线性菲涅尔式太阳能与直燃型生物质联合循环发电系统技术方案

本实用新型专利技术一种线性菲涅尔式太阳能与直燃型生物质联合循环发电系统，线性菲涅尔集热器预热蒸发段具有输入端和输出端，输出端连接汽水分离器，汽水分离器具有排汽端和排液端，排汽端连接线性菲涅尔集热器过热段，线性菲涅尔集热器过热段连接直燃型生物质锅炉，直燃型生物质锅炉连接汽轮发电机组，该汽轮发电机组连接凝汽器，凝汽器连接除氧器，除氧器连接直燃型生物质锅炉和线性菲涅尔集热器预热蒸发段的输入端，汽水分离器的排液端与除氧器汇合连接后连接线性菲涅尔集热器预热蒸发段的输入端。线性菲涅尔式太阳能与直燃型生物发电相结合联合循环发电，可提高系统效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及发电系统，特别是一种线性菲涅尔式太阳能与直燃型生物质联合循环发电系统。
技术介绍
线性菲涅尔式太阳能热发电技术是利用具有跟踪太阳运动装置的主反射镜列将太阳光反射聚集到固定的具有二次曲面的二级反射镜和集热管上，集热管将太阳光的辐射能转化为热能，并加热集热管内高温高压的水，产生蒸汽推动汽轮机发电机组发电。太阳聚光镜场由主镜场基架、主镜面场、太阳跟踪装置、二级反射镜、集热管、控制装置六个部分组成，其中二级反射镜和集热管组合起来又称为太阳能接收器。系统运行中，控制系统控制太阳跟踪装置驱动主镜场中的平面镜绕其转动轴旋转，使太阳光被反射聚集到二级反射镜和吸收器上，吸收器吸收光能并转化为工质的热能，从而实现太阳光能到热能的转化。线性菲涅尔式太阳能热发电系统流程如图1所示，其具有线性菲涅尔集热器预热蒸发段1，其具有输入端11和输出端12，输出端12连接汽水分离器2，汽水分离器2具有排汽端21和排液端22，排汽端21连接线性菲涅尔集热器过热段3，线性菲涅尔集热器过热段3连接汽轮机发电机组5，汽轮机发电机组5连接凝汽器6和除氧器7，除氧器7连接线性菲涅尔集热器预热蒸发段1的输入端11，汽水分离器2的排液端22与除氧器7汇合连接后连接线性菲涅尔集热器预热蒸发段1的输入端11。目前，线性菲涅尔式太阳能热发电技术系统效率较低约为8%~10%，主要由于线性菲涅尔式太阳能集热技术聚光比较低，水蒸汽只能被加热至微过热300℃左右，使得常规发电系统热效率较低，若提高其发电效率，应尽可能提高其蒸汽参数。直燃型生物质发电技术以秸秆、垃圾等为代表的生物质发电方式为直接燃烧发电。燃烧秸秆发电时，秸秆入炉有多种方式：可以将秸秆打包、粉碎造粒(压块)、或打成粉或者与煤混合后末打入锅炉。其生产过程为：将秸秆等生物质加工成适于锅炉燃烧的形式(粉状或块状)，送入锅炉内充分燃烧，使储存于生物质燃料中的化学能转变成热能；锅炉内的热后产生饱和蒸汽，饱和蒸汽在过热器内继续加热成过热蒸汽进入汽轮机，驱动汽轮发电机组旋转，将蒸汽的内能转换成机械能，最后由发电机将机械能变成电能。具体发电流程请 参见附图2所示，其具有生物质存储区91、粉碎系统92、排粉风机93、直燃型生物质锅炉4、空气预热器95、送风机96、除尘器97、引风机98、灰渣泵9及烟囱90。根据国内生物质电厂运行经验，项目所在地区必须应能提供充足的生物质燃料资源，如农林废弃物，枯枝落叶、秸秆谷壳等，而生物质燃料的收集成为制约生物质发电发展的重要因素之一。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种将线性菲涅尔式太阳能热发电技术和直燃型生物质发电技术相结合的联合循环发电系统。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种线性菲涅尔式太阳能与直燃型生物质联合循环发电系统，线性菲涅尔集热器预热蒸发段具有输入端和输出端，输出端连接汽水分离器，汽水分离器具有排汽端和排液端，排汽端连接线性菲涅尔集热器过热段，线性菲涅尔集热器过热段连接直燃型生物质锅炉，直燃型生物质锅炉连接汽轮发电机组，该汽轮发电机组连接凝汽器，凝汽器连接除氧器，除氧器连接直燃型生物质锅炉和线性菲涅尔集热器预热蒸发段的输入端，汽水分离器的排液端与除氧器汇合连接后连接线性菲涅尔集热器预热蒸发段的输入端。该直燃型生物质锅炉具有省煤器，除氧器连接省煤器，省煤器连接蒸发受热面，蒸发受热面通过汽包连接一级过热器，一级过热器通过蒸汽混合联箱连接二级过热器，二级过热器连接汽轮发电机组，线性菲涅尔集热器过热段连接蒸汽混合联箱。本技术的有益效果如下。1、线性菲涅尔式太阳能与直燃型生物发电相结合联合循环发电，可提高系统效率。常规线性菲涅尔式太阳能发电全厂总热效率约为8～10%。常规直燃型生物质发电全厂总热效率约为20%～30%。线性菲涅尔式太阳能与直燃型生物发电相结合联合循环发电全厂总热效率可达30%～40%。使整个线性菲涅尔式太阳能与直燃型生物发电相结合联合循环发电电站的总体效率可提高约10个百分点。线性菲涅尔式太阳能与直燃型生物发电相结合联合循环发电系统充分利用太阳能作为中低温加热热源，生物质发电的高温烟气作为高温加热热源，提高发电系统效率及能源利用效率。2、线性菲涅尔式太阳能与直燃型生物发电相结合联合循环发电与常规线性菲涅尔式太阳能相比提高了系统的稳定性。常规线性菲涅尔式太阳能发电系统需要每天启停，在每天启停的过程中需要消耗大量的额外能量，减少了汽轮机组出力；同时，汽轮机每天启停，增加了机组的疲劳损伤，减少了机组的运行寿命。线性菲涅尔式太阳能与直燃型生物发电相结合联合循环发电系统每天在50%~100%负荷之间运行，通过调整机组出力，减少了机组的频繁启停及低负荷运行工况时间。3、降低生物质电站对当地生物质燃料产量要求。根据国内生物质电厂运行经验，项目所在地区应能提供充足的生物质燃料资源，如农林废弃物，枯枝落叶、秸秆谷壳等，而生物质燃料的收集成为制约生物质发电发展的重要因素之一。鉴于太阳能热发电工艺的特殊性，生物质能作为太阳能热发电系统的辅助热源，故对项目所在地生物质燃料产量要求不高，便于生物质发电项目在国内的普及。附图说明图1为现有的线性菲涅尔式太阳能热发电系统流程结构图。图2为现有的直燃型生物质发电系统流程结构图。图3为本技术的发电系统流程结构图。具体实施方式如图3所示，本技术一种线性菲涅尔式太阳能与直燃型生物质联合循环发电系统，线性菲涅尔集热器预热蒸发段1具有输入端11和输出端12，输出端12连接汽水分离器2，汽水分离器2具有排汽端21和排液端22，排汽端21连接线性菲涅尔集热器过热段3，线性菲涅尔集热器过热段3连接直燃型生物质锅炉4，直燃型生物质锅炉4连接汽轮发电机组5，该汽轮发电机组5连接凝汽器6，凝汽器6连接除氧器7，除氧器7连接直燃型生物质锅炉4和线性菲涅尔集热器预热蒸发段1的输入端11，汽水分离器2的排液端22与除氧器7汇合连接后连接线性菲涅尔集热器预热蒸发段1的输入端11。该直燃型生物质锅炉4具有省煤器41，除氧器7连接省煤器41，省煤器41连接蒸发受热面42，蒸发受热面42通过汽包43连接一级过热器44，一级过热器44通过蒸汽混合联箱45连接二级过热器46，二级过热器46连接汽轮发电机组5，线性菲涅尔集热器过热段3连接蒸汽混合联箱45。这里的线性菲涅尔式太阳能所涉及的各个部件都是现有部件，直燃型生物质锅炉也是现有装置，其中依据需求可以设置各种管路以及泵，在此不再赘述。本技术将线性菲涅尔式太阳能热发电系统产生的微过热蒸汽引入生物质锅炉，利用生物质燃烧后高温烟气，将蒸汽进一步过热，进入汽轮机发电。该系统中，线性菲涅尔式太阳能发电系统集中吸收的太阳能转化为蒸汽的热能，经生物质锅炉进一步提高蒸汽的品质，再经汽轮机发电机组，最终转化为电能。本技术有两种主要运行模式：联合循环发电模式和纯生物质发电模式。在联合循环发电模式下，太阳能直接辐射经线性菲涅尔反射镜反射至位于焦线上的集热管，集热管内的水吸收太阳能，被加热至约300℃微过热蒸汽；在直燃型生物质锅炉内，生物质燃料燃烧后的高温烟气作为高温热源，加热自太阳能系统来过热蒸汽，进一步提高过热度；过热后的蒸汽进入汽轮发电机组发电。在纯生物质发电模式下，切除太阳能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线性菲涅尔式太阳能与直燃型生物质联合循环发电系统，其特征在于，线性菲涅尔集热器预热蒸发段具有输入端和输出端，输出端连接汽水分离器，汽水分离器具有排汽端和排液端，排汽端连接线性菲涅尔集热器过热段，线性菲涅尔集热器过热段连接直燃型生物质锅炉，直燃型生物质锅炉连接汽轮发电机组，该汽轮发电机组连接凝汽器，凝汽器连接除氧器，除氧器连接直燃型生物质锅炉和线性菲涅尔集热器预热蒸发段的输入端，汽水分离器的排液端与除氧器汇合连接后连接线性菲涅尔集热器预热蒸发段的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种线性菲涅尔式太阳能与直燃型生物质联合循环发电系统，其特征在于，线性菲涅尔集热器预热蒸发段具有输入端和输出端，输出端连接汽水分离器，汽水分离器具有排汽端和排液端，排汽端连接线性菲涅尔集热器过热段，线性菲涅尔集热器过热段连接直燃型生物质锅炉，直燃型生物质锅炉连接汽轮发电机组，该汽轮发电机组连接凝汽器，凝汽器连接除氧器，除氧器连接直燃型生物质锅炉和线性菲涅尔集热器预热蒸发段的...

【专利技术属性】
技术研发人员：田增华，李惠民，魏春岭，田景奎，封春菲，祝芳，白永军，薛晶晶，赵丹华，胡志，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11