CN109442468A - 一种辅助燃煤发电的低温太阳能节能系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种辅助燃煤发电的低温太阳能节能系统，包括燃煤机组和水循环组件，水循环组件又包括太阳能暖风机、太阳能GGH和低温太阳能集热器，低温太阳能集热器的出水口分别与太阳能暖风机和太阳能GGH的入水口相连，低温太阳能集热器的入水口分别与太阳能暖风机和太阳能GGH的出水口相连。本发明实现了低温太阳能的清洁高效利用，弥补了低温太阳能与燃煤发电系统耦合技术领域的空白。

Description

一种辅助燃煤发电的低温太阳能节能系统

技术领域

本发明属于燃煤电站节能减排技术领域，特别涉及一种辅助燃煤发电的低温太阳能节能系统。

背景技术

大型火电机组的节能减排是中国的重要能源战略。为适应电力市场的快速发展和节能减排的巨大压力，提高热力设备的运行效率、挖掘节能潜力已成为各电厂日益重视的课题。

近几年为了提高电站效率，降低煤耗，我国大力发展太阳能辅助燃煤发电系统，加速其工程示范与工业推广。目前针对太阳能辅助燃煤发电的科学研究与技术开发大多集中于中、高温太阳能与回热系统的集成，且集成方式较简单。然而，如何进一步节省能源，以至于如何采用现有的清洁能源特别是低温太阳能进行辅助发电，在当前的技术领域中还是空白。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，将低温太阳能与燃煤发电系统耦合集成，本发明提出了一种辅助燃煤发电的低温太阳能节能系统，其利用低温太阳能同时加热助燃冷空气与排放净烟气，一方面节省高温烟气来加热凝结水，另一方面提升了最终排烟的温度，增强了污染物稀释净化能力，是一项适用于燃煤发电领域的节能减排新技术。

具体的技术方案是：一种辅助燃煤发电的低温太阳能节能系统，包括燃煤机组，还包括与所述燃煤机组连接的水循环组件，所述水循环组件又包括太阳能暖风机、太阳能GGH和低温太阳能集热器，所述低温太阳能集热器的出水口分别与所述太阳能暖风机和所述太阳能GGH的入水口相连，所述低温太阳能集热器的入水口分别与所述太阳能暖风机和所述太阳能GGH的出水口相连。低温太阳能只有100℃左右，直接与燃煤机组耦合的价值很低，本发明通过加热冷空气，以旁路烟道的形式与燃煤机组进行耦合，利用100℃左右的低温太阳能置换出了旁路烟道中350℃左右的高温烟气能量，实现了低温太阳能的高效利用。

其中的燃煤机组包括：与锅炉通过空气管道和主烟道相连的空气预热器，用于预热助燃空气和加热主烟道中的烟气；烟气式回热加热器，位于旁路烟道内部；所述太阳能暖风机通过空气管道与所述空气预热器连接，所述太阳能GGH位于主烟道和旁路烟道汇合后的烟道末端。

所述燃煤机组还包括静电除尘器和脱硫塔，依次位于所述太阳能GGH之前。

所述低温太阳能集热器为太阳能热水器。

本发明具有如下特点：

1. 利用100℃左右的低温太阳能预热助燃冷空气至80 ℃左右，节省350 ℃左右的高温烟气进入旁路烟道，加热高参数凝结水，节省汽轮机抽汽，大幅提升机组功率。

2. 利用100℃左右的低温太阳能加热最终排放的净烟气至80 ℃左右，大幅提升烟气的浮升力与污染物稀释净化能力，获得良好的环保效果。

3. 该系统的低温太阳能集热器为常见的太阳能热水器，有大规模的工程应用。

4. 该系统实现了低温太阳能的清洁高效利用，弥补了低温太阳能与燃煤发电系统耦合技术领域的空白。

附图说明

图1为本发明实施例辅助燃煤发电的低温太阳能节能系统结构示意图；

图2为本发明另一个实施例结构示意图；

附图标记：

1—主烟道、2—旁路烟道、3—空气预热器、4—烟气式回热加热器、5—太阳能暖风机、6—太阳能GGH、7—太阳能集热器、8—静电除尘器、9—脱硫塔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1所示，利用低温太阳能辅助的燃煤发电系统包括燃煤机组和水循环组件，燃煤机组主要包括主烟道1、旁路烟道2、空气预热器3、烟气式回热加热器4，水循环组件包括太阳能暖风机5、低温太阳能集热器7和太阳能GGH6。具体的，锅炉尾部烟道被分割为主烟道1和旁路烟道2，其中主烟道1穿过空气预热器3，利用高温烟气加热空气以助燃，加热后的空气被送往炉膛，可提高加热效率，节约燃料；旁路烟道2内部设置烟气式回热加热器4，烟气式回热加热器4中有来自燃煤机组回热系统的凝结水，被旁路烟道2中的高温烟气加热，返回回热系统。

现在燃煤机组后设置水循环组件，以空气流动方向表述，在空气预热器3前面设置太阳能暖风机5，二者通过空气通道相连，助燃空气先进入太阳能暖风机5，后进入空气预热器3。主烟道1和旁路烟道2汇合后，在末端设置太阳能GGH6，对烟气进行加热，得到净化的烟气。与太阳能暖风机5和太阳能GGH6连接的还有低温太阳能集热器7，其出水口与太阳能暖风机5和太阳能GGH6的入水口相连，低温太阳能集热器7的入水口与太阳能暖风机5和太阳能GGH6的出水口相连，即形成一个水循环系统，通过低温太阳能集热器7将水加热，可达100°左右。加热后的水流向太阳能暖风机5和太阳能GGH6，分别对助燃空气和烟气进行加热，冷却下来的水再流回低温太阳能集热器7，利用太阳能再次加热，如此循环，可预热助燃冷空气和排放烟气至80℃左右，实现了低温太阳能的多元化利用，获得良好节能环保效果。另外由于太阳能暖风机5预热了助燃冷空气，空气预热器3的换热量下降，因此节省了350℃左右的高温烟气进入旁路烟道2，用来加热高参数凝结水，节省汽轮机抽汽，大幅提升机组功率。

实施例2

与实施例1的不同之处在于，在太阳能GGH6之前还设有脱硫塔9，脱硫塔9之前有静电除尘器8，高温烟气经净化、脱硫、加热后排出。

本实施例的燃煤机组包括主烟道1、旁路烟道2、空气预热器3、烟气式回热加热器4、静电除尘器8、脱硫塔9。锅炉尾部烟道被分割为主烟道1和旁路烟道2，其中主烟道1中设置空气预热器3，利用高温烟气加热空气以助燃，加热后的空气被送往炉膛，可提高加热效率，节约燃料；旁路烟道2中设置烟气式回热加热器4，烟气式回热加热器4中有凝结水，被旁路烟道2中的高温烟气加热，返回回热系统。在主烟道1和旁路烟道2汇合后依次设有静电除尘器8和脱硫塔9，烟气得到净化和脱硫。

现在燃煤机组后设置水循环组件，包括太阳能暖风机5、低温太阳能集热器7和太阳能GGH6，在空气预热器3前面设置太阳能暖风机5，二者通过空气通道相连，助燃空气先进入太阳能暖风机5，后进入空气预热器3。在脱硫塔9后设置太阳能GGH6，对烟气进行加热，由此可排出净化烟气。与太阳能暖风机5和太阳能GGH6连接的还有低温太阳能集热器7，其出水口与太阳能暖风机5和太阳能GGH6的入水口相连，低温太阳能集热器7的入水口与太阳能暖风机5和太阳能GGH6的出水口相连，即形成一个水循环系统，通过低温太阳能集热器7将水加热，可达100°左右。加热后的水流向太阳能暖风机5和太阳能GGH6，分别对助燃空气和烟气进行加热，冷却下来的水再流回低温太阳能集热器7，利用太阳能再次加热，如此循环，预热助燃冷空气和排放烟气至80℃左右，实现了低温太阳能的多元化利用，获得良好节能环保效果。另外由于太阳能暖风机5预热了助燃冷空气，空气预热器3的换热量下降，因此节省了350 ℃左右的高温烟气进入旁路烟道2，加热高参数凝结水，节省汽轮机抽汽，大幅提升机组功率。

在一些实施方式中，低温太阳能集热器7为太阳能热水器。

本实施例采用技术成熟的低温太阳能作为太阳能暖风机5和太阳能GGH6的热源，实现了低温太阳能与燃煤机组耦合集成，辅助发电，是一种环保高效的节能减排技术。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (4)

1.一种辅助燃煤发电的低温太阳能节能系统，包括燃煤机组，其特征在于：还包括与所述燃煤机组连接的水循环组件，所述水循环组件又包括太阳能暖风机、太阳能GGH和低温太阳能集热器，所述低温太阳能集热器的出水口分别与所述太阳能暖风机和所述太阳能GGH的入水口相连，所述低温太阳能集热器的入水口分别与所述太阳能暖风机和所述太阳能GGH的出水口相连。

2.根据权利要求1所述的低温太阳能节能系统，其特征在于，所述燃煤机组包括：与锅炉通过空气管道和主烟道相连的空气预热器，用于预热助燃空气和加热主烟道中的烟气；烟气式回热加热器，位于旁路烟道内部；所述太阳能暖风机通过空气管道与所述空气预热器连接，所述太阳能GGH位于主烟道和旁路烟道汇合后的烟道末端。

3.根据权利要求2所述的低温太阳能节能系统，其特征在于，所述燃煤机组还包括静电除尘器和脱硫塔，依次位于所述太阳能GGH之前。

4.根据权利要求1~3任一项所述的低温太阳能节能系统，其特征在于，所述低温太阳能集热器为太阳能热水器。