專利名稱：分布式多級(jí)太陽能熱發(fā)電及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能發(fā)電，特別是以分布式多級(jí)太陽能熱發(fā)電及熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其余熱可以用于供暖、制冷、干燥、熱水等應(yīng)用。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的太陽能發(fā)電主要有光伏和光熱兩種，光伏發(fā)電需要硅或其他特殊材料進(jìn)行發(fā)電，光熱發(fā)電有槽式、塔式和蝶式。熱電主要是大規(guī)模的發(fā)電，而且主要是單級(jí)發(fā)電系統(tǒng)，這樣的發(fā)電系統(tǒng)，主要還是依據(jù)傳統(tǒng)的煤發(fā)電原理實(shí)現(xiàn)的發(fā)電，缺乏對(duì)動(dòng)態(tài)的太陽能熱源的適應(yīng)，除此之外，由于主要的太陽能發(fā)電的采集溫度単一，因而不需要也沒有多級(jí)發(fā)電系統(tǒng)，因而不能將中國領(lǐng)先的低溫?zé)崴夹g(shù)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用于此領(lǐng)域，同時(shí)現(xiàn)有的太陽能熱發(fā)電缺乏小規(guī)模、家庭化、低成本化的熱發(fā)電系統(tǒng)，同時(shí)現(xiàn)有的太陽能真空集熱管主要應(yīng)用于太 陽能熱水器，由于采集溫度低，直接發(fā)電效率低，因而限制了其應(yīng)用。分布式能源系統(tǒng)是指將能源系統(tǒng)以小規(guī)模、小容量、模塊化、分散式的方式布置在用戶端，來雙向傳輸冷、熱、電能。由于可以提高能源利用率和供電安全性，實(shí)現(xiàn)按需供能以及為用戶提供更多選擇，分布式能源系統(tǒng)成為全球電カ行業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。分布式能源系統(tǒng)的能源利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于多數(shù)國家依靠大型主要電站將電カ從發(fā)電廠向終端用戶單向傳輸?shù)募泄╇娤到y(tǒng)。發(fā)電廠最終只能將燃料能源燃燒產(chǎn)生的1/3熱能轉(zhuǎn)化成電能，而近50%的熱能流失，傳輸環(huán)節(jié)損耗近10%的熱能。而且，當(dāng)前20%的發(fā)電裝機(jī)容量只用于滿足用電高峰期的需求。因此，這些發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)間僅占全部機(jī)組運(yùn)行時(shí)間的5%，發(fā)電量僅占發(fā)電總量的1%。由于只依靠幾條主要線路傳輸電力，集中供電系統(tǒng)的供電線路擁堵問題日益凸顯。電カ供應(yīng)過剩迫使公用事業(yè)單位依靠污染性更高和效率更低的能源發(fā)電來滿足用電高峰期需求，而不是簡單地將剩余電カ從需求量低的市場(chǎng)重新配送至需求量高的市場(chǎng)，從而造成能源利用率更為低下。然而，分布式熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組都是采用傳統(tǒng)能源實(shí)現(xiàn)的熱電聯(lián)產(chǎn)，而且沒有蓄熱型的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，這樣障礙了新能源及熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的應(yīng)用。太陽能分布式熱發(fā)電系統(tǒng)是針對(duì)太陽能采集面積大采用的發(fā)電方式，但是多級(jí)的分布式太陽能發(fā)電系統(tǒng)如何進(jìn)行，需要進(jìn)行研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種分布式多級(jí)太陽能熱發(fā)電及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，采用至少ー組低溫太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)及至少ー組太陽能高溫發(fā)電系統(tǒng)，一個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電后的余熱被另ー個(gè)發(fā)電系統(tǒng)利用，實(shí)現(xiàn)多級(jí)余熱利用的發(fā)電，利用太陽能系統(tǒng)的采集溫度特征，將60-300攝氏度的熱源實(shí)現(xiàn)的發(fā)電劃分為太陽能低溫發(fā)電，采用300-1200攝氏度的熱源進(jìn)行發(fā)電為太陽能高溫發(fā)電，雙級(jí)的發(fā)電系統(tǒng)的余熱可以被另外ー級(jí)利用，因而可以將不同的采集溫度的太陽能系統(tǒng)進(jìn)行梯級(jí)采集梯級(jí)利用，因而實(shí)現(xiàn)了多級(jí)的互補(bǔ)利用發(fā)電。同時(shí)由于采用分布式采集及分布式多級(jí)互補(bǔ)發(fā)電，因而實(shí)現(xiàn)了分布式多級(jí)太陽能熱發(fā)電，在每一級(jí)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，采用制冷、供干燥、熱水的應(yīng)用，即實(shí)現(xiàn)了余熱利用，又實(shí)現(xiàn)了對(duì)工作介質(zhì)的冷凝，因而增加了系統(tǒng)的整體熱能利用效率。具體發(fā)明內(nèi)容如下
分布式多級(jí)太陽能熱發(fā)電及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，包括太陽能采集系統(tǒng)、太陽能發(fā)電機(jī)組，其特征是至少包含ニ組太陽能發(fā)電系統(tǒng)，每組太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能采集系統(tǒng)和太陽能發(fā)電機(jī)組組成，一組太陽能發(fā)電系統(tǒng)可以與另外ー組太陽能發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行串聯(lián)和/或并聯(lián)連接，一組太陽能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電后的余熱被另ー組太陽能發(fā)電系統(tǒng)利用，實(shí)現(xiàn)多級(jí)余熱利用的發(fā)電，ニ組太陽能發(fā)電系統(tǒng)可以由一組太陽能低溫發(fā)電系統(tǒng)與ー組太陽能高溫發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成。其中太陽能低溫發(fā)電系統(tǒng)采用60-300攝氏度的熱源實(shí)現(xiàn)發(fā)電，太陽能高溫發(fā)電系統(tǒng)采用300-1200攝氏度的熱源進(jìn)行發(fā)電，所述的太陽能低溫發(fā)電系統(tǒng)由太陽能低溫采集系統(tǒng)和太陽能低溫發(fā)電機(jī)組構(gòu)成，所述的太陽能高溫發(fā)電系統(tǒng)由太陽能高溫采集系統(tǒng)和太陽能高溫發(fā)電機(jī)組組成。 一組太陽能發(fā)電系統(tǒng)與另外一組太陽能發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行連接后其中的一組太陽能發(fā)電系統(tǒng)稱為ー級(jí)太陽能發(fā)電系統(tǒng)，另外一組稱為ニ級(jí)發(fā)電系統(tǒng)，由至少ニ級(jí)的系統(tǒng)進(jìn)行連接后組成多級(jí)發(fā)電系統(tǒng)。太陽能低溫發(fā)電系統(tǒng)采用太陽能高溫發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組所排出的工作介質(zhì)的熱能為能源實(shí)現(xiàn)低溫太陽能發(fā)電，或者太陽能低溫發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電后的工作介質(zhì)的能源被高溫太陽能發(fā)電的系統(tǒng)用于高溫發(fā)電。還設(shè)置有不同溫度的蓄熱器，蓄熱器根據(jù)需要設(shè)置在發(fā)電循環(huán)中，通常設(shè)置在低溫發(fā)電機(jī)組進(jìn)入發(fā)電機(jī)組前、高溫發(fā)電機(jī)組進(jìn)入發(fā)電機(jī)組前、高溫發(fā)電機(jī)組所排出口，在蓄熱器內(nèi)設(shè)置有蓄熱材料，蓄熱材料選自下列至少ー種或其組合
A、水；
B、導(dǎo)熱油；
C、固液相變、固固相變物質(zhì)；
D、熔融鹽。太陽能低溫發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電后的工作介質(zhì)的能源高溫太陽能發(fā)電系統(tǒng)加以利用，采用下列方式之一
A、將高溫發(fā)電機(jī)組所排出的工作介質(zhì)直接輸送到低溫發(fā)電機(jī)組中進(jìn)行發(fā)電；
B、以高溫發(fā)電機(jī)組所排出的工作介質(zhì)為熱源經(jīng)過ー組換熱裝置，將低溫發(fā)電的工作介質(zhì)加熱進(jìn)行發(fā)電，高溫?zé)岚l(fā)電的發(fā)電機(jī)組的出口設(shè)置有一個(gè)換熱器，換熱器高溫端為高溫發(fā)電的工作介質(zhì)由高溫降低為低溫，換熱器的低溫段將低溫發(fā)電的工作介質(zhì)進(jìn)行升溫或蒸發(fā)；
C、將高溫發(fā)電機(jī)組所排出的工作介質(zhì)輸送蓄熱器中，通過ー組換熱裝置與蓄熱器進(jìn)行換熱后將熱能進(jìn)行蓄熱，低溫發(fā)電機(jī)組與蓄熱器之間設(shè)置有一組換熱器，在需要發(fā)電時(shí)通過換熱器與低溫發(fā)電機(jī)組進(jìn)行換熱實(shí)現(xiàn)發(fā)電
太陽能低溫發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電后的工作介質(zhì)的能源作為高溫太陽能發(fā)電的能源，采用下列方式之一
A、將低溫發(fā)電后的余熱與高溫?zé)嵩椿旌瞎餐瑯?gòu)成高溫發(fā)電的能源；
B、將低溫發(fā)電的余熱進(jìn)行再加熱到高溫太陽能發(fā)電的熱源的溫度，進(jìn)行高溫發(fā)電；C、將低溫發(fā)電的余熱進(jìn)行再加壓到高溫太陽能發(fā)電的熱源的溫度和壓力，進(jìn)行高溫發(fā)電。高溫發(fā)電機(jī)組和低溫發(fā)電機(jī)組可以組成兩個(gè)獨(dú)立的發(fā)電循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)每級(jí)獨(dú)立發(fā)電；又可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)互補(bǔ)利用的梯級(jí)發(fā)電。這樣可以根據(jù)系統(tǒng)的采集及發(fā)電的需求進(jìn)行發(fā)電，雙級(jí)發(fā)電可以采用同樣的發(fā)電工作介質(zhì)，也可以采用不同的發(fā)電工作介質(zhì)，可以采用同樣的發(fā)現(xiàn)循環(huán)，也可以采用不同的發(fā)電循環(huán)。太陽能高 溫發(fā)電系統(tǒng)的冷凝溫度為60-300攝氏度，太陽能高溫發(fā)電采用汽輪機(jī)或背壓汽輪機(jī)組發(fā)電，太陽能低溫采用膨脹機(jī)機(jī)組發(fā)電，太陽能高溫發(fā)電機(jī)組采用蒸汽為工作介質(zhì)進(jìn)行發(fā)電，太陽了低溫采用有機(jī)工作介質(zhì)的郎肯循環(huán)發(fā)電。太陽了低溫采集系統(tǒng)采用下列ー種或其組合
A、單ロ太陽能真空集熱管；
B、雙通太陽能真空集熱管；
C、太陽能集熱板；
D、在A、B、C采集系統(tǒng)中加入金屬、玻璃、薄膜反射或透射板或線聚焦或點(diǎn)聚焦的菲涅爾反射鏡、線聚焦或點(diǎn)聚焦的菲涅爾透射鏡；
太陽能高溫采集系統(tǒng)采用下列ー種或其組合
A、槽式；
B、塔式；
D、碟式；
E、菲涅爾鏡式。任何熱發(fā)電機(jī)組都可以應(yīng)用于發(fā)電系統(tǒng)，高溫發(fā)電機(jī)組或者低溫發(fā)電機(jī)組采用下列ー種
A、渦輪流體發(fā)電機(jī)；
B、單螺桿流體發(fā)電機(jī)；
C、雙螺桿流體發(fā)電機(jī)；
D、葉輪流體發(fā)電機(jī)；
E、轉(zhuǎn)子流體發(fā)電機(jī)；
F、活塞流體發(fā)電機(jī)；
G、汽輪機(jī)。發(fā)電工作介質(zhì)可以采用傳統(tǒng)的水或者低溫有機(jī)工作介質(zhì)，所有的制冷劑類物質(zhì)及其組合都可以成為發(fā)電工作介質(zhì)，其優(yōu)選的所述的發(fā)電工作介質(zhì)至少包括下列類型中的至少ー個(gè)
A、氟利昂；
B、氨；
C、水；
D、碳?xì)浠衔铮?br> E、醇；
F、溫室氣體。還設(shè)置有多聯(lián)產(chǎn)設(shè)備，多聯(lián)產(chǎn)設(shè)備設(shè)置在發(fā)電機(jī)組工作介質(zhì)排出ロ，多聯(lián)產(chǎn)設(shè)備可以作為發(fā)電系統(tǒng)的冷凝器與發(fā)電機(jī)組進(jìn)行串聯(lián)，或者與發(fā)電系統(tǒng)冷凝器進(jìn)行并聯(lián)，將發(fā)電后的工作介質(zhì)的余熱加以利用，多個(gè)多聯(lián)產(chǎn)設(shè)備設(shè)置之間通過串聯(lián)、并聯(lián)、混合連接實(shí)現(xiàn)連接；多聯(lián)產(chǎn)設(shè)備選自下列至少ー種
A、供暖設(shè)備由換熱器或者與換熱器連接的蓄熱器、供暖的散熱器、地板采暖管道、循環(huán)泵組成的ー個(gè)循環(huán)密閉系統(tǒng)，該換熱器的高溫流體為發(fā)電循環(huán)工作介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電エ作介質(zhì)進(jìn)行冷凝，換熱器的低溫供暖流體通過換熱器將熱能轉(zhuǎn)換到低溫供暖流體上，低溫供暖流體經(jīng)循環(huán)泵將熱能傳遞到供暖的散熱器、地板采暖管道上，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的供暖；
B、生活熱水設(shè)備由換熱器或者與換熱器連接的蓄熱器、水開關(guān)、洗浴噴頭組成、泵組成，該換熱器的高溫流體為發(fā)電循環(huán)工作介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電工作介質(zhì)進(jìn)行冷凝和利用，低溫流體將生活熱水加熱；
C、制冷設(shè)備由換熱器或者與換熱器連接的蓄熱器、制冷機(jī)組、循環(huán)泵組成的一個(gè)循環(huán)密閉系統(tǒng)，該換熱器的高溫流體為發(fā)電循環(huán)流體，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電工作介質(zhì)進(jìn)行冷凝或利用，換熱器的低溫制冷流體通過換熱器獲得熱能，通過制冷機(jī)組進(jìn)行制冷；
D、開水設(shè)備由與換熱器進(jìn)行換熱的開水蓄熱器、水開關(guān)組成，換熱器將開水蓄熱器的熱水進(jìn)行加熱成為開水，
E、干燥設(shè)備由與換熱器進(jìn)行換熱的干燥設(shè)備，換熱器為干燥設(shè)備提供熱能，換熱器的發(fā)電工作介質(zhì)高溫流體的溫度高于40度；
F、烹飪?cè)O(shè)備由與換熱器進(jìn)行換熱的烹飪?cè)O(shè)備，換熱器為烹飪?cè)O(shè)備提供熱能，換熱器的發(fā)電工作介質(zhì)高溫流體的溫度高于80度。多個(gè)太陽了低溫采集系統(tǒng)進(jìn)行采集，采集的后形成多個(gè)太陽能低溫?zé)嵩聪到y(tǒng)，多個(gè)低溫?zé)嵩磁c多個(gè)低溫發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電，發(fā)電后的余熱用于高溫分布式發(fā)電，發(fā)電后的熱源經(jīng)過制冷、干燥、供暖應(yīng)用后再進(jìn)入到低溫采集系統(tǒng)進(jìn)行加熱。通過實(shí)施本發(fā)明可以獲得以下有益效果
1、本發(fā)明充分利用低溫太陽能發(fā)電以及高溫太陽能發(fā)電后的余熱，因而提高了整體系統(tǒng)的能源利用率，實(shí)現(xiàn)了梯級(jí)采集以及梯級(jí)發(fā)電；
2、本發(fā)明是分布式、低成本熱發(fā)電系統(tǒng)，可以用于家庭及電站電網(wǎng)的發(fā)電；
3、本熱電多聯(lián)產(chǎn)的成本低、效率高，為太陽能利用提供了全新的技術(shù)與產(chǎn)品；
4、本發(fā)明也可以用于大規(guī)模的發(fā)電，用多個(gè)分布式的太陽能采集實(shí)現(xiàn)。


附圖中標(biāo)號(hào)具體含義如下
I :太陽能低溫采集系統(tǒng)，2 :太陽了低溫發(fā)電機(jī)，3 :太陽能高溫采集系統(tǒng)，4 :太陽能高溫發(fā)電機(jī)，5 :太陽能低溫發(fā)電余熱提供高溫發(fā)電系統(tǒng)，6 :太陽能高溫發(fā)電余熱提供給低溫發(fā)電系統(tǒng)，7 :蒸發(fā)器，8 :冷凝器，9 :循環(huán)泵，10 :蓄熱換熱器，11 :增壓設(shè)備，12 :烹飪?cè)O(shè)備，13 :干燥設(shè)備，14 :制冷機(jī)組，15 :生活水洗浴設(shè)備，16 :供暖設(shè)備。圖I是多級(jí)太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的示意 圖2是混合利用式多級(jí)太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的示意 圖3是兩級(jí)獨(dú)立循環(huán)與互補(bǔ)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的示意 圖4是兩級(jí)獨(dú)立循環(huán)與互補(bǔ)循環(huán)發(fā)電及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的示意圖；圖5是分布式兩級(jí)獨(dú)立循環(huán)與互補(bǔ)循環(huán)發(fā)電及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I、多級(jí)太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)
圖I中設(shè)置有太陽了低溫采集系統(tǒng)I以及太陽能低溫發(fā)電系統(tǒng)2，太陽能高溫采集系統(tǒng)3及太陽能高溫采集系統(tǒng)4，太陽能低溫發(fā)電系統(tǒng)的余熱通過太陽能低溫發(fā)電余熱提供高溫發(fā)電系統(tǒng)5提供給太陽能高溫發(fā)電系統(tǒng)，太陽能高溫發(fā)電系統(tǒng)的余熱通過太陽能高溫發(fā)電余熱提供給低溫發(fā)電系統(tǒng)6提供給低溫發(fā)電系統(tǒng)。
實(shí)施例2、混合利用式多級(jí)太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)
圖2由低溫太陽能采集系統(tǒng)I及低溫太陽能發(fā)電2組成低溫發(fā)電系統(tǒng)，低溫發(fā)電系統(tǒng)的余熱一部分直接提供給高溫太陽能采集系統(tǒng)進(jìn)行加熱，另外一部分提供給高溫蓄熱換熱器，高溫太陽能采集系統(tǒng)3將高溫直接采集的熱能與低溫發(fā)電的余熱進(jìn)行互補(bǔ)，提供給高溫太陽能發(fā)電系統(tǒng)4，進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電后的余熱進(jìn)入到冷凝器進(jìn)行部分冷凝，部分冷凝后的高溫工作介質(zhì)直接進(jìn)行高溫發(fā)電，高溫發(fā)電的一部分余熱直接的進(jìn)入到蓄熱換熱器10中，直接提供給低溫太陽能采集系統(tǒng)進(jìn)行采集后進(jìn)行用于低溫太陽能發(fā)電。本系統(tǒng)采用將部分余熱直接提供給另外ー級(jí)，部分余熱通過冷凝器、蓄熱換熱器進(jìn)行交換后加以利用的方式，將余熱根據(jù)需要的分別利用。實(shí)施例3、兩級(jí)獨(dú)立循環(huán)與互補(bǔ)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)
如圖3所示，本實(shí)施例中太陽能低溫采集系統(tǒng)I采集的太陽能低溫?zé)嵩刺峁┙o低溫蒸發(fā)器7，通過低溫發(fā)電機(jī)2實(shí)現(xiàn)發(fā)電，發(fā)電后的余熱進(jìn)行到冷凝器8冷凝，經(jīng)過冷凝器的工作介質(zhì)循環(huán)泵9進(jìn)入到蒸發(fā)器中，從而構(gòu)成低溫太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，該循環(huán)采用ORC有機(jī)工作介質(zhì)郎肯循環(huán)進(jìn)行發(fā)電，其發(fā)電工作介質(zhì)為制冷劑氟利昂的混合介質(zhì)，發(fā)電機(jī)采用螺桿膨脹機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。太陽能高溫采集系統(tǒng)3及太陽能高溫發(fā)電系統(tǒng)4構(gòu)成的太陽能高溫發(fā)電系統(tǒng)由蒸發(fā)器7冷凝器8循環(huán)泵9構(gòu)成ー個(gè)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用水為工作介質(zhì)發(fā)電，采用被壓汽輪機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，低溫發(fā)電系統(tǒng)的余熱與高溫發(fā)電系統(tǒng)冷凝后的工作介質(zhì)進(jìn)行換熱，將高溫冷凝后的水進(jìn)行初級(jí)加熱后再進(jìn)入到高溫的太陽能采集系統(tǒng)進(jìn)行升溫，換熱后的低溫工作介質(zhì)經(jīng)冷凝器后進(jìn)行低溫循環(huán)發(fā)電；高溫發(fā)電的余熱與低溫發(fā)電的余熱通過蓄熱換熱器10進(jìn)行換熱，低溫的工作介質(zhì)被直接加熱后蒸發(fā)器的氣體進(jìn)行混合或者直接進(jìn)入到發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。雙級(jí)發(fā)電系統(tǒng)采用不同的工作介質(zhì)和不同的發(fā)電機(jī)組，實(shí)現(xiàn)雙級(jí)獨(dú)立或者互補(bǔ)的進(jìn)行發(fā)電。實(shí)施例4、兩級(jí)獨(dú)立循環(huán)與互補(bǔ)循環(huán)發(fā)電及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
如圖4所示，本實(shí)施例采用兩個(gè)獨(dú)立可以運(yùn)行的發(fā)電系統(tǒng)，但是采用相同的工作介質(zhì)水進(jìn)行發(fā)電，低溫發(fā)電系統(tǒng)與高溫發(fā)電系統(tǒng)的冷凝部分都是采用余熱利用的方式實(shí)現(xiàn)，低溫發(fā)電部分的余熱直接用于供暖15和熱水16，高溫余熱部分用于制冷12、干燥13等應(yīng)用，低溫的余熱蒸汽被壓縮裝置11壓縮后進(jìn)入到高溫蒸發(fā)室內(nèi)7，加以利用，高溫的余熱經(jīng)由蓄熱換熱器10進(jìn)入到低溫蒸發(fā)器7中加以利用。由于采用對(duì)聯(lián)產(chǎn)裝置，因而可以將余熱進(jìn)行利用，因而本實(shí)施例為多級(jí)多聯(lián)產(chǎn)的發(fā)電系統(tǒng)。
實(shí)施例5、分布式兩級(jí)獨(dú)立循環(huán)與互補(bǔ)循環(huán)發(fā)電及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
如圖5所示，本實(shí)施例是三個(gè)太陽了低溫采集系統(tǒng)及三個(gè)低溫發(fā)電機(jī)組進(jìn)行分布式采集和發(fā)電，其余熱被用于進(jìn)入到ニ個(gè)高溫太陽能采集系統(tǒng)被加熱后直接被加入后進(jìn)進(jìn)入到高溫太陽能發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，部分余熱進(jìn)入到蓄熱換熱器10中，與高溫采集的熱能進(jìn)行混合或者換熱，高溫?zé)崮苓M(jìn)入到ニ個(gè)高溫發(fā)電機(jī)組中，實(shí)現(xiàn)高溫發(fā)電，高溫發(fā)電后的余熱直接進(jìn)入到低溫發(fā)電機(jī)組發(fā)電或者經(jīng)過太陽能低溫采集系統(tǒng)加熱后發(fā)電。
根據(jù)本發(fā)明的原理及結(jié)構(gòu)，可以設(shè)計(jì)其他的實(shí)施案例，只要符合本發(fā)明的原理及結(jié)構(gòu)，都屬于本發(fā)明的實(shí)施。
權(quán)利要求
1.分布式多級(jí)太陽能熱發(fā)電及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，包括太陽能采集系統(tǒng)、太陽能發(fā)電機(jī)組，其特征是至少包含ニ組太陽能發(fā)電系統(tǒng)，每組太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能采集系統(tǒng)和太陽能發(fā)電機(jī)組組成，一組太陽能發(fā)電系統(tǒng)可以與另外ー組太陽能發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行串聯(lián)和/或并聯(lián)連接，一組太陽能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電后的余熱被另ー組太陽能發(fā)電系統(tǒng)利用，實(shí)現(xiàn)多級(jí)余熱利用的發(fā)電，ニ組太陽能發(fā)電系統(tǒng)可以由一組太陽能低溫發(fā)電系統(tǒng)與ー組太陽能高溫發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式多級(jí)太陽能熱發(fā)電及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征是太陽能低溫發(fā)電系統(tǒng)采用太陽能高溫發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組所排出的工作介質(zhì)的熱能為能源實(shí)現(xiàn)低溫太陽能發(fā)電，或者太陽能低溫發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電后的工作介質(zhì)的能源被高溫太陽能發(fā)電的系統(tǒng)用于高溫發(fā)電。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式多級(jí)太陽能熱發(fā)電及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征是還設(shè)置有不同溫度的蓄熱器，在低溫發(fā)電機(jī)組進(jìn)入發(fā)電機(jī)組前、高溫發(fā)電機(jī)組進(jìn)入發(fā)電機(jī)組前、高溫發(fā)電機(jī)組所排出ロ，在蓄熱器內(nèi)設(shè)置有蓄熱材料，蓄熱材料選自下列至少ー種或其組合 A、水； B、導(dǎo)熱油； C、固液相變、固固相變物質(zhì)； D、熔融鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、3所述的分布式多級(jí)太陽能熱發(fā)電及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征是采用下列ー種方式將太陽能高溫發(fā)電機(jī)組所排出的工作介質(zhì)的熱能為能源，用于低溫太陽能發(fā)電機(jī)組的發(fā)電A、將高溫發(fā)電機(jī)組所排出的工作介質(zhì)直接輸送到低溫發(fā)電機(jī)組中進(jìn)行發(fā)電； B、以高溫發(fā)電機(jī)組所排出的工作介質(zhì)為熱源經(jīng)過ー組換熱裝置，將低溫發(fā)電的エ作介質(zhì)加熱進(jìn)行發(fā)電，高溫?zé)岚l(fā)電的發(fā)電機(jī)工作介質(zhì)出口設(shè)置有一個(gè)換熱器，換熱器高溫端為高溫發(fā)電的工作介質(zhì)由高溫降低為低溫，換熱器的低溫、端將低溫發(fā)電的工作介質(zhì)進(jìn)行升溫或蒸發(fā)；C、將高溫發(fā)電機(jī)組所排出的工作介質(zhì)輸送到蓄熱器中，通過ー組換熱裝置與蓄熱器進(jìn)行換熱后將熱能進(jìn)行蓄熱，低溫發(fā)電機(jī)組與蓄熱器之間設(shè)置有一組換熱器，在需要發(fā)電時(shí)通過換熱器與低溫發(fā)電機(jī)組進(jìn)行換熱實(shí)現(xiàn)發(fā)電； 太陽能低溫發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電后的工作介質(zhì)的能源高溫太陽能發(fā)電系統(tǒng)加以利用，采用下列方式之一 將低溫發(fā)電后的余熱與高溫?zé)嵩椿旌瞎餐瑯?gòu)成高溫發(fā)電的能源； 將低溫發(fā)電的余熱進(jìn)行再加熱到高溫太陽能發(fā)電的熱源的溫度，進(jìn)行高溫發(fā)電； 將低溫發(fā)電的余熱進(jìn)行再加壓到高溫太陽能發(fā)電的熱源的溫度和壓力，進(jìn)行高溫發(fā)電。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式多級(jí)太陽能熱發(fā)電及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征是高溫發(fā)電機(jī)組和低溫發(fā)電機(jī)組可以組成兩個(gè)獨(dú)立的發(fā)電循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)每級(jí)獨(dú)立發(fā)電；又可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)互補(bǔ)利用的梯級(jí)發(fā)電，雙級(jí)發(fā)電可以采用同樣的發(fā)電工作介質(zhì)，也可以采用不同的發(fā)電工作介質(zhì)，可以采用同樣的發(fā)現(xiàn)循環(huán)，也可以采用不同的發(fā)電循環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的分布式多級(jí)太陽能熱發(fā)電及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征是太陽能高溫發(fā)電系統(tǒng)的冷凝溫度為60-300攝氏度，太陽能高溫發(fā)電采用汽輪機(jī)或背壓汽輪機(jī)組發(fā)電，太陽能低溫采用膨脹機(jī)機(jī)組發(fā)電，太陽能高溫發(fā)電機(jī)組采用蒸汽為工作介質(zhì)進(jìn)行發(fā)電，太陽了低溫采用有機(jī)工作介質(zhì)的郎肯循環(huán)發(fā)電。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式多級(jí)太陽能熱發(fā)電及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征是太陽能低溫采集系統(tǒng)采用下列ー種或其組合 A、單ロ太陽能真空集熱管； B、雙通太陽能真空集熱管； C、太陽能集熱板； D、在A、B、C采集系統(tǒng)中加入金屬、玻璃、薄膜反射或透射板或線聚焦或點(diǎn)聚焦的菲涅爾反射鏡、線聚焦或點(diǎn)聚焦的菲涅爾透射鏡； 太陽能高溫采集系統(tǒng)采用下列ー種或其組合 A、槽式； B、塔式； D、碟式；E、菲涅爾鏡式。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式多級(jí)太陽能熱發(fā)電及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征是高溫發(fā)電機(jī)組或者低溫發(fā)電機(jī)組采用下列ー種 A、渦輪流體發(fā)電機(jī)； B、單螺桿流體發(fā)電機(jī)； C、雙螺桿流體發(fā)電機(jī)； D、葉輪流體發(fā)電機(jī)； E、轉(zhuǎn)子流體發(fā)電機(jī)； F、活塞流體發(fā)電機(jī)； G、汽輪機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式多級(jí)太陽能熱發(fā)電及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征是所述的發(fā)電工作介質(zhì)至少包括下列類型中的至少ー個(gè) A、氟利昂； B、氨； C、水； D、碳?xì)浠衔铮? E、醇； F、溫室氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式多級(jí)太陽能熱發(fā)電及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征還設(shè)置有多聯(lián)產(chǎn)設(shè)備，多聯(lián)產(chǎn)設(shè)備設(shè)置在發(fā)電機(jī)組工作介質(zhì)排出ロ，多聯(lián)產(chǎn)設(shè)備可以作為發(fā)電系統(tǒng)的冷凝器與發(fā)電機(jī)組進(jìn)行串聯(lián)，或者與發(fā)電系統(tǒng)冷凝器進(jìn)行并聯(lián)，將發(fā)電后的工作介質(zhì)的余熱加以利用，多個(gè)多聯(lián)產(chǎn)設(shè)備設(shè)置之間通過串聯(lián)、并聯(lián)、混合連接實(shí)現(xiàn)連接；多聯(lián)產(chǎn)設(shè)備選自下列至少ー種 A、供暖設(shè)備由換熱器或者與換熱器連接的蓄熱器、供暖的散熱器、地板采暖管道、循環(huán)泵組成的ー個(gè)循環(huán)密閉系統(tǒng)，該換熱器的高溫流體為發(fā)電循環(huán)工作介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電エ作介質(zhì)進(jìn)行冷凝，換熱器的低溫供暖流體通過換熱器將熱能轉(zhuǎn)換到低溫供暖流體上，低溫供暖流體經(jīng)循環(huán)泵將熱能傳遞到供暖的散熱器、地板采暖管道上，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的供暖； B、生活熱水設(shè)備由換熱器或者與換熱器連接的蓄熱器、水開關(guān)、洗浴噴頭組成、泵組成，該換熱器的高溫流體為發(fā)電循環(huán)工作介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電工作介質(zhì)進(jìn)行冷凝和利用，低溫流體將生活熱水加熱； C、制冷設(shè)備由換熱器或者與換熱器連接的蓄熱器、制冷機(jī)組、循環(huán)泵組成的一個(gè)循環(huán)密閉系統(tǒng)，該換熱器的高溫流體為發(fā)電循環(huán)流體，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電工作介質(zhì)進(jìn)行冷凝或利用，換熱器的低溫制冷流體通過換熱器獲得熱能，通過制冷機(jī)組進(jìn)行制冷； D、開水設(shè)備由與換熱器進(jìn)行換熱的開水蓄熱器、水開關(guān)組成，換熱器將開水蓄熱器的熱水進(jìn)行加熱成為開水， E、干燥設(shè)備由與換熱器進(jìn)行換熱的干燥設(shè)備，換熱器為干燥設(shè)備提供熱能，換熱器的發(fā)電工作介質(zhì)高溫流體的溫度高于40度； F、烹飪?cè)O(shè)備由與換熱器進(jìn)行換熱的烹飪?cè)O(shè)備，換熱器為烹飪?cè)O(shè)備提供熱能，換熱器的發(fā)電工作介質(zhì)高溫流體的溫度高于80度。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式多級(jí)太陽能熱發(fā)電及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征是多個(gè)太陽了低溫采集系統(tǒng)進(jìn)行分布式采集以及多個(gè)太陽能高溫采集系統(tǒng)進(jìn)行分布式采集，采集的后形成多個(gè)太陽能低溫?zé)嵩聪到y(tǒng)，多個(gè)低溫?zé)嵩磁c多個(gè)低溫發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電，多個(gè)高溫采集系統(tǒng)采集的能源進(jìn)入到高溫發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行分布式發(fā)電；低溫發(fā)電與高溫發(fā)電的發(fā)電后的余熱進(jìn)行相互利用，發(fā)電后的熱源經(jīng)過制冷、干燥、供暖多聯(lián)產(chǎn)應(yīng)用后再進(jìn)入到低溫或者高溫采集系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)發(fā)電。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種分布式多級(jí)太陽能熱發(fā)電及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，包括太陽能采集系統(tǒng)、太陽能發(fā)電機(jī)組，至少包含二組太陽能發(fā)電系統(tǒng)，每組太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能采集系統(tǒng)和太陽能發(fā)電機(jī)組組成，一組太陽能發(fā)電系統(tǒng)可以與另外一組太陽能發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行串聯(lián)和/或并聯(lián)連接，一組太陽能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電后的余熱被另一組太陽能發(fā)電系統(tǒng)利用，二組太陽能發(fā)電系統(tǒng)可以由太陽能低溫發(fā)電系統(tǒng)與太陽能高溫發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成。同時(shí)由于采用分布式式采集及分布式多級(jí)互補(bǔ)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了分布式多級(jí)太陽能熱發(fā)電，在每一級(jí)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，采用制冷、供干燥、熱水的應(yīng)用，即實(shí)現(xiàn)了余熱利用，又實(shí)現(xiàn)了對(duì)工作介質(zhì)的冷凝，增加了系統(tǒng)的整體熱能利用效率。
文檔編號(hào)F25B29/00GK102865202SQ20121015360
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者李建民 申請(qǐng)人:北京智慧劍科技發(fā)展有限責(zé)任公司