CN218911852U - 一种挡风抑尘墙及光煤互补发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太阳能及发电技术领域，具体涉及一种挡风抑尘墙及光煤互补发电系统，所述的挡风抑尘墙包括固定支架和太阳能集热器，所述固定支架固定环绕在煤堆的外围，所述固定支架上固定安装有若干太阳能集热器，太阳能集热器朝向正南、南偏东或南偏西，挡风抑尘墙上相邻两块太阳能集热器之间留有通风缝隙。所述挡风抑尘墙中的太阳能集热器并联构成集热回路连接油水换热器加热给水，所述油水换热器与火力发电厂高压加热器并联。所述挡风抑尘墙中，利用垂直空间架设槽式太阳能集热器，极大提高了土地资源利用率；垂直架设的槽式太阳能装置在集热的基础上，同时对煤场起到挡风抑尘的作用，实现在电厂内部光煤互补，提高可再生能源利用率。

Description

一种挡风抑尘墙及光煤互补发电系统

技术领域

本实用新型涉及一种挡风抑尘墙及光煤互补发电系统，属于太阳能及发电技术领域。

背景技术

目前，最常用的发电过程为燃煤发电，所以发电厂往往需要堆积大量的煤堆以供发电使用，煤堆在户外长期存放时，刮风会导致煤堆中的煤粉被刮走，导致煤浪费及扬尘污染，另外，刮风也会使环境中的泥土等杂物进入到煤堆中。因此在煤堆的周边设置挡风抑尘墙非常重要，例如中国专利CN105625803A、CN106639643A、CN207812315U、CN204436014U、CN210289376U中都用公开各种挡风抑尘墙，但是目前对挡风抑尘墙的研究仅限于稳固性及便利性方面的研究。

国家提出过碳中和、碳达峰的双碳政策，世界能源体系将面临“更多能源”需求和“更低排放”，显然，如何使太阳能高效利用成为了具有现实意义。太阳能发电主要有太阳能光发电和太阳能热发电两种方式，从整体上看，太阳能热发电更适合与常规发电方式结合，形成大规模联合循环发电系统；其所产生的交流电供应与电网的融合性更好；开发成本低，能耗较小，对环境的负面影响较小，并且可以通过储热的方式实现持续稳定的发电。

太阳能槽式热发电技术是目前最成熟、成本最低的大规模太阳能光热发电技术，具有清洁环保、可再生等优点，但其建设规模大，占地面积巨大，许多钢厂和电厂无法直接利用；并且系统内各热力输送管路距离相对较远，输送过程中热损失较大。因此找到一种在更少的土地资源下充分发挥出槽式太阳能热发电技术优势，提高电太阳能利用率的方案，在大力发展太阳能发电的时代背景下显得格外重要。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种挡风抑尘墙及光煤互补发电系统，所述的挡风抑尘墙可以在实现挡风抑尘的作用下，同时充分利用太阳能，极大提高了土地资源利用率，与煤发电结合形成光煤互补发电系统，提高可再生能源利用率。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种挡风抑尘墙，所述的挡风抑尘墙包括固定支架和太阳能集热器，所述固定支架固定环绕在煤堆的外围，所述固定支架上固定安装有若干太阳能集热器，所述太阳能集热器朝向正南、南偏东或南偏西，所述挡风抑尘墙上相邻两块所述太阳能集热器之间留有通风缝隙。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

进一步的，所述的太阳能集热器为抛物槽式太阳能集热器。

进一步的，所述挡风抑尘墙包括挡风抑尘前墙、挡风抑尘后墙、挡风抑尘右侧墙和挡风抑尘左侧墙，所述挡风抑尘前墙、挡风抑尘后墙、挡风抑尘右侧墙和挡风抑尘左侧墙均由固定支架和太阳能集热器构成；

所述的挡风抑尘前墙、挡风抑尘后墙、挡风抑尘右侧墙和挡风抑尘左侧墙呈矩形状分别排布在煤堆的南侧、北侧、东侧和西侧。

进一步的，所述挡风抑尘前墙和挡风抑尘后墙上的太阳能集热器朝向正南，所述挡风抑尘右侧墙上的太阳能集热器朝向正南或南偏东，所述挡风抑尘左侧墙上的太阳能集热器朝向正南或南偏西。所述太阳能集热器的安装朝向设置可以最大可能的充分利用太阳能。

本实用新型还公开了一种光煤互补发电系统，所述挡风抑尘墙中的太阳能集热器并联构成集热回路连接油水换热器加热给水，所述油水换热器与火力发电厂高压加热器并联。

进一步的，所述的光煤互补发电系统包括锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器、低压加热器、除氧器、高压加热器和油水换热器，所述锅炉通过蒸汽管路连接所述汽轮机的进气口，所述汽轮机连接发电机，所述汽轮机的抽汽连通所述低压加热器和高压加热器的蒸汽入口，所述汽轮机的蒸汽出口连通所述凝汽器，所述凝汽器的出水口通过管路连通所述低压加热器的进水口，所述低压加热器的出水口连通所述除氧器，所述除氧器的出水口连通所述高压加热器和油水换热器的进水口，所述高压加热器和油水换热器的出水口连通所述锅炉。

进一步的，所述的汽轮机中包括高压缸、中压缸和低压缸，所述锅炉的出气口连通所述高压缸，所述高压缸的出气口连通所述中压缸的进气口，所述中压缸的出气口连通所述低压缸进气口，所述低压缸的出气口连接所述发电机。

进一步的，所述的低压加热器包括一级低压加热器、二级低压加热器、三级低压加热器和四级低压加热器，所述凝汽器出水口通过凝结水泵和管路连通所述四级低压加热器的进口，所述四级低压加热器、三级低压加热器、二级低压加热器和一级低压加热器通过出水管路依次串联，所述一级低压加热器的出水口连通所述除氧器；

所述中压缸的抽汽进入一级低压加热器，所述一级低压加热器的出气口连通所述二级低压加热器的进气口，所述二级低压加热器的出气口通过疏水泵连通出水管路，所述低压缸的抽汽进入三级低压加热器，所述三级低压加热器的出气口连通所述四级低压加热器的进气口，所述四级低压加热器的出气口连通所述凝汽器。

进一步的，所述的高压加热器包括一级高压加热器、二级高压加热器和三级高压加热器，所述的除氧器出水口通过给水泵连通所述三级高压加热器的进水口，所述三级高压加热器、二级高压加热器和一级高压加热器通过出水管路依次串联，所述一级高压加热器的出水口通过出水管路连通所述锅炉；

所述高压缸的抽汽进入一级高压加热器和二级高压加热器的进气口，所述一级高压加热器的出气口连通所述二级高压加热器的进气口，所述二级高压加热器的出气口连通所述三级高压加热器的进气口，所述三级高压加热器的出气口连通所述除氧器，所述中压缸的抽汽进入所述除氧器。

进一步的，所述锅炉的过热蒸汽进入所述高压缸，所述高压缸的余下蒸汽进入所述锅炉形成再热蒸汽，再热蒸汽进入中压缸和低压缸。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型所述挡风抑尘墙中，槽式太阳能集热器垂直排列，利用垂直空间架设槽式太阳能集热器，巧妙的减少了水平占地面积，极大提高了土地资源利用率；垂直架设的槽式太阳能装置在集热的基础上，同时对煤场起到挡风抑尘的作用，实现在电厂内部光煤互补，提高可再生能源利用率。

(2)槽式太阳能集热器工作时的迎风面积往往很大，且槽式太阳能集热器的弧形具有的导流作用，进行合理的垂直布局，使其达到挡风抑尘墙的效果，与传统的槽式太阳能布局相比，所述太阳能集热器可以在更少的用地面积下实现内部能源互补。

(3)所述挡风抑尘墙在煤堆的四周呈矩形状安装，更利于挡风抑尘，而且安装便利。

(4)本实用新型所述光煤互补发电系统中，采用太阳能集热器取代部分回热抽汽，这是一种最为可行和经济的集成方案，所述光煤互补发电系统采用垂直分布的槽式太阳能集热场集热完全或部分替代常规燃煤电站的三级高压抽汽的方案。

(5)所述高压加热器和低压加热器的多级设置及相关串联设置，更利于能量的充分利用。

附图说明

图1为实施例中所述挡风抑尘墙的结构示意图；

图2为图1的A处局部放大图；

图3为实施例中所述光煤互补发电系统的示意图；

图中，1、太阳能集热器；2、煤堆；3、挡风抑尘前墙；4、挡风抑尘后墙；5、挡风抑尘右侧墙；6、挡风抑尘左侧墙；7、锅炉；8、发电机；9、凝汽器；10、除氧器；11、油水换热器；12、高压缸；13、中压缸；14、低压缸；15、一级低压加热器；16、二级低压加热器；17、三级低压加热器；18、四级低压加热器；19、一级高压加热器；20、二级高压加热器；21、三级高压加热器。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式做详细说明。本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受公开的具体实施例的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与本实用新型所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。所使用的术语只为描述具体实施方式，不为限制本实用新型。

如图1-2所示，一种挡风抑尘墙，所述挡风抑尘墙包括挡风抑尘前墙3、挡风抑尘后墙4、挡风抑尘右侧墙5和挡风抑尘左侧墙6，所述挡风抑尘前墙3、挡风抑尘后墙4、挡风抑尘右侧墙5和挡风抑尘左侧墙6均由固定支架和太阳能集热器1构成；所述的挡风抑尘前墙3、挡风抑尘后墙4、挡风抑尘右侧墙5和挡风抑尘左侧墙6呈矩形状分别排布在煤堆2的南侧、北侧、东侧和西侧。

所述固定支架固定环绕在煤堆2的外围，所述固定支架上固定安装有若干太阳能集热器1，所述固定支架采用常规的支架能实现固定功能即可，所以图中未详细体现，所述挡风抑尘墙上相邻两块所述太阳能集热器1之间留有通风缝隙，相邻的太阳能集热器1之间呈层叠状，既可以起到挡风抑尘的作用，又避免风压过大导致整个挡风抑尘墙被刮倒。

本实施例中，所述挡风抑尘前墙3和挡风抑尘后墙4上的太阳能集热器1朝向正南，所述挡风抑尘右侧墙5上的太阳能集热器1朝向正南，所述挡风抑尘左侧墙6上的太阳能集热器1朝向正南。所述的太阳能集热器1为抛物槽式太阳能集热器1。

本实施例中所述挡风抑尘墙安装的地区中主要风向是南风和北风，几乎不会遇见东风和西风，所以挡风抑尘右侧墙5和挡风抑尘左侧的太阳能集热器1设置主要作用是利用太阳能集热，几乎不会涉及到挡风和抑尘问题。

一种光煤互补发电系统，在总体布局上可分为常规燃煤电厂与太阳能集热场两部分。常规燃煤电厂即为火力发电厂机组；太阳能集热场由多个抛物槽式太阳能集热器1构成的集热回路并联组成，并采用垂直架设的模式，其储热方式设置了单储热装置，加装储热单元，实现了互补发电系统给水加热器热利用率的相对提高，降低了燃煤电厂热力循环工质及其煤炭的消耗。

如图3所示，本实施例中所述光煤互补发电系统中，所述挡风抑尘墙中的太阳能集热器1并联构成集热回路连接油水换热器11加热给水，所述油水换热器11与火力发电厂高压加热器并联。

所述的光煤互补发电系统包括锅炉7、汽轮机、发电机8、凝汽器9、低压加热器、除氧器10、高压加热器和油水换热器11，所述锅炉7通过蒸汽管路连接所述汽轮机的进气口，所述汽轮机连接发电机8，所述汽轮机的抽汽连通所述低压加热器和高压加热器的蒸汽入口，所述汽轮机的蒸汽出口连通所述凝汽器9，所述凝汽器9的出水口通过管路连通所述低压加热器的进水口，所述低压加热器的出水口连通所述除氧器10，所述除氧器10的出水口连通所述高压加热器和油水换热器11的进水口，所述高压加热器和油水换热器11的出水口连通所述锅炉7。

所述的汽轮机中包括高压缸12、中压缸13和低压缸14，所述锅炉7的出气口连通所述高压缸12，所述高压缸12的出气口连通所述中压缸13的进气口，所述中压缸13的出气口连通所述低压缸14进气口，所述低压缸14的出气口连接所述发电机8。

所述的低压加热器包括一级低压加热器15、二级低压加热器16、三级低压加热器17和四级低压加热器18，所述凝汽器9出水口通过凝结水泵和管路连通所述四级低压加热器18的进口，所述四级低压加热器18、三级低压加热器17、二级低压加热器16和一级低压加热器15通过出水管路依次串联，所述一级低压加热器15的出水口连通所述除氧器10；

所述中压缸13的抽汽进入一级低压加热器15，所述一级低压加热器15的出气口连通所述二级低压加热器16的进气口，所述二级低压加热器16的出气口通过疏水泵连通出水管路，所述低压缸14的抽汽进入三级低压加热器17，所述三级低压加热器17的出气口连通所述四级低压加热器18的进气口，所述四级低压加热器18的出气口连通所述凝汽器9。

所述的高压加热器包括一级高压加热器19、二级高压加热器20和三级高压加热器21，所述的除氧器10出水口通过给水泵连通所述三级高压加热器21的进水口，所述三级高压加热器21、二级高压加热器20和一级高压加热器19通过出水管路依次串联，所述一级高压加热器19的出水口通过出水管路连通所述锅炉7；

所述高压缸12的抽汽进入一级高压加热器19和二级高压加热器20的进气口，所述一级高压加热器19的出气口连通所述二级高压加热器20的进气口，所述二级高压加热器20的出气口连通所述三级高压加热器21的进气口，所述三级高压加热器21的出气口连通所述除氧器10，所述中压缸13的抽汽进入所述除氧器10。

所述锅炉7的过热蒸汽进入所述高压缸12，所述高压缸12的余下蒸汽进入所述锅炉7形成再热蒸汽，再热蒸汽进入中压缸13和低压缸14。

将槽式太阳能集热器1垂直架构在煤堆2四周，如同挡风抑尘墙，起到防风抑尘的作用效果，防止粉尘污染。由多条槽式太阳能集热装置组成的标准集热回路并联构成太阳能集热场，通过与火力发电厂高压加热器并联的油水换热器11加热给水。

槽式太阳能集热器1收集的部分热量输送到储热单元里，储热工质采用熔融盐储热介质，对太阳能热储存的效果明显。镜场模块与槽式太阳能集热器1完成热量收集后，光煤互补发电系统配置的相应储热单元完成光热-机械能-电能的转化。当光照强度不足时，通过太阳能辅助发电系统的储能部分来应对某些故障所导致的原燃煤电厂无法正常运行等情况。

太阳能集热器1的集热管中的导热油由循环泵驱动，接收镜面反射来的太阳辐射热量使油温不断升高，直至设计油温，然后启动油水换热器11加热给水，并调节导热油和给水流量使得锅炉7给水维持在设计温度。油水换热器11与部分给水进行换热，剩余给水通过高压加热器进行吸热，当两股给水混合达到设计温度后进入锅炉7。换热后的导热油再次泵回到太阳能集热器1中吸收热量进而实现下次循环。当太阳直射辐射强度过低时，油水换热器11被切除，系统进入纯燃煤发电模式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合穷举，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种挡风抑尘墙，其特征在于，所述的挡风抑尘墙包括固定支架和太阳能集热器(1)，所述固定支架固定环绕在煤堆(2)的外围，所述固定支架上固定安装有若干太阳能集热器(1)，所述太阳能集热器(1)朝向正南、南偏东或南偏西，所述挡风抑尘墙上相邻两块所述太阳能集热器(1)之间留有通风缝隙。

2.根据权利要求1所述一种挡风抑尘墙，其特征在于，所述的太阳能集热器(1)为抛物槽式太阳能集热器(1)。

3.根据权利要求1所述一种挡风抑尘墙，其特征在于，所述挡风抑尘墙包括挡风抑尘前墙(3)、挡风抑尘后墙(4)、挡风抑尘右侧墙(5)和挡风抑尘左侧墙(6)，所述挡风抑尘前墙(3)、挡风抑尘后墙(4)、挡风抑尘右侧墙(5)和挡风抑尘左侧墙(6)均由固定支架和太阳能集热器(1)构成；

所述的挡风抑尘前墙(3)、挡风抑尘后墙(4)、挡风抑尘右侧墙(5)和挡风抑尘左侧墙(6)呈矩形状分别排布在煤堆(2)的南侧、北侧、东侧和西侧。

4.根据权利要求3所述一种挡风抑尘墙，其特征在于，所述挡风抑尘前墙(3)和挡风抑尘后墙(4)上的太阳能集热器(1)朝向正南，所述挡风抑尘右侧墙(5)上的太阳能集热器(1)朝向正南或南偏东，所述挡风抑尘左侧墙(6)上的太阳能集热器(1)朝向正南或南偏西。

5.一种光煤互补发电系统，其特征在于，权利要求1-4任意一项所述一种挡风抑尘墙中的太阳能集热器(1)并联构成集热回路连接油水换热器(11)加热给水，所述油水换热器(11)与火力发电厂高压加热器并联。

6.根据权利要求5所述一种光煤互补发电系统，其特征在于，所述的光煤互补发电系统包括锅炉(7)、汽轮机、发电机(8)、凝汽器(9)、低压加热器、除氧器(10)、高压加热器和油水换热器(11)，所述锅炉(7)通过蒸汽管路连接所述汽轮机的进气口，汽轮机连接发电机(8)，所述汽轮机的抽汽连通所述低压加热器和高压加热器的蒸汽入口，所述汽轮机的蒸汽出口连通所述凝汽器(9)，所述凝汽器(9)的出水口通过管路连通所述低压加热器的进水口，所述低压加热器的出水口连通所述除氧器(10)，所述除氧器(10)的出水口连通所述高压加热器和油水换热器(11)的进水口，所述高压加热器和油水换热器(11)的出水口连通所述锅炉(7)。

7.根据权利要求6所述一种光煤互补发电系统，其特征在于，所述的汽轮机中包括高压缸(12)、中压缸(13)和低压缸(14)，所述锅炉(7)的出气口连通所述高压缸(12)，所述高压缸(12)的出气口连通所述中压缸(13)的进气口，所述中压缸(13)的出气口连通所述低压缸(14)进气口，所述低压缸(14)的出气口连接所述发电机(8)。

8.根据权利要求7所述一种光煤互补发电系统，其特征在于，所述的低压加热器包括一级低压加热器(15)、二级低压加热器(16)、三级低压加热器(17)和四级低压加热器(18)，所述凝汽器(9)出水口通过凝结水泵和管路连通所述四级低压加热器(18)的进口，所述四级低压加热器(18)、三级低压加热器(17)、二级低压加热器(16)和一级低压加热器(15)通过出水管路依次串联，所述一级低压加热器(15)的出水口连通所述除氧器(10)；

所述中压缸(13)的抽汽进入一级低压加热器(15)，所述一级低压加热器(15)的出气口连通所述二级低压加热器(16)的进气口，所述二级低压加热器(16)的出气口通过疏水泵连通出水管路，所述低压缸(14)的抽汽进入三级低压加热器(17)，所述三级低压加热器(17)的出气口连通所述四级低压加热器(18)的进气口，所述四级低压加热器(18)的出气口连通所述凝汽器(9)。

9.根据权利要求7所述一种光煤互补发电系统，其特征在于，所述的高压加热器包括一级高压加热器(19)、二级高压加热器(20)和三级高压加热器(21)，所述的除氧器(10)出水口通过给水泵连通所述三级高压加热器(21)的进水口，所述三级高压加热器(21)、二级高压加热器(20)和一级高压加热器(19)通过出水管路依次串联，所述一级高压加热器(19)的出水口通过出水管路连通所述锅炉(7)；

所述高压缸(12)的抽汽进入一级高压加热器(19)和二级高压加热器(20)的进气口，所述一级高压加热器(19)的出气口连通所述二级高压加热器(20)的进气口，所述二级高压加热器(20)的出气口连通所述三级高压加热器(21)的进气口，所述三级高压加热器(21)的出气口连通所述除氧器(10)，所述中压缸(13)的抽汽进入所述除氧器(10)。

10.根据权利要求9所述一种光煤互补发电系统，其特征在于，所述锅炉(7)的过热蒸汽进入所述高压缸(12)，所述高压缸(12)的余下蒸汽进入所述锅炉(7)形成再热蒸汽，再热蒸汽进入中压缸(13)和低压缸(14)。

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