一種光煤互補(bǔ)太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種光煤互補(bǔ)太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]能源危機(jī)在世界范圍內(nèi)日漸凸顯，可再生能源未來將成為世界能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分。尤其是對太陽能利用的合理開發(fā)具有重要意義。近些年來，全世界各個國家的科研工作者在這方面進(jìn)行了大量的工作和科學(xué)探索，并取得了一定的成果，太陽能熱發(fā)電就是其中最典型的代表。
[0003]目前太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)形式主要包括:太陽能塔式、太陽能槽式、太陽能碟式及太陽能菲涅爾式等幾種形式。其中太陽能槽式聚光集熱系統(tǒng)是太陽能熱發(fā)電近些年來采用的主要形式。它是最早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行的太陽能熱發(fā)電形式，主要因?yàn)槠浼夹g(shù)發(fā)展迅猛，技術(shù)比較成熟，相對成本較低。隨著近些年的不斷完善和發(fā)展技術(shù)逐漸趨于成熟，目前已大規(guī)模應(yīng)用于太陽能熱發(fā)電領(lǐng)域。其工作原理是:利用槽式拋物柱面反光鏡將平行于該反光鏡對稱中心面的光線聚焦到位于焦線處的真空吸熱管上，吸熱管內(nèi)部有流體工質(zhì)將熱量帶走后直接發(fā)電，或加熱水后再進(jìn)行發(fā)電。
[0004]而中國能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主，大部份電力通過燃煤發(fā)電提供，燃煤發(fā)電占比超過70%，因此，如何實(shí)現(xiàn)燃煤電站與太陽能發(fā)電相互結(jié)合，便成為解決當(dāng)今社會能源問題的一個重要內(nèi)容。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種光煤互補(bǔ)太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，具體地，采用了如下的技術(shù)方案:
[0006]一種光煤互補(bǔ)太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽能集熱系統(tǒng)和燃煤電站集成系統(tǒng)，太陽能集熱系統(tǒng)接入燃煤電站集成系統(tǒng)，還包括熱工控制系統(tǒng)，熱工控制系統(tǒng)包括用于控制太陽能集熱系統(tǒng)的光電DCS控制系統(tǒng)和用于控制燃煤電站集成系統(tǒng)的火電DCS控制系統(tǒng)，所述的光電DCS控制系統(tǒng)與火電DCS控制系統(tǒng)之間進(jìn)行通訊連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述的光電DCS控制系統(tǒng)包括光電DCS控制柜和太陽能聚光集熱器控制箱，光電DCS控制柜和太陽能聚光集熱器控制箱之間通過工業(yè)總線相連。
[0008]進(jìn)一步地，所述的DCS控制柜連接網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通過工業(yè)以太網(wǎng)通訊的方式連接至少兩個DCS操作站。
[0009]進(jìn)一步地，所述的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通過工業(yè)以太網(wǎng)通訊的方式連接打印設(shè)備。
[0010]進(jìn)一步地，所述的光電DCS控制系統(tǒng)還包括氣象站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，氣象站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過工業(yè)以太網(wǎng)通訊的方式連接網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。
[0011]進(jìn)一步地，所述的氣象站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括氣象站數(shù)據(jù)采集器和氣象站主機(jī)，氣象站數(shù)據(jù)采集器連接氣象站主機(jī)，氣象站主機(jī)通過工業(yè)以太網(wǎng)通訊的方式連接網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。
[0012]進(jìn)一步地，所述的光電DCS控制柜連接配電系統(tǒng)，所述的光電DCS控制柜還分別連接邏輯開關(guān)、變送器和實(shí)時數(shù)字仿真儀。
[0013]進(jìn)一步地，所述的熱工控制系統(tǒng)的電源采用雙回路的供電方式，其中一路來自燃煤電站集成系統(tǒng)，另一路來自UPS供電系統(tǒng)。
[0014]進(jìn)一步地，所述的熱工控制系統(tǒng)設(shè)置接地匯聚箱，接地電阻小于I歐姆。
[0015]進(jìn)一步地，所述的太陽能集熱系統(tǒng)包括用于加熱傳熱介質(zhì)的聚光集熱系統(tǒng)和用于驅(qū)動傳熱介質(zhì)循環(huán)的傳熱介質(zhì)系統(tǒng)，傳熱介質(zhì)系統(tǒng)連接聚光集熱系統(tǒng)；所述的傳熱介質(zhì)系統(tǒng)包括換熱系統(tǒng)，換熱系統(tǒng)接入燃煤電站集成系統(tǒng)；所述的聚光集熱系統(tǒng)聚光加熱傳熱介質(zhì)，傳熱介質(zhì)經(jīng)傳熱介質(zhì)系統(tǒng)的換熱系統(tǒng)換熱給燃煤電站集成系統(tǒng)，換熱后的傳熱介質(zhì)再經(jīng)傳熱介質(zhì)系統(tǒng)返回聚光集熱系統(tǒng)。
[0016]本實(shí)用新型的熱工控制系統(tǒng)同時實(shí)現(xiàn)了太陽能集熱系統(tǒng)的控制和燃煤電站集成系統(tǒng)的控制，從而實(shí)現(xiàn)對整個系統(tǒng)的啟動、停機(jī)、正常運(yùn)行和故障情況的監(jiān)測、處理。
【附圖說明】
[0017]圖1本實(shí)用新型的太陽能集熱系統(tǒng)的系統(tǒng)圖；
[0018]圖2本實(shí)用新型的氮封系統(tǒng)的系統(tǒng)放大圖；
[0019]圖3本實(shí)用新型的燃煤電站集成系統(tǒng)的系統(tǒng)圖；
[0020]圖4本實(shí)用新型的熱工控制系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。
[0021]附圖中的標(biāo)號說明:1-聚光集熱系統(tǒng)2-換熱系統(tǒng)3-冷卻系統(tǒng)4-氮封系統(tǒng)5-膨脹系統(tǒng)6-循環(huán)泵系統(tǒng)7-電加熱系統(tǒng)8-回收系統(tǒng)9-凝汽器10-凝結(jié)水泵11-汽封加熱器13除氧器14-低壓加熱器15-凝結(jié)水母管16-凝結(jié)水支管15-太陽能聚光集熱器控制箱16-光電DCS控制柜19-網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)20-氣象站數(shù)據(jù)采集器21-氣象站主機(jī)22-DCS操作站23-打印設(shè)備24-配電系統(tǒng)25-邏輯開關(guān)26-變送器27-實(shí)時數(shù)字仿真儀101-拋物面槽式太陽能聚光器201-換熱器301-空氣冷卻器401-氮?dú)馄?02-減壓器403-高壓截止閥404-低壓截止閥501-膨脹罐601-循環(huán)泵701-電加熱器。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的一種光煤互補(bǔ)太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述:
[0023]如圖1及圖3所示，一種光煤互補(bǔ)太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽能集熱系統(tǒng)和燃煤電站集成系統(tǒng)，太陽能集熱系統(tǒng)包括用于加熱傳熱介質(zhì)的聚光集熱系統(tǒng)I和用于驅(qū)動傳熱介質(zhì)循環(huán)的傳熱介質(zhì)系統(tǒng)，傳熱介質(zhì)系統(tǒng)連接聚光集熱系統(tǒng)I ;所述的傳熱介質(zhì)系統(tǒng)包括換熱系統(tǒng)2，換熱系統(tǒng)2接入燃煤電站集成系統(tǒng)；所述的聚光集熱系統(tǒng)I聚光加熱傳熱介質(zhì)，傳熱介質(zhì)經(jīng)傳熱介質(zhì)系統(tǒng)的換熱系統(tǒng)2換熱給燃煤電站集成系統(tǒng)，換熱后的傳熱介質(zhì)再經(jīng)傳熱介質(zhì)系統(tǒng)返回聚光集熱系統(tǒng)I。
[0024]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的換熱系統(tǒng)2包括換熱器201，所述的燃煤電站集成系統(tǒng)包括依次連接的凝結(jié)水泵10、汽封加熱器11、低壓加熱器14和除氧器13，凝結(jié)水泵10連接除氧器13 ;所述換熱器201的進(jìn)水口連接凝結(jié)水泵10的出口，換熱器201的出水口連接除氧器13。
[0025]本實(shí)用新型將太陽能集熱系統(tǒng)和燃煤電站集成系統(tǒng)通過換熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)結(jié)合。具體地，首先利用太陽能集熱系統(tǒng)加熱傳熱介質(zhì)，再將傳熱介質(zhì)的熱量通過換熱系統(tǒng)2的換熱器201將熱量交換給燃煤電站集成系統(tǒng)來自凝汽器分流出的部分凝結(jié)水，加熱后的凝結(jié)水返回除氧器，從而實(shí)現(xiàn)太陽能集熱系統(tǒng)輔助加熱功能。本實(shí)用新型太陽能集熱系統(tǒng)接入燃煤電站集成系統(tǒng)的方式對燃煤機(jī)組熱力系統(tǒng)擾動最小。
[0026]另外，本實(shí)用新型更加有效的利用太陽能，節(jié)省現(xiàn)有燃煤發(fā)電廠的燃煤量，對節(jié)省不可再生能源具有重要的意義。
[0027]具體地，本實(shí)用新型所述的凝結(jié)水泵10的出口端連接凝結(jié)水母管15，所述的凝結(jié)水母管15連接凝結(jié)水支管16，凝結(jié)水支管16連接至換熱器201后接入除氧器13處的凝結(jié)水母管15。
[0028]為了防止水倒流和緊急情況時快速隔離、停用換熱器，在所述凝結(jié)水泵10的出口和換熱器201的進(jìn)水口之間管路上依次設(shè)置止回閥、電動調(diào)節(jié)閥、孔板流量計和閘閥，所述的換熱器201的出水口處管路上設(shè)置電動閘閥。
[0029]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述除氧器13入口處管路上設(shè)置水質(zhì)在線檢測分析儀表。這樣可對水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，防止因傳熱介質(zhì)泄露造成水質(zhì)的污染。
[0030]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述換熱器201的出水口處管路上設(shè)置電伴熱帶。電伴熱帶是由導(dǎo)電聚合物和兩根平行金屬導(dǎo)線及絕緣護(hù)層構(gòu)成，其特點(diǎn)是導(dǎo)電聚合物具有很高的正溫度系數(shù)特性，且互相并聯(lián)，能隨被加熱體系的溫度變化自動調(diào)節(jié)輸出功率，自動限制加熱的溫度，可以任意截短或在一定范圍內(nèi)接長使用，并允許多次交叉重疊而無高溫?zé)狳c(diǎn)及燒毀之慮。
[0031 ] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述換熱器201的進(jìn)口處設(shè)置加壓裝置，使換熱器內(nèi)水側(cè)壓力高于導(dǎo)熱油壓力，以保證導(dǎo)熱油不會泄露進(jìn)入水系統(tǒng)。所述換熱器201的出口處設(shè)置減壓裝置，將加熱后的凝結(jié)水減壓至要求的壓強(qiáng)后再進(jìn)入除氧器。
[0032]本實(shí)用新型的燃煤電站集成系統(tǒng)還包括凝汽器9，凝汽器9連接凝結(jié)水泵10。
[0033]綜上，本實(shí)用新型經(jīng)過換熱器201加熱后的水為不飽和水，換熱過程中不產(chǎn)生相變，不涉及鍋爐本體；可以調(diào)節(jié)換熱器201水側(cè)流量使出水溫度相對恒定并滿足要求，充分利用聚光集熱系統(tǒng)I獲得的熱能，