CN113175760B - 一种提高垃圾电站风温的菲涅尔式太阳能热利用系统 - Google Patents
一种提高垃圾电站风温的菲涅尔式太阳能热利用系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113175760B CN113175760B CN202110636002.XA CN202110636002A CN113175760B CN 113175760 B CN113175760 B CN 113175760B CN 202110636002 A CN202110636002 A CN 202110636002A CN 113175760 B CN113175760 B CN 113175760B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- air
- garbage
- temperature
- inlet
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/30—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with lenses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L9/00—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
-
- 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
-
- 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
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种提高垃圾电站风温的菲涅尔式太阳能热利用系统,包括增加菲涅尔式太阳能集热、储热及换热系统用于一、二次风及垃圾池的加热并对现有垃圾发电站垃圾池及一、二次风系统进行改进设计,可显著节约空气预热器加热用主蒸汽及高加抽汽的用量,提高机组发电功率及效率,通过精确控制垃圾池内垃圾温度,促进垃圾池内垃圾的发酵进程,有效提高燃料垃圾的热值,从而提高余热锅炉热效率。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾发电技术领域,具体涉及一种提高垃圾电站风温的菲涅尔式太阳能热利用系统。
背景技术
随着城市化进程不断推进,城市规模不断扩大、人口聚集效应逐渐加强,城市生活垃圾产生量的增幅十分显著。大量的生活垃圾会侵占地表、污染环境、传播疾病。因此,垃圾的无害化处理对城市的健康和可持续发展至关重要。
目前生活垃圾的无害化处理方法主要有3种,即填埋、焚烧发电和堆肥。垃圾焚烧余热发电处理方法是目前最为理想的处理方式,具有项目占地少、处理速度快、减量效果好、污染控制好等特点。
目前新投产的垃圾电站在设计中,余热锅炉空气预热器均依靠主蒸汽和汽轮机高加抽汽来加热余热锅炉进风温度,降低了垃圾电站的发电能力和发电效率。以一台25MW等级的垃圾电站为例,余热锅炉空气预热器的蒸汽耗量约为12t/h,消耗的这部分蒸汽量导致机组发电功率减小约2.0MW,相对减小约8%。
另外,北方某些地区投产的垃圾焚烧发电厂在冬季运行时,垃圾池内的垃圾存在结冰现象,使得垃圾池内的无法充分发酵,导致进入余热锅炉的垃圾热值降低,需要频繁投油助燃垃圾,直接影响锅炉稳定燃烧和垃圾燃料的消耗,间接造成生产成本提高、发电量降低以及电站垃圾处理能力降低。
与菲涅尔式太阳能集热系统相比,塔式太阳能聚光集热装置占地面积大,集热塔设计难度大,造价高;而槽式太阳能聚光集热装置抛物面反射镜加工制造精度要求高,聚光过程控制难度大。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种提高垃圾电站风温的菲涅尔式太阳能热利用系统,采用菲涅尔式太阳能热利用系统可利用免费的太阳能资源,将太阳光聚焦至线性集热管上,加热管中导热介质,导热介质再与进入垃圾池和锅炉的空气换热。与传统蒸汽预热空气方式相比,增加该系统后可以降低余热锅炉空气预热器消耗的蒸汽量,提高单位质量蒸汽的发电量同时提高垃圾燃料的热值和余热锅炉的效率。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种提高垃圾电站风温的菲涅尔式太阳能热利用系统,包括垃圾发电站垃圾池、一、二次风系统以及与一、二次风系统相连的菲涅尔式太阳能热利用系统;
所述的菲涅尔式太阳能热利用系统包括导热油吸热管31,导热油吸热管31布置在菲涅尔式平面境场1上方,导热油吸热管31出口母管与油/熔盐换热器2高温导热油进口相连接,油/熔盐换热器2低温导热油出口通过管道与气液分离器3导热油进口相连接,气液分离器3出口通过管道与导热油过滤器5入口相连接,导热油过滤器5出口通过管道与导热油泵6进口相连接,导热油泵6出口通过管道与进入菲涅尔式平面境场1上方的进口导热油管相连接;
所述油/熔盐换热器2熔盐侧出口通过管道与高温熔盐罐7相连接,高温熔盐罐7出口通过管道与高温熔盐泵8进口相连接,高温熔盐泵8出口通过管道与熔盐/空气换热器9相连接,熔盐/空气换热器9熔盐侧低温出口通过管道与低温熔盐罐10进口相连接,低温熔盐罐10出口通过管道与低温熔盐泵11进口相连接,低温熔盐泵11出口通过管道与油/熔盐换热器2低温熔盐侧入口相连接;
熔盐/空气换热器9空气侧进口与大气相连接,熔盐/空气换热器9空气侧出口风管分为两路,其中一路通过垃圾池进风管12与垃圾池进风调节风门21相连接,垃圾池进风调节风门21出口通过风管与垃圾池底部进风口相连接;其中另一路通过垃圾池进风旁路管22与垃圾池进风旁路管调节风门20相连接,垃圾池进风旁路管调节风门20出口通过风管与一次风进风管、二次风进风管相连接。
所述气液分离器3上连接膨胀槽4。
所述垃圾池设计为封闭系统,不直接与大气环境相通,所述垃圾池垃圾入口一道门14、垃圾入口二道门13;在垃圾池至锅炉炉膛燃料入口进料斗处设置燃料投入一道门15、燃料投入二道门16;垃圾池底部设置空气进口27;垃圾池上部设置一、二次风吸风口24,垃圾池进风管道设置垃圾池进风温度调节风门30。
所述一次风进风管的一次风机进口设置一次风温调节风门28;二次风进风管的二次风机进口设置二次风温调节风门29,所述一次风机的出口通过空气预热器进口风门19连接空预器,空预器出口通过出口风门18连接至一次风配风母管,所述空预器上设置有空气预热器旁路风道23。
所述平面境场1在白天有光照情况下,上方的导热油吸热管31出口母管G点导热油温度可以达到340℃。
所述菲涅尔式平面境场1为角度可调结构,所述导热油吸热管31上方设置有二次反射镜25,所述二次反射镜25具有二次曲线,菲涅尔式平面境场1上的反射镜将太阳光反射聚焦到具有二次曲线的曲面反射镜和导热油吸热管31上。
一种提高垃圾电站风温的菲涅尔式太阳能热利用系统的运行方法,包括以下步骤;
(1)白天有光照情况下,菲涅尔式平面境场1将太阳能光线聚焦在导热油吸热管上,吸热管内高温导热油工质进入油/熔盐换热器2,加热低温熔盐,被冷却后的导热油进入气液分离器3、结合膨胀槽4将气体排出,经过气液分离3的导热油进入过滤器5,将杂质进行过滤,经过过滤的导热油进入导热油泵6,在导热油泵的加压下进入菲涅尔式平面境场1上方的导热油吸热管中,形成导热油工作循环。低温熔盐泵11将低温熔盐输送至油/熔盐换热器2,导热油通过油/熔盐换热器2将热量传输给低温熔盐,高温熔盐储存在高温熔盐罐7中,高温熔盐泵8将高温熔盐输送给熔盐/空气换热器9,被冷却的高温熔盐进入低温熔盐罐10,通过熔盐/空气换热器9的空气被加热后进入垃圾池进风管12及垃圾池进风旁路管22。晚上无光照情况下,晚上无光照情况下,导热油泵停止工作,导热油工作循环停止,低温熔盐泵11停止工作,低温熔盐被加热过程停止;
(3)空气经过熔盐/空气换热器9加热后,其中一路通过垃圾池进风管12、垃圾池进风调节风门21及垃圾池进风口27进入垃圾池内,通过调整垃圾池进风调节风门21的开度、垃圾池进风旁路管调节风门20的开度及垃圾池进风温度调节风门30的开度,可以精确控制垃圾池内垃圾的温度,从而促进垃圾发酵、提高垃圾热值,垃圾池内空气通过垃圾池上部一、二次风吸风口24进入一、二次风进风管;其中另一路通过垃圾池进风旁路管22、垃圾池进风旁路管调节风门20进入一、二次风进风管;
(4)正常运行过程中,空气预热器旁路风门17始终处于打开状态,空气预热器进口风门19、出口风门18处于关闭状态,空气预热器不工作,不用消耗蒸汽来加热一次风,一次风经过一次风机升压,从一、二次风进风管进入空气预热器旁路风道23,经过空气预热器旁路风门17后进入一次风配风母管;当熔盐/空气换热器9无法正常工作或一次风温偏低时,部分或全部打开空气预热器进口风门19、出口风门18,关小或关闭空气预热器旁路风门17,空气预热器开始工作,部分或全部空气通过空气预热器被加热后与空气预热器旁路风管一次风混合进入一次风配风母管,满足锅炉一次风温要求;一次风温调节风门28用于降低一次风机进风温度,当紧急事故状态,可开启该风门;
(5)正常运行过程中,二次风经过二次风机升压,从一、二次风进风管进入锅炉炉膛,参与锅炉燃烧;二次风温调节风门29用于降低二次风机进风温度,当紧急事故状态,可开启该风门;
(6)垃圾车将垃圾倾倒至垃圾池的过程为:首先打开垃圾入口一道门14,并同时关闭垃圾入口二道门13,垃圾被倾倒至垃圾入口一道门14与垃圾入口二道门13之间;紧接着,关闭垃圾入口一道门14,然后打开垃圾入口二道门13,垃圾进入垃圾池内部;最后,关闭垃圾入口二道门13,垃圾倾倒过程结束;
(7)垃圾进入锅炉炉膛的过程为:首先,打开锅炉炉膛燃料入口进料斗处燃料投入一道门15,并同时关闭燃料投入二道门16;紧接着,垃圾抓钩将垃圾抓取后投送至进料斗中,垃圾位于燃料投入一道门15与燃料投入二道门16之间;最后,关闭燃料投入一道门15,然后打开燃料投入二道门16,垃圾进入锅炉炉膛后参与燃烧。
白天有光照情况下,平面境场1上方的导热油吸热管31出口母管G点导热油温度可以达到340℃,油/熔盐换热器2出口A点高温熔盐温度达到310℃,熔盐/空气换热器9出口B点空气温度达到250℃,一次风机进口风管D点处温度可达到240℃,一次风配风母管F点处温度可达到235℃,二次风机进口E点风温可达到243℃;垃圾池进风口C点风温达到垃圾发酵所需最佳温度。
本发明的有益效果:
1.通过设置菲涅尔式太阳能集热、储热及换热装置,可以显著提高进入余热锅炉的进风温度,并且该系统24小时可用,从而节约空气预热器加热用主蒸汽及高加抽汽的用量,显著提高机组发电功率及发电效率;
2.利用本发明系统,可以精确控制垃圾池内垃圾温度,通过适当提高垃圾池风温,可以促进垃圾池内垃圾的发酵进程,有效提高燃料垃圾的热值,从而提高余热锅炉热效率;
3.采用本发明,可以显著提高垃圾电站一、二次风温,一次风配风母管温度可达到235℃,二次风机进口风温可达到243℃,从而显著提高电站整体效率。
4.菲涅尔式集热系统充分利用了免费的太阳光资源;提高了垃圾电站运行期间进入余热锅炉的进风温度;由于增设的菲涅尔式太阳能系统具有储热功能,因此该系统24小时可用,从而节约空气预热器加热用主蒸汽及高加抽汽的用量,提高机组发电功率及发电效率;可以精确控制垃圾池内垃圾温度,通过适当提高垃圾池风温,可以促进垃圾池内垃圾的发酵进程,有效提高燃料垃圾的热值,从而提高余热锅炉热效率。
5.菲涅尔式集热系统由于集热场的聚光反射镜采用平面反射镜代替抛物面槽式,加工简单、耗材少、制造成本较低;而且平面反射镜离地面比较近,风载荷低,结构简单,反射镜布置紧密,用地效率高。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为菲涅尔式镜场局部示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示,一种提高垃圾电站风温的菲涅尔式太阳能热利用系统需要对现有垃圾发电站垃圾池及一、二次风系统进行改进设计,此外,增加模块1-菲涅尔式太阳能集热、储热及换热系统。
增加的模块1-菲涅尔式太阳能集热、储热及换热系统各设备连接方式为:
(1)导热油吸热管31布置在菲涅尔式平面境场1上方,导热油吸热管31出口母管与油/熔盐换热器2高温导热油进口相连接,油/熔盐换热器2低温导热油出口通过管道与气液分离器3导热油进口相连接、膨胀槽4是气液分离器3附属设备与其相连接,气液分离器3出口通过管道与导热油过滤器5入口相连接,导热油过滤器5出口通过管道与导热油泵6进口相连接,导热油泵6出口通过管道与进入菲涅尔式平面境场1上方的进口导热油管相连接。
(2)油/熔盐换热器2熔盐侧出口通过管道与高温熔盐罐7相连接,高温熔盐罐7出口通过管道与高温熔盐泵8进口相连接,高温熔盐泵8出口通过管道与熔盐/空气换热器9相连接,熔盐/空气换热器9熔盐侧低温出口通过管道与低温熔盐罐10进口相连接,低温熔盐罐10出口通过管道与低温熔盐泵11进口相连接,低温熔盐泵11出口通过管道与油/熔盐换热器2低温熔盐侧入口相连接。
(3)熔盐/空气换热器9空气侧进口与大气相连接,熔盐/空气换热器9空气侧出口风管分为两路,其中一路通过垃圾池进风管12与垃圾池进风调节风门21相连接,垃圾池进风调节风门21出口通过风管与垃圾池底部进风口相连接;其中另一路通过垃圾池进风旁路管22与垃圾池进风旁路管调节风门20相连接,垃圾池进风旁路管调节风门20出口通过风管与一、二次风进风管相连接。
对现有垃圾发电站垃圾池和一、二次风系统进行改进设计并增加模块1-菲涅尔式太阳能集热、储热及换热装置后,整个系统工作过程为:
(1)白天有光照情况下,菲涅尔式平面境场1将太阳能光线聚焦在导热油吸热管31上,导热油吸热管31内高温导热油工质进入油/熔盐换热器2,加热低温熔盐,被冷却后的导热油进入气液分离器3、结合膨胀槽4将气体排出,经过气液分离3的导热油进入过滤器5,将杂质进行过滤,经过过滤的导热油进入导热油泵6,在导热油泵的加压下进入菲涅尔式平面境场1上方的导热油吸热管31中,形成导热油工作循环。低温熔盐泵11将低温熔盐输送至油/熔盐换热器2,导热油通过油/熔盐换热器2将热量传输给低温熔盐,高温熔盐储存在高温熔盐罐7中,高温熔盐泵8将高温熔盐输送给熔盐/空气换热器9,被冷却的高温熔盐进入低温熔盐罐10,通过熔盐/空气换热器9的空气被加热后进入垃圾池进风管12及垃圾池进风旁路管22。晚上无光照情况下,晚上无光照情况下,导热油泵停止工作,导热油工作循环停止,低温熔盐泵11停止工作,低温熔盐被加热过程停止。
(3)空气经过熔盐/空气换热器9加热后,其中一路通过垃圾池进风管12、垃圾池进风调节风门21及垃圾池进风口27进入垃圾池内,通过调整垃圾池进风调节风门21的开度、垃圾池进风旁路管调节风门20的开度及垃圾池进风温度调节风门30的开度,可以精确控制垃圾池内垃圾的温度,从而促进垃圾发酵、提高垃圾热值,垃圾池内空气通过垃圾池上部一、二次风吸风口24进入一、二次风进风管;其中另一路通过垃圾池进风旁路管22、垃圾池进风旁路管调节风门20进入一、二次风进风管。
(4)正常运行过程中,空气预热器旁路风门17始终处于打开状态,空气预热器进口风门19、出口风门18处于关闭状态,空气预热器不工作,不用消耗蒸汽来加热一次风,一次风经过一次风机升压,从一、二次风进风管进入空气预热器旁路风道23,经过空气预热器旁路风门17后进入一次风配风母管;当熔盐/空气换热器9无法正常工作或一次风温偏低时,部分或全部打开空气预热器进口风门19、出口风门18,关小或关闭空气预热器旁路风门17,空气预热器开始工作,部分或全部空气通过空气预热器被加热后与空气预热器旁路风管一次风混合进入一次风配风母管,满足锅炉一次风温要求;一次风温调节风门28用于降低一次风机进风温度,当紧急事故状态,可开启该风门。
(5)正常运行过程中,二次风经过二次风机升压,从一、二次风进风管进入锅炉炉膛,参与锅炉燃烧;二次风温调节风门29用于降低二次风机进风温度,当紧急事故状态,可开启该风门。
(6)垃圾车将垃圾倾倒至垃圾池的过程为:首先打开垃圾入口一道门14,并同时关闭垃圾入口二道门13,垃圾被倾倒至垃圾入口一道门14与垃圾入口二道门13之间;紧接着,关闭垃圾入口一道门14,然后打开垃圾入口二道门13,垃圾进入垃圾池内部;最后,关闭垃圾入口二道门13,垃圾倾倒过程结束。
(7)垃圾进入锅炉炉膛的过程为:首先,打开锅炉炉膛燃料入口进料斗处燃料投入一道门15,并同时关闭燃料投入二道门16;紧接着,垃圾抓钩将垃圾抓取后投送至进料斗中,垃圾位于燃料投入一道门15与燃料投入二道门16之间;最后,关闭燃料投入一道门15,然后打开燃料投入二道门16,垃圾进入锅炉炉膛后参与燃烧。
白天有光照情况下,平面境场1上方的导热油吸热管31出口母管G点导热油温度可以达到340℃,油/熔盐换热器2出口A点高温熔盐温度达到310℃,熔盐/空气换热器9出口B点空气温度达到250℃,一次风机进口风管D点处温度可达到240℃,一次风配风母管F点处温度可达到235℃,二次风机进口E点风温可达到243℃;垃圾池进风口C点风温达到垃圾发酵所需最佳温度。
如图2所示:本发明所述的菲涅尔式太阳能热利用系统包括菲涅尔式太阳能集热、储热及换热装置主要包括菲涅尔式太阳能集热境场、导热油吸热管、油/熔盐换热器、导热油泵、高温熔盐罐、高温熔盐泵、低温熔盐罐、低温熔盐泵、熔盐/空气换热器以及改进设计的锅炉进风系统。
菲尼尔式太阳能集热系统是简化的槽式系统,主要由平面反射镜场、二次弧面反射镜和导热油吸热管组成,其目的在于收集利用太阳能加热换热介质导热油。
当太阳光照射至菲涅尔式平面境场1的平面反射镜后,反射镜将太阳光反射聚焦到具有二次曲线的曲面反射镜和导热油吸热管31上。
Claims (7)
1.一种提高垃圾电站风温的菲涅尔式太阳能热利用系统,其特征在于,包括垃圾发电站垃圾池、一、二次风系统以及与一、二次风系统相连的菲涅尔式太阳能热利用系统;
所述的菲涅尔式太阳能热利用系统包括导热油吸热管(31),导热油吸热管(31)布置在菲涅尔式平面境场(1)上方,导热油吸热管(31)出口母管与油/熔盐换热器(2)高温导热油进口相连接,油/熔盐换热器(2)低温导热油出口通过管道与气液分离器(3)导热油进口相连接,气液分离器(3)出口通过管道与导热油过滤器(5)入口相连接,导热油过滤器(5)出口通过管道与导热油泵(6)进口相连接,导热油泵(6)出口通过管道与进入菲涅尔式平面境场(1)上方的进口导热油管相连接;
所述油/熔盐换热器(2)熔盐侧出口通过管道与高温熔盐罐(7)相连接,高温熔盐罐(7)出口通过管道与高温熔盐泵(8)进口相连接,高温熔盐泵(8)出口通过管道与熔盐/空气换热器(9)相连接,熔盐/空气换热器(9)熔盐侧低温出口通过管道与低温熔盐罐(10)进口相连接,低温熔盐罐(10)出口通过管道与低温熔盐泵(11)进口相连接,低温熔盐泵(11)出口通过管道与油/熔盐换热器(2)低温熔盐侧入口相连接;
熔盐/空气换热器(9)空气侧进口与大气相连接,熔盐/空气换热器(9)空气侧出口风管分为两路,其中一路通过垃圾池进风管(12)与垃圾池进风调节风门(21)相连接,垃圾池进风调节风门(21)出口通过风管与垃圾池底部进风口相连接;其中另一路通过垃圾池进风旁路管(22)与垃圾池进风旁路管调节风门(20)相连接,垃圾池进风旁路管调节风门(20)出口通过风管与一次风进风管、二次风进风管相连接;
所述一次风进风管的一次风机进口设置一次风温调节风门(28);二次风进风管的二次风机进口设置二次风温调节风门(29),所述一次风机的出口通过空气预热器进口风门(19)连接空预器,空预器出口通过出口风门(18)连接至一次风配风母管,所述空预器上设置有空气预热器旁路风道(23)。
2.根据权利要求1所述的一种提高垃圾电站风温的菲涅尔式太阳能热利用系统,其特征在于,所述菲涅尔式平面境场(1)为角度可调结构,所述导热油吸热管(31)上方设置有二次反射镜(25),所述二次反射镜(25)具有二次曲线,菲涅尔式平面境场(1)上的反射镜将太阳光反射聚焦到具有二次曲线的曲面反射镜和导热油吸热管(31)上。
3.根据权利要求1所述的一种提高垃圾电站风温的菲涅尔式太阳能热利用系统,其特征在于,所述菲涅尔式平面境场(1)在白天有光照情况下,上方的导热油吸热管(31)出口母管G点导热油温度可以达到340℃。
4.根据权利要求1所述的一种提高垃圾电站风温的菲涅尔式太阳能热利用系统,其特征在于,所述气液分离器(3)上连接膨胀槽(4)。
5.根据权利要求1所述的一种提高垃圾电站风温的菲涅尔式太阳能热利用系统,其特征在于,所述垃圾池设计为封闭系统,不直接与大气环境相通,所述垃圾池垃圾入口一道门(14)、垃圾入口二道门(13);在垃圾池至锅炉炉膛燃料入口进料斗处设置燃料投入一道门(15)、燃料投入二道门(16);垃圾池底部设置空气进口(27);垃圾池上部设置一、二次风吸风口(24),垃圾池进风管道设置垃圾池进风温度调节风门(30)。
6.基于权利要求1-5任一项所述的一种提高垃圾电站风温的菲涅尔式太阳能热利用系统的运行方法,其特征在于,包括以下步骤;
(1)白天有光照情况下,菲涅尔式平面境场(1)将太阳能光线聚焦在导热油吸热管(31)上,导热油吸热管(31)内高温导热油工质进入油/熔盐换热器(2),加热低温熔盐,被冷却后的导热油进入气液分离器(3)、结合膨胀槽(4)将气体排出,经过气液分离器(3)的导热油进入过滤器(5),将杂质进行过滤,经过过滤的导热油进入导热油泵(6),在导热油泵的加压下进入菲涅尔式平面境场(1)上方的导热油吸热管(31)中,形成导热油工作循环,低温熔盐泵(11)将低温熔盐输送至油/熔盐换热器(2),导热油通过油/熔盐换热器(2)将热量传输给低温熔盐,高温熔盐储存在高温熔盐罐(7)中,高温熔盐泵(8)将高温熔盐输送给熔盐/空气换热器(9),被冷却的高温熔盐进入低温熔盐罐(10),通过熔盐/空气换热器(9)的空气被加热后进入垃圾池进风管(12)及垃圾池进风旁路管(22),晚上无光照情况下,导热油泵停止工作,导热油工作循环停止,低温熔盐泵(11)停止工作,低温熔盐被加热过程停止;
(2)空气经过熔盐/空气换热器(9)加热后,其中一路通过垃圾池进风管(12)、垃圾池进风调节风门(21)及空气进口(27)进入垃圾池内,通过调整垃圾池进风调节风门(21)的开度、垃圾池进风旁路管调节风门(20)的开度及垃圾池进风温度调节风门(30)的开度,可以精确控制垃圾池内垃圾的温度,从而促进垃圾发酵、提高垃圾热值,垃圾池内空气通过垃圾池上部一、二次风吸风口(24)进入一、二次风进风管;其中另一路通过垃圾池进风旁路管(22)、垃圾池进风旁路管调节风门(20)进入一、二次风进风管;
(3)正常运行过程中,空气预热器旁路风门(17)始终处于打开状态,空气预热器进口风门(19)、出口风门(18)处于关闭状态,空气预热器不工作,不用消耗蒸汽来加热一次风,一次风经过一次风机升压,从一、二次风进风管进入空气预热器旁路风道(23),经过空气预热器旁路风门(17)后进入一次风配风母管;当熔盐/空气换热器(9)无法正常工作或一次风温偏低时,部分或全部打开空气预热器进口风门(19)、出口风门(18),关小或关闭空气预热器旁路风门(17),空气预热器开始工作,部分或全部空气通过空气预热器被加热后与空气预热器旁路风管一次风混合进入一次风配风母管,满足锅炉一次风温要求;一次风温调节风门(28)用于降低一次风机进风温度,当紧急事故状态,可开启该风门;
(4)正常运行过程中,二次风经过二次风机升压,从一、二次风进风管进入锅炉炉膛,参与锅炉燃烧;二次风温调节风门(29)用于降低二次风机进风温度,当紧急事故状态,可开启该风门;
(5)垃圾车将垃圾倾倒至垃圾池的过程为:首先打开垃圾入口一道门(14),并同时关闭垃圾入口二道门(13),垃圾被倾倒至垃圾入口一道门(14)与垃圾入口二道门(13)之间;紧接着,关闭垃圾入口一道门(14),然后打开垃圾入口二道门(13),垃圾进入垃圾池内部;最后,关闭垃圾入口二道门(13),垃圾倾倒过程结束;
(6)垃圾进入锅炉炉膛的过程为:首先,打开锅炉炉膛燃料入口进料斗处燃料投入一道门(15),并同时关闭燃料投入二道门(16);紧接着,垃圾抓钩将垃圾抓取后投送至进料斗中,垃圾位于燃料投入一道门(15)与燃料投入二道门(16)之间;最后,关闭燃料投入一道门(15),然后打开燃料投入二道门(16),垃圾进入锅炉炉膛后参与燃烧。
7.根据权利要求6所述的一种提高垃圾电站风温的菲涅尔式太阳能热利用系统的运行方法,其特征在于,白天有光照情况下,菲涅尔式平面境场(1)上方的导热油吸热管(31)出口母管G点导热油温度可以达到340℃,油/熔盐换热器(2)出口A点高温熔盐温度达到310℃,熔盐/空气换热器(9)出口B点空气温度达到250℃,一次风机进口风管D点处温度可达到240℃,一次风配风母管F点处温度可达到235℃,二次风机进口E点风温可达到243℃;垃圾池进风口C点风温达到垃圾发酵所需最佳温度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110636002.XA CN113175760B (zh) | 2021-06-08 | 2021-06-08 | 一种提高垃圾电站风温的菲涅尔式太阳能热利用系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110636002.XA CN113175760B (zh) | 2021-06-08 | 2021-06-08 | 一种提高垃圾电站风温的菲涅尔式太阳能热利用系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113175760A CN113175760A (zh) | 2021-07-27 |
CN113175760B true CN113175760B (zh) | 2022-11-25 |
Family
ID=76927634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110636002.XA Active CN113175760B (zh) | 2021-06-08 | 2021-06-08 | 一种提高垃圾电站风温的菲涅尔式太阳能热利用系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113175760B (zh) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0946904A (ja) * | 1995-07-27 | 1997-02-14 | Meidensha Corp | 単独運転検出のための解析方法とその装置 |
GB0805423D0 (en) * | 2008-03-25 | 2008-04-30 | Saigas Ltd | Biomass extraction |
CN101280696A (zh) * | 2008-03-24 | 2008-10-08 | 冼泰来 | 发电成本低于火力的太阳能、余热联合发电、供热工艺流程 |
USD616084S1 (en) * | 2009-11-24 | 2010-05-18 | Friedrich Air Conditioning Co., A Division Of U.S. Natural Resources, Inc. | Room air conditioner grill |
CN201730779U (zh) * | 2010-05-24 | 2011-02-02 | 北京京仪仪器仪表研究总院有限公司 | 一种将太阳能热发电与生物质发电相结合的系统 |
CN206377668U (zh) * | 2016-12-29 | 2017-08-04 | 陶煜民 | 综合发电装置 |
JP2018003705A (ja) * | 2016-07-04 | 2018-01-11 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 太陽熱発電システム及び太陽熱発電方法 |
CN108592454A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-09-28 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种多能互补分布式能源与资源综合供能系统及供能方法 |
CN109900001A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-06-18 | 南瑞集团有限公司 | 一种风光发电联合电蓄热综合能源供应系统 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013033200A2 (en) * | 2011-08-30 | 2013-03-07 | Abengoa Solar Inc. | Hybrid solar field |
-
2021
- 2021-06-08 CN CN202110636002.XA patent/CN113175760B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0946904A (ja) * | 1995-07-27 | 1997-02-14 | Meidensha Corp | 単独運転検出のための解析方法とその装置 |
CN101280696A (zh) * | 2008-03-24 | 2008-10-08 | 冼泰来 | 发电成本低于火力的太阳能、余热联合发电、供热工艺流程 |
GB0805423D0 (en) * | 2008-03-25 | 2008-04-30 | Saigas Ltd | Biomass extraction |
USD616084S1 (en) * | 2009-11-24 | 2010-05-18 | Friedrich Air Conditioning Co., A Division Of U.S. Natural Resources, Inc. | Room air conditioner grill |
CN201730779U (zh) * | 2010-05-24 | 2011-02-02 | 北京京仪仪器仪表研究总院有限公司 | 一种将太阳能热发电与生物质发电相结合的系统 |
JP2018003705A (ja) * | 2016-07-04 | 2018-01-11 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 太陽熱発電システム及び太陽熱発電方法 |
CN206377668U (zh) * | 2016-12-29 | 2017-08-04 | 陶煜民 | 综合发电装置 |
CN108592454A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-09-28 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种多能互补分布式能源与资源综合供能系统及供能方法 |
CN109900001A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-06-18 | 南瑞集团有限公司 | 一种风光发电联合电蓄热综合能源供应系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113175760A (zh) | 2021-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101251045B (zh) | 一种生物质能循环发电工艺及其发电系统 | |
CN202101310U (zh) | 一种生物质颗粒燃料与太阳能生光互补供热装置 | |
CN102979588A (zh) | 一种光伏与有机郎肯循环耦合热电联供系统 | |
CN202267113U (zh) | 一种零能源损耗率的热电厂的燃蒸循环热电冷三联供系统 | |
CN203050818U (zh) | 一种光伏与有机郎肯循环耦合热电联供系统 | |
CN101418317A (zh) | 一种农村供能系统 | |
CN202465683U (zh) | 沼气发电工程中发酵罐加热系统 | |
CN202209812U (zh) | 光热太阳能辅助的冷、热、电三联供系统 | |
CN105888822A (zh) | 一种太阳能驱动生物质气化分布式能源系统 | |
CN113834118A (zh) | 一种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 | |
CN202338897U (zh) | 生物质颗粒燃料燃烧装置 | |
CN201697142U (zh) | 锅炉湿式除渣系统 | |
CN103161703A (zh) | 一种太阳能-生物质能热电联合系统及其能量利用方法 | |
CN202647784U (zh) | 利用太阳能补热的生活垃圾焚烧余热发电系统 | |
CN113175760B (zh) | 一种提高垃圾电站风温的菲涅尔式太阳能热利用系统 | |
CN107435972A (zh) | 光激式生物质能供热系统 | |
CN116658387A (zh) | 一种生物质能、地热能与太阳能混合热电联产系统 | |
CN210197446U (zh) | 槽式太阳能耦合生物质锅炉集中式供暖热源站 | |
CN113188149B (zh) | 一种槽式太阳能提高垃圾电站进风温度及燃料热值的系统及方法 | |
CN113217939B (zh) | 一种塔式太阳能提高垃圾电站进风温度及燃料热值的系统 | |
CN211823547U (zh) | 一种基于聚光式太阳能的橡胶烘干装置 | |
CN210801685U (zh) | 一种沼气联合循环的冷热电联供系统 | |
CN201925895U (zh) | 一种可再生能源辅助燃煤的加热器系统 | |
CN203146247U (zh) | 一种太阳能-生物质能热电联合系统 | |
CN113217940B (zh) | 利用地热能提高垃圾电站进风温度及燃料热值的系统及方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |