专利名称：一种太阳能复合电站的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电设备，具体说是一种太阳能复合电站。
背景技术：
发电设备根据不同的能量来源，可以分为热电站、水电站、核电站、太阳能电站等 不同的种类。热电站需要消耗大量的不可再生能源，水电站需要依赖特有的水利资源，太阳 能光伏电站通常采用大量的太阳能硅晶片，而太阳能硅晶片的生产又会产生一定的环境污 染。太阳能真空集热管是一种新兴的太阳能利用方式，但现有的太阳能真空集热管通常只 是用于热水器产生热水，这样产生的热水由于温度不够高，温差小、发电效率低。
发明内容本实用新型的目的是提供一种以太阳能为主要能量来源、无污染、效率高的复合 新能源电站。本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是本实用新型所述的一种太阳能复合电站，包括汽轮机、与汽轮机传动连接的发电 机、通过管道连接在汽轮机的蒸汽输入端的蒸汽稳压器，其特征在于所述蒸汽稳压器的输 入端通过管道连接到太阳能加热器的输出端，所述太阳能加热器包括串联在一起的太阳能 液体加热器和太阳能聚光蒸汽加热器，所述太阳能液体加热器包括换热箱和插装在换热箱 上的太阳能真空集热管，太阳能真空集热管的内腔与换热箱的内腔连通，换热箱的内腔中 安装有液体换热管；所述太阳能聚光蒸汽加热器包括太阳能集热管和安装在太阳能集热管 中的气体换热管；液体换热管与气体换热管通过管道和温控阀串联连接；液体换热管的输 入端通过恒压罐和液泵连接到储液罐；汽轮机的蒸汽输出端通过管道和液气分离器连接到 冷凝塔的输入端，在蒸汽稳压器的输出端与液气分离器的输入端之间通过管道连接有旁通 阀；所述冷凝塔包括筒状的塔体和固定安装在塔体内的散热管和辅助散热管，散热管的上 端连接到液气分离器的蒸汽输出端，散热管的下端通过管道和地源井连接到储液罐的输入 端；所述地源井中设置有地源冷凝器，所述地源冷凝器并联在三通阀的输出端，三通阀的输 入端连接到散热管的下端，地源冷凝器的输出端通过管道连接到储液罐的输入端。在冷凝塔的顶端安装有垂直轴风机。所述液气分离器包括外壳、设置在外壳上部的输入端和气体输出端、设置在外壳 下部的液体输出端，在外壳内通过铰轴安装有覆盖在液体输出端管口上的盖板，盖板上通 过连杆固定连接浮球，液气分离器的输入端连接到汽轮机的蒸汽输出端，液气分离器的气 体输出端连接到散热管的上端，液气分离器的液体输出端通过辅助散热管连接到散热管的 下端。太阳能聚光蒸汽加热器上的太阳能集热管的管口插装在轴管的顶端，所述轴管上 通过轴承套装有转盘，转盘通过蜗轮蜗杆机构与驱动机构传动连接，转盘上固定安装有抛 物板，所述抛物板的截面为抛物线状、内表面带有反射面；太阳能聚光蒸汽加热器上的气体换热管通过穿插在轴管内腔中的连接管与对应的管道连通；轴管通过转轴可转动地安装在 支架上，轴管的一侧固定安装俯仰蜗轮，俯仰蜗轮与俯仰蜗杆相配合，俯仰蜗杆与俯仰驱动 机构传动连接。采用上述技术方案后，该太阳能复合电站以太阳能为主要能量来源，不消耗一次 性资源、无污染；采用地源井和冷凝塔冷凝并采用液体和气体两级加热方式，提高了太阳能 的利用率；使用冷凝塔冷凝，结构简单、节约用水，同时还可以利用冷凝塔上端的风机实现 强制散热或者风力发电。
图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。图2是液气分离器的结构示意图。图3是太阳能聚光蒸汽加热器的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述的一种太阳能复合电站包括汽轮机1和通过管道连 接在汽轮机1的蒸汽输入端的蒸汽稳压器2，所述蒸汽稳压器2的输入端通过管道连接到太 阳能加热器的输出端，所述太阳能加热器包括串联在一起的太阳能液体加热器3和太阳能 聚光蒸汽加热器4，在太阳能液体加热器3和太阳能聚光蒸汽加热器4之间的管道上设置有 温控阀22。所述太阳能液体加热器3包括换热箱5和插装在换热箱5上的太阳能真空集热 管6，太阳能真空集热管6的内腔与换热箱5的内腔连通，换热箱5的内腔中安装有液体换 热管7 ；所述太阳能聚光蒸汽加热器4包括太阳能集热管8和安装在太阳能集热管8中的 气体换热管9 ；液体换热管7与气体换热管9通过管道串联连接；液体换热管7的输入端通 过恒压罐10和液泵11连接到储液罐12。储液罐12和液体换热管7中装满低沸点的液体， 如乙醇等，最好选择沸点略高于环境温度的介质；换热箱5中装满高沸点的液体，如水或者 导热油等，可以扩大加热温差并存储热量，从而提高效率并稳定蒸汽压力。为了提高太阳能 的吸收效率，太阳能液体加热器3和太阳能聚光蒸汽加热器4可以多个串联使用。汽轮机1的蒸汽输出端通过管道连接到冷凝塔13的输入端，所述冷凝塔13包括 筒状的塔体和固定安装在塔体内的散热管14，散热管14的上端连接到汽轮机1的蒸汽输出 端，散热管14的下端通过管道连接到储液罐12的输入端。在冷凝塔13的顶端安装有垂直 轴风机15，当散热管14自然散热的效率不够的时候，可以开动垂直轴风机15作为风扇使 用，达到强制散热的目的；反之，当散热管14的效率足够的时候，可以将垂直轴风机15切换 到发电机工作状态，利用冷凝塔13中由下而上的自然风吹动扇叶发电。在蒸汽稳压器2的输出端与汽轮机1的蒸汽输出端之间通过管道连接有旁通阀 16 ；在汽轮机1的蒸汽输出端与冷凝塔13的输入端之间通过管道连接有液气分离器17，所 述液气分离器17的输入端连接到汽轮机1的蒸汽输出端，液气分离器17的气体输出端连 接到散热管14的上端，液气分离器17的液体输出端通过辅助散热管18连接到散热管14 的下端；在散热管14的下端与储液罐12的输入端之间设置有地源井19，所述地源井19中 设置有地源冷凝器20，所述地源冷凝器20并联在三通阀21的输出端，三通阀21的输入端 连接到散热管14的下端，地源冷凝器20的输出端通过管道连接到储液罐12的输入端。[0016]换热箱5中沸点较高的液体被太阳能真空集热管6加热；低沸点的液体介质被液 泵11从储液罐12中抽出后经过恒压罐10，使其压力稳定，缓慢通过太阳能液体加热器3中 的液体换热管7，在通过液体换热管7的时候，与换热箱5中沸点较高的液体换热；经过逐 层换热后的介质温度达到一定高度以后经过温控阀22，使达到沸点温度的介质通过温控阀 22进入太阳能聚光蒸汽加热器4中的气体换热管9，在缓慢通过气体换热管9的过程中，被 太阳能集热管8进一步加热，使蒸汽压力进一步提高，并提高汽轮机的输出功率。经过多级 逐加热后的蒸汽储存在蒸汽稳压器2中，在蒸汽压力达到汽轮机1的工作要求以后，高压蒸 汽通过管道进入汽轮机1推动汽轮机1工作发电。如果蒸汽压力太高，可以使部分蒸汽通 过旁通阀16直接进入液气分离器17的输入端。做完功以后的蒸汽从汽轮机1的蒸汽输出 端排出，通过液气分离器17将液体和气体分离以后分别进入冷凝塔13，气体介质送到散热 管14的顶端，经过较长的自然冷凝成为液体，到达底端的三通阀21，液体介质则可以直接 通过辅助散热管18到达三通阀21。此时经过三通阀21的介质如果温度符合要求则可以直 接送回到储液罐12，如果还需要进一步散热，则可以将介质送到地源冷凝器20，经过地源 冷凝器20与地源井19中的井水换热降温，将降温以后的液体介质送回到储液罐12，等待下 一工作循环。地源冷凝器20可以进一步降低液体介质的温度，使选择的介质沸点进一步降低， 扩大太阳能加热温差，从而使太阳能加热器吸收的热量更多、效率更高。液气分离器17能够将液体部分直接送回储液罐12，而气体则通过自然上升力送 到冷凝塔13的顶端，冷凝后自然回流到储液罐12，节约输送动力。因不同季节、不同时间，太阳所处的位置不同，为了达到最佳的吸收太阳能的效 果，本实施例还可以将太阳能聚光蒸汽加热器4设计成即可以在一天之内追踪太阳光水平 转动又可以在不同季节调整俯仰角度追踪太阳光。具体方案是将太阳能聚光蒸汽加热器 4上的太阳能集热管8的管口插装在轴管81的顶端，所述轴管81上通过轴承套装有转盘 82，转盘82通过蜗轮蜗杆机构89与驱动机构传动连接，转盘82上固定安装有抛物板83，所 述抛物板83的截面为抛物线状、内表面带有反射面。这样，电动或者手动的驱动机构可以 通过蜗轮蜗杆机构89带动转盘82绕轴管81的中心线旋转，从而可以根据太阳光所处的位 置将抛物板83转到太阳能集热管8的后面，将太阳光集中反射到太阳能集热管8上；太阳 能聚光蒸汽加热器4上的气体换热管9通过穿插在轴管81内腔中的连接管与对应的管道 连通；轴管81通过转轴可转动地安装在支架85上，轴管81的一侧固定安装俯仰蜗轮86， 俯仰蜗轮86与俯仰蜗杆87相配合，俯仰蜗杆87与俯仰驱动机构88传动连接。这样，根据 不同季节，可以采用手动或者电动的俯仰驱动机构88改变轴管81的俯仰角度，使太阳能集 热管8始终保持最佳的角度接收太阳光。本太阳能复合电站将太阳能、地源能、风能综合利用，大大提高电站的效率，可以 用于大型新能源电站建设。
权利要求1.一种太阳能复合电站，包括汽轮机(1)、与汽轮机(1)传动连接的发电机(23)、通过 管道连接在汽轮机(1)的蒸汽输入端的蒸汽稳压器O)，其特征在于所述蒸汽稳压器(2) 的输入端通过管道连接到太阳能加热器的输出端，所述太阳能加热器包括串联在一起的太 阳能液体加热器( 和太阳能聚光蒸汽加热器，所述太阳能液体加热器( 包括换热箱 (5)和插装在换热箱( 上的太阳能真空集热管(6)，太阳能真空集热管(6)的内腔与换热 箱(5)的内腔连通，换热箱( 的内腔中安装有液体换热管(7)；所述太阳能聚光蒸汽加热 器⑷包括太阳能集热管⑶和安装在太阳能集热管⑶中的气体换热管(9)；液体换热管 (7)与气体换热管(9)通过管道和温控阀0 串联连接；液体换热管(7)的输入端通过恒 压罐(10)和液泵(11)连接到储液罐(12)；汽轮机⑴的蒸汽输出端通过管道和液气分离 器(17)连接到冷凝塔(13)的输入端，在蒸汽稳压器(2)的输出端与液气分离器(17)的输 入端之间通过管道连接有旁通阀(16)；所述冷凝塔(1 包括筒状的塔体和固定安装在塔 体内的散热管(14)和辅助散热管(18)，散热管(14)的上端连接到液气分离器(17)的蒸汽 输出端，散热管(14)的下端通过管道和地源井(19)连接到储液罐(1 的输入端；所述地 源井(1 中设置有地源冷凝器(20)，所述地源冷凝器00)并联在三通阀的输出端， 三通阀的输入端连接到散热管(14)的下端，地源冷凝器OO)的输出端通过管道连接 到储液罐(12)的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能复合电站，其特征在于在冷凝塔(13)的顶端安 装有垂直轴风机(15)。
3.根据权利要求1或2所述的一种太阳能复合电站，其特征在于所述液气分离器 (17)包括外壳、设置在外壳上部的输入端(171)和气体输出端(172)、设置在外壳下部的 液体输出端(173)，在外壳内通过铰轴安装有覆盖在液体输出端管口上的盖板(174)，盖板 (174)上通过连杆固定连接浮球(175)，液气分离器(17)的输入端连接到汽轮机(1)的蒸 汽输出端，液气分离器(17)的气体输出端(17 连接到散热管(14)的上端，液气分离器 (17)的液体输出端(173)通过辅助散热管(18)连接到散热管(14)的下端。
4.根据权利要求1或2所述的一种太阳能复合电站，其特征在于太阳能聚光蒸汽加 热器(4)上的太阳能集热管(8)的管口插装在轴管(81)的顶端，所述轴管(81)上通过轴 承套装有转盘(82)，转盘(8 通过蜗轮蜗杆机构(89)与驱动机构传动连接，转盘(82)上 固定安装有抛物板(83)，所述抛物板(8 的截面为抛物线状、内表面带有反射面；太阳能 聚光蒸汽加热器(4)上的气体换热管(9)通过穿插在轴管(81)内腔中的连接管与对应的 管道连通；轴管(81)通过转轴可转动地安装在支架(8 上，轴管(81)的一侧固定安装俯 仰蜗轮(86)，俯仰蜗轮(86)与俯仰蜗杆(87)相配合，俯仰蜗杆(87)与俯仰驱动机构(88) 传动连接。
专利摘要本实用新型涉及一种发电设备，具体说是一种太阳能复合电站。包括汽轮机、与汽轮机传动连接的发电机、通过管道连接在汽轮机的蒸汽输入端的蒸汽稳压器，所述蒸汽稳压器的输入端通过管道连接到太阳能加热器的输出端；汽轮机的蒸汽输出端通过管道和液气分离器连接到冷凝塔的输入端；所述冷凝塔包括筒状的塔体和固定安装在塔体内的散热管和辅助散热管，散热管的上端连接到液气分离器的蒸汽输出端，散热管的下端通过管道和地源井连接到储液罐的输入端；该太阳能复合电站以太阳能为主要能量来源，不消耗一次性资源、无污染；采用地源井和冷凝塔冷凝并采用液体和气体两级加热方式，提高了太阳能的利用率；使用冷凝塔冷凝，结构简单、节约用水，同时还可以利用冷凝塔上端的风机实现强制散热或者风力发电。
文档编号F01D15/10GK201858098SQ20102062553
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月20日 优先权日2010年11月20日
发明者王光顺, 王雪霖 申请人:王光顺