汽器的凝结水管和吸收式热泵的冷凝器相连；所述凝汽器（2）的循环冷却水管分成两路，一路和吸收式热泵的蒸发器相连，一路和冷却塔相连。
2.根据权利要求1所述的一种实现太阳能光热技术和火电厂结合的热利用系统，其特征在于，所述太阳能集热器（1）与吸收式热泵（3）的驱动热源工质为水（蒸汽）或沸点高于水的导热油、熔融盐。
3.根据权利要求1所述的一种实现太阳能光热技术和火电厂结合的热利用系统，其特征在于，所述太阳能集热器（1）为一组或多组槽式中高温集热器，配置有太阳能集热器旁通管路（11）、对日跟踪系统和控制系统。
4.一种实现太阳能光热技术和火电厂结合的热利用方法，其特征在于，结合了太阳能聚光集热技术和吸收式热泵技术应用于电厂热力系统中，在由权利要求1所述的循环系统中，循环工质在太阳能集热器（1）中受热升温至100-600℃，进入吸收式热泵（3）作为驱动热源，散热后重新进入太阳能集热器（1）循环；以部分电厂循环冷却水作为低温热源，吸收式热泵（3）从中提取热量用于加热经凝结水管（18）流出的凝结水，替代原有抽汽加热。
5.根据权利要求4所述的一种实现太阳能光热技术和火电厂结合的热利用方法，其特征在于，所述太阳能集热器（1）的出口工质温度达100~600℃，太阳能不足时，由热力补充设备（5）产生的热能驱动吸收式热泵（3）；在日照条件差的恶劣天气下或系统停机检修时，使用旁通阀门经太阳能集热器旁通管路（11）对太阳能集热器（1）排空。
6.根据权利要求4所述的一种实现太阳能光热技术和火电厂结合的热利用方法，其特征在于，所述冷却塔（10）与吸收式热泵（3）并联，凝汽器（2）的循环冷却水分成两路，一路进入吸收式热泵降温，一路通过冷却塔将多余的汽轮机排汽热排放到环境，通过流量阀调整二者的相对流量，在吸收式热泵检修或紧急状况下，循环冷却水全部进入冷却塔。
CN2012105434402A 2012-12-16 2012-12-16 实现太阳能光热技术和火电厂结合的热利用系统及方法 Pending CN103017349A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012105434402A CN103017349A (zh) 2012-12-16 2012-12-16 实现太阳能光热技术和火电厂结合的热利用系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012105434402A CN103017349A (zh) 2012-12-16 2012-12-16 实现太阳能光热技术和火电厂结合的热利用系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103017349A true CN103017349A (zh) 2013-04-03

Family

ID=47966243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012105434402A Pending CN103017349A (zh) 2012-12-16 2012-12-16 实现太阳能光热技术和火电厂结合的热利用系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103017349A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103363509A (zh) * 2013-07-18 2013-10-23 轻工业自动化研究所 一种光电混合动力太阳能蒸汽发生器
CN103673034A (zh) * 2013-12-04 2014-03-26 大连葆光节能空调设备厂 基于热泵的热电联产集中供热系统
CN106288496A (zh) * 2016-08-29 2017-01-04 华北电力大学 一种基于太阳能‐吸收式热泵的原煤预干燥系统
CN108139172A (zh) * 2015-09-30 2018-06-08 西门子股份公司 具有主热交换腔室和副热交换腔室的热交换系统和通过使用热交换系统用于交换热的方法
CN109210969A (zh) * 2018-10-29 2019-01-15 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 一种电厂余热和清洁能源综合利用系统
CN112879996A (zh) * 2021-02-03 2021-06-01 上海电力大学 一种火电厂循环冷却水余热综合利用系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101571331A (zh) * 2009-05-25 2009-11-04 陕西理工学院 太阳能相变蓄热吸收式制冷保鲜系统
CN101793171A (zh) * 2009-12-21 2010-08-04 江苏双良空调设备股份有限公司 吸收式热泵直接回收电站汽轮机排汽余热热电联供系统
CN101906997A (zh) * 2010-07-05 2010-12-08 双良节能系统股份有限公司 电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统
CN202349992U (zh) * 2011-10-31 2012-07-25 杭州三花研究院有限公司 吸收式热泵回收电站排汽余热并加热锅炉给水的系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101571331A (zh) * 2009-05-25 2009-11-04 陕西理工学院 太阳能相变蓄热吸收式制冷保鲜系统
CN101793171A (zh) * 2009-12-21 2010-08-04 江苏双良空调设备股份有限公司 吸收式热泵直接回收电站汽轮机排汽余热热电联供系统
CN101906997A (zh) * 2010-07-05 2010-12-08 双良节能系统股份有限公司 电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统
CN202349992U (zh) * 2011-10-31 2012-07-25 杭州三花研究院有限公司 吸收式热泵回收电站排汽余热并加热锅炉给水的系统

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103363509A (zh) * 2013-07-18 2013-10-23 轻工业自动化研究所 一种光电混合动力太阳能蒸汽发生器
CN103673034A (zh) * 2013-12-04 2014-03-26 大连葆光节能空调设备厂 基于热泵的热电联产集中供热系统
CN108139172A (zh) * 2015-09-30 2018-06-08 西门子股份公司 具有主热交换腔室和副热交换腔室的热交换系统和通过使用热交换系统用于交换热的方法
US11022381B2 (en) 2015-09-30 2021-06-01 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Heat exchange system with main heat exchange chamber and subsidiary heat exchange chamber and method for exchanging heat by using the heat exchange system
CN106288496A (zh) * 2016-08-29 2017-01-04 华北电力大学 一种基于太阳能‐吸收式热泵的原煤预干燥系统
CN109210969A (zh) * 2018-10-29 2019-01-15 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 一种电厂余热和清洁能源综合利用系统
CN112879996A (zh) * 2021-02-03 2021-06-01 上海电力大学 一种火电厂循环冷却水余热综合利用系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106286170A (zh) 太阳能、海水源热泵、燃气及超临界二氧化碳船舶联合发电系统
CN103017349A (zh) 实现太阳能光热技术和火电厂结合的热利用系统及方法
CN113819659B (zh) 一种太阳能辅助加热凝结水的火电机组调峰系统及方法
CN203464249U (zh) 一种带有吸收式热泵的凝结水回热系统
CN103925024A (zh) 一种回收海水淡化浓海水余热的水电联产系统及其方法
CN112814860B (zh) 一种塔式太阳能光热发电制冷机循环互补热电联供系统及其运行方法
CN112611010B (zh) 一种多热源热电联产机组发电负荷灵活调节系统的调节方法
CN106076073B (zh) 一种太阳能与地热能联合电厂低碳排放的能量利用系统
CN202176380U (zh) 汽轮机乏汽潜热综合利用装置
CN107084103A (zh) 一种以二氧化碳为储热及做功工质的塔式太阳能光热发电系统
CN104197396A (zh) 热电厂余热转季节利用方法及系统
CN113834118B (zh) 基于菲涅尔式太阳能及联合循环机组余热利用的供热系统
CN105298565B (zh) 一种变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电系统及方法
CN202769778U (zh) 一种回收电厂开式循环水余热的供热系统
CN102721094A (zh) 回收电厂开式循环水余热的供热系统
CN203348019U (zh) 一种提高地热能太阳能综合热电转换效率的系统
CN204961183U (zh) 一种适用于炎热干旱地区的太阳能热发电系统
CN203348020U (zh) 一种采用光热二次蒸发的地热发电系统
CN206562943U (zh) 一种太阳能与燃煤电站互补的热电联产装置
CN101788141A (zh) 一种吸收式回热器及其在电厂回热循环系统中的应用
CN208620656U (zh) 基于聚光光伏余热利用的火电空冷凝汽器安全度夏装置
CN108645073B (zh) 一种太阳能供能的吸收式制冷系统
CN105561742A (zh) 一种太阳能与地热能联合辅助二氧化碳捕集系统
CN206492377U (zh) 太阳能升温型吸收式热泵驱动的燃煤电厂碳捕集系统
CN110985317A (zh) 一种基于酸露点下的地热发电装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130403