WO2012034358A1 - 新能源中温水蒸汽发电系统 - Google Patents

新能源中温水蒸汽发电系统 Download PDF

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Description

新能源中温水蒸汽发电系统
技术领域
本发明涉及一种新能源中温水蒸汽发电系统,具体为一种使用小区住宅太阳能和小区沼 气以及农作物秸秆生产蒸汽, 推动汽轮机、 发电机发电的新能源发电系统。
背景技术
目前的住宅小区用电系统多以市政供电为主。要想用新能源供电取代传统供电模式, 多 数采用光伏发电系统; 即光电板采集阳光, 经逆变器处理后, 将产生的电能供应用户, 或者 储存进电池备用。但是上述技术均存在以下三种根本性设计缺陷: ①夜间和阴雨雪天气基本 无电可发。 ②目前的国家电网由于还没有进行智能化改造, 新能源发电很难并入国家电网, 进行调度使用。 还有薄膜发电, 钠燃料电池棒发电等, 也都存在相应的设计缺陷。 ③发电设 备所用材料能耗偏高, 售价不易为人接受, 较难普及。
发明内容
为克服现有技术的缺陷, 本发明的目的在于提供一种采用太阳能与生物质能, 秸秆综合 利用, 生产水蒸汽推动汽轮机、 发电机发电的新能源中温水蒸汽发电系统。
本发明解决技术问题采用如下技术方案:
. 1、 新能源中温水蒸汽发电系统, 其特征是所述发电系统包括:
1 ) 太阳能中温水蒸气发生器、 沼气站及远红外加热器构成的加热系统;
2) 压力蒸汽罐, 由所述加热系统加热自来水向所述压力蒸汽罐供气;
3 ) 汽轮机及发电机, 由所述压力蒸汽罐向所述汽轮机供气, 汽轮机驱动发电机发电。 所述发电机与市政电网联网, 发电机产生多余的电能输入市政电网备用, 不够时使用市 政电网的电能。
所述加热系统与市政燃气管网联网,在所述远红外加热器的加热源不足时由市政燃气管 网供气。
本发明专利采用太阳能与生物质能, 秸秆综合利用, 生产水蒸气推动汽轮机, 发电机发 电的先进技术, 既保证全天候不间断发电, 又将发电余热回收利用, 再发电和用于小区住宅 供暖, 同时由于设置的小区沼气站, 将小区的污水和农作物秸秆氨化后加工成沼气, 既改变 了污水排放和处理方式, 还将沼渣、 沼液用于生产复合肥, 必将进一步改变现代农业大量施 用化肥, 以及造成的饮食和水污染现状。 由于改化肥为生物复合肥, 秸秆回收生产沼气, 又 将引发传统农业耕作方式, 施肥方式变革, 实现生态农业, 绿色农业, 进一步减少饮食中重 金属和化学污染物含量, 提高人类抵御疾病的能力和健康水平。 确 认 本 1、 小区内住宅每家阳台外安装太阳能中温水蒸气发生器, 有太阳照射的情况下, 用太 阳能生产中温水蒸气。
2、 小区内沼气站, 使用每家每户排放的污水和农作物秸秆, 集中生产沼气, 和沼渣、 沼液。 沼气用于 "中温水蒸气发电系统 "在晚间和阴雨雪天气时发电。 沼渣、 沼液用于生产 复合肥, 以改变现代农业的施肥方式。
3、 远红外加热器主要是使用沼气进行远红外加热技术生产水蒸气, 以解决晚上和阴雨 雪天气时生产水蒸气的热源不足问题, 确保全天候不间断发电的辅助加热问题。
4、 压力蒸汽罐负责储存蒸汽, 调温调压, 确保向汽轮机输入额定的温度和压力的水蒸 气, 推动汽轮机和发电机主常发电。
5、 发电时汽轮机排出的多余蒸气, 由回收利用系统回收, 用于再发电和小区住户供暖 系统。 与小区太阳能供暖系统共同工作, 解决每家每户的冬季供暖问题。
6、 压力传感器和压力控制器保证整个 "中温水蒸气发电系统"按额定压力、 温度生产 水蒸气, 通过发电机安全、 正常全天候不间断发电。
与已有技术相比, 本发明的有益效果体现在:
一、本发明推出了一种新旧生活能源的替代方案, 可以从根本上解决新旧能源替代过程 中太阳能大面积采集障碍和易受季节、 气候、 温度、 材料、 技术影响以及多种自然、 技术、 材料因素局限。 为人类提供一种原生态的、 环保的、 绿色的生活用能获取方式和新旧生活用 能替代方案。 还人类一片蓝天、 一汪绿水、 一生安宁、 一世健康。 使我们的生活用能获取方 式更加绿色环保, 更加廉价安全, 使我们的现代农业走向生态、 绿色良性循环的本原形态。
二、 本发明完全采用太阳能、 生物质能、 农作物秸秆综合利用的方式, 解决人类生活用 能的新旧替代。 其整个系统的生产原料、 工作原料全部采用传统的工农业生产原料, 决不涉 及国家稀缺、 昂贵的矿产资源。 易于生产, 便于大面积推广普及, 成本低廉, 节能环保。 所 采用的汽轮机发电工艺, 热利用率高, 发电效果好; 发电余热还加以综合回收利用, 补充发 电, 以及为小区供暖, 基本上没有能源浪费, 从根本上杜绝了二次污染。
三、本发明提供的 "中温水蒸气发电系统",所生产的¾能可以直接提供给终端用户使用, 也可以直接并入国家、市政电网,无需进行大规模的市政电网智能化改造。如果大面积推广, 可以大大减少国家、市政电网的建设投资, 以及长途输送造成的电力损失和日常电网维修管 护费用。 在市政电网因故停电时, 还可以不受停电影响, 正常使用。
附图说明
图 1为本发明新能源中温水蒸汽发电系统的系统构成图。 以下通过具体实施方式, 并结合附图对本发明作进一步说明。
具体实施方式
实施例: 结合附图, 本发明的新能源中温水蒸气发电系统, 所述发电系统包括:
1 ) 装在小区每家住宅阳台外侧的太阳能中温水蒸气发生器、 小区沼气站及新能源远红 外加热器构成的加热系统;
2 ) 压力蒸汽罐, 由所述加热系统加热自来水向所述压力蒸汽罐供气;
3 ) 汽轮机及发电机, 由所述压力蒸汽罐向所述汽轮机供气, 汽轮机驱动发电机发电。 以上几大构件共同运作, 有太阳时, 由太阳能中温水蒸气发生器先工作, 生产蒸汽; 无 太阳时, 由沼气站生产的沼气通过远红外加热器生产蒸汽, 保证汽轮机 24小时不间断工作, 通过发电机最终实现发电功能。生产的电能首先供应本小区终端用户使用, 多余的电能输入 市政电网备用, 不够时再使用市政电网的电能。
具体设置中:
1、小区内住户每家阳台外安装太阳能中温水蒸器发生器, 并用管道将蒸汽输送到楼顶。
2、 楼顶上建设备间, 架设: 压力蒸汽罐、 汽轮机、 发电机、 余气回收装置, 以及温度, 压力传感器、 控制器, 燃气管道, 发出的电可并市政电网。 所产电能直供小区用户或输入市 政电网。
3、 小区内化粪池上方建沼气站, 其管道与小区市政燃气管道连通, 并加设沼气表, 方 便与市政燃气计量核算。在小区沼气不足时由市政燃气管网供气, 多余沼气输入市政燃气管 网。
4、 向农民派发秸秆颗粒机, 定期收购, 作为沼气站的纤维质填料。 既减少了双抢季节 农民焚烧秸秆的问题, 又解决了沼气生产的所需原料, 同时也为复合肥中的钾含量提供了来 源。
5、 小区各住户内架设冷热水管道和供暖管道, 以解决小区各家各户的热水供应和冬季 供暖。
6、 生产的电能可用作新旧生活能源的替代用能, 室内空调工作时, 方能作到真正的冬 暖夏凉, 四季如春。 所有的家用电器均可以用上小区自发电, 又称 "自来电"。 不出小区即 可实现节能环保的理想境界。
实际应用中,太阳能中温水蒸气发生器,必须装在小区每家住户的阳台或朝阳墙壁外侧。 a、 发生器中以化学介质为加热液, 以防结水垢和低温气候下防止结冰。 b、 以刘建光 200810123162. 9发明专利 "太阳能热水器集热栅中 U型管的排列组合及叠加结构"和椭圆 形聚焦加热棒组成太阳能中温水蒸气发生器。 c、 以刘建光 200620125743. 2 实用新型专利 " 家庭再生能源合成恒温系统" 中的阳台集热装置和小区沼气站组成第二加热源。 以秸秆 氨化,沼化后产生的热能为第二沼气源,在晚间或者阴雨雪天气时进行辅助加热并生产蒸汽。 d、 以压力蒸气罐、 汽轮机、 发电机等组件组成发电系统进行全天候发电。 e、 以背压式、 压 差式汽转机、温度传感器为构件, 形成发电余热回收利用系统, 使余热供应再次发电或小区 供暖。 f、 楼宇或小区内新能源电力并入巿政电网, 采用以电易电模式, 循环利用, 电表计 量。 供小区终端用户使用, 多余电力输入市政电网, 不够时再回用市政电力。 这样一来, 既 解决了新旧能源的替代问题,又大幅度降低了市政电网建设投资和市政电网日常维修管护费 用。 改变了小区污水排放和处理方式, 节约了大量污水处理费用, 减少了水污染, 增加了污 水回收利用率, 同时又为我国新农村建设电能供应和污水处理, 现代农业施肥方式描画出一 幅 "田原"般的现代化美景。

Claims

WO 2012/034358 , , ^ L、 PCT/CN2011/001553 权 利 要 求 书
1、 新能源中温水蒸气发电系统, 其特征是所述发电系统包括:
1 ) 太阳能中温水蒸气发生器、 沼气站及远红外加热器构成的加热系统;
2) 压力蒸汽罐, 由所述加热系统加热自来水向所述压力蒸汽罐供气;
3 ) 汽轮机及发电机, 由所述压力蒸汽罐向所述汽轮机供气, 汽轮机驱动发电机发电。
2、 根据权利要求 1所述的新能源中温水蒸汽发电系统, 其特征是所述发电机与市政电 网联网, 发电机产生多余的电能输入市政电网备用, 不够时使用市政电网的电能。
3、 根据权利要求 1所述的新能源中温水蒸汽发电系统, 其特征是所述加热系统与市政 燃气管网联网, 在所述远红外加热器的加热源不足时由市政燃气管网供气。
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