一种光煤耦合发电系统的制作方法

本实用新型涉及发电技术领域，具体涉及一种光煤耦合发电系统。

背景技术：

随着全球能源消耗的趋于紧张，人们对环境的关注日益加强。能源短缺和环境污染已经成为影响人们生活和制约社会发展的重要课题，世界各国都在努力开发清洁的新能源。

太阳能作为一种清洁环保、储量无穷的自然能源，其在人类所利用的能源种类中所占比例变得越来越大，碟式斯特林太阳能热发电技术的转换效率最高、排放最低、布置灵活的优势，在光热发电领域中备受青睐，具有很好的能源利用效率和市场发展前景。

目前，碟式斯特林太阳能热发电装置只能在有太阳的晴天发电，且由于斯特林发动机的位置不固定(随碟架一起转动)，因此难以实现系统的蓄热或补燃。另外，斯特林发电机的输出功率容易受到天气的影响，即使在白天，其日照强度也是不断变化的，因此输出的电能不稳定，接入电网前需要将其调整为稳定的输出。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种光煤耦合发电系统，将碟式斯特林太阳能热发电装置和火电厂的燃煤火电机组进行耦合，利用燃煤火电机组的富余电力来辅助碟式斯特林太阳能热发电装置进行稳定发电，实现能源的节约和充分利用。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种光煤耦合发电系统，包括碟式斯特林太阳能热发电装置，所述碟式斯特林太阳能热发电装置包括太阳能集热装置和斯特林发电机，所述太阳能集热装置向斯特林发电机的热缸传递热量；还包括火电厂的燃煤火力发电机组、电解制氢装置以及燃气燃烧装置；所述燃气燃烧装置向所述斯特林发电机的热缸传递热量；所述电解制氢装置的电源输入端连接于所述燃煤火力发电机组的发电机，氢气输出端连接于氢气存储容器；所述氢气存储容器通过阀门连接于所述燃气燃烧装置的燃气输入端。

进一步地，所述碟式斯特林太阳能热发电装置还包括有冷缸散热器，所述冷缸散热装置设于所述斯特林发电机的冷缸处，用于对斯特林发电机的冷缸进行散热并将热量传递至所述火电厂的热力系统。

进一步地，所述电解制氢装置的原料水输入端通过原料水阀门连接于所述火电厂的化学水车间的纯净水输出端；所述电解制氢装置的电解槽的冷却水输入端通过冷却水阀门连接于所述火电厂的冷却水管路，冷却水输出端则连通所述火电厂的热力系统。

进一步地，所述电解制氢装置采用碱性水溶液电解制氢装置、固体聚合物电解制氢装置或高温固体氧化物电解制氢装置。

进一步地，所述碟式斯特林太阳能热发电装置还包括蓄热装置，所述太阳能集热装置和所述燃气燃烧装置分别向所述蓄热装置传递热量，所述蓄热装置向所述斯特林发电机的热腔传递热量。

更进一步地，所述蓄热装置采用高温熔化盐类蓄热材料、混合盐类蓄热材料、低温熔盐类蓄热材料、金属及合金蓄热材料中的一种或多种作为蓄热材料。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型将碟式斯特林太阳能热发电装置通过电解氢装置和燃气燃烧装置耦合至火电厂的燃煤火力发电机组，利用燃煤火力发电机组的富余电力生产氢气，并利用生产的氢气作为燃气燃烧装置的能源，燃烧产生热量供给斯特林发电机发电，可以有效解决现有的碟式斯特林太阳能热发电装置发电量不稳定的问题，并且充分利用了燃煤火力发电机组的富余电力，实现能源的充分利用，避免能源浪费。

2、通过设置冷缸散热装置，并将冷缸散热装置的热量传递至火电厂的热力循环系统，则可以利用斯特林发电机的余热反向为燃煤火力发电机组补热。

3、通过采用火电厂的化学水车间作为电解制氢装置的原料水来源，燃煤火力发电机组的冷却水作为电解制氢装置的冷却水来源，则能进一步节约能源，实现能源的充分利用。

4、通过设置氢气存储容器以及蓄热装置等能源存储容器，则能够实现调峰调频的功能，在用电量较低的时间段可以先将能源存储起来，在用电高峰的时候再利用所存储的能源进行发电。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型作进一步的描述，需要说明的是，以下实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围并不限于本实施例。

如图1所示，一种光煤耦合发电系统，包括碟式斯特林太阳能热发电装置，所述碟式斯特林太阳能热发电装置包括太阳能集热装置1和斯特林发电机2，所述太阳能集热装置1向斯特林发电机2的热缸传递热量；还包括火电厂的燃煤火力发电机组3、电解制氢装置4以及燃气燃烧装置5；所述燃气燃烧装置5向所述斯特林发电机2的热缸传递热量；所述电解制氢装置4的电源输入端连接于所述燃煤火力发电机组3的发电机31，氢气输出端连接于氢气存储容器6；所述氢气存储容器6通过阀门连接于所述燃气燃烧装置5的燃气输入端。

上述光煤耦合发电系统的工作原理在于：所述燃煤火力发电机组将富余电力为所述电解制氢装置供电，所述电解制氢装置制得氢气并存储在氢气存储容器中。在用电高峰时，储存的氢气作为燃气供给燃气燃烧装置燃烧，燃烧产生的高温烟气对斯特林发电机的热缸进行加热，为斯特林发电机发电提供热能。

上述光煤耦合发电系统将碟式斯特林太阳能热发电装置通过电解氢装置和燃气燃烧装置耦合至火电厂的燃煤火力发电机组，利用燃煤火力发电机组的富余电力生产氢气，并利用生产的氢气作为燃气燃烧装置的能源，燃气燃烧装置燃烧产生的热量供给斯特林发电机发电，可以有效解决现有的碟式斯特林太阳能热发电装置发电量不稳定的问题，并且充分利用了燃煤火力发电机组的富余电力，实现能源的充分利用，避免能源浪费。

本实施例所示的火电厂的燃煤火力发电机组采用的是现有的燃煤火力发电机组结构，包括燃煤锅炉32、汽轮机33、发电机31、凝汽器34、低压加热器35、除氧器36、给水泵37、高压加热器38。

进一步地，所述碟式斯特林太阳能热发电装置还包括有冷缸散热器，所述冷缸散热装置设于所述斯特林发电机的冷缸处，用于对斯特林发电机的冷缸进行散热并将热量传递至所述火电厂的热力系统。具体可以通过散热排管作为冷缸散热器，通入火电厂的锅炉给水、凝结水等与冷缸处的空气进行热交换，既可以对冷缸进行冷却散热，也可以将热量回收利用。

进一步地，所述电解制氢装置4的原料水输入端通过原料水阀门连接于所述火电厂的化学水车间的纯净水输出端；所述电解制氢装置的电解槽的冷却水输入端通过冷却水阀门连接于所述火电厂的冷却水管路，冷却水输出端则连通所述火电厂的热力系统。

上述设置中，不但可以进一步节约水资源，实现水资源的充分利用，还可以将电解槽的余热回收进入火电厂进行补热。

进一步地，所述电解制氢装置4采用碱性水溶液电解制氢装置、固体聚合物电解制氢装置或高温固体氧化物电解制氢装置。

进一步地，所述碟式斯特林太阳能热发电装置还包括蓄热装置7，所述太阳能集热装置1和所述燃气燃烧装置6分别向所述蓄热装置传递热量，所述蓄热装置向所述斯特林发电机的热腔传递热量。

更进一步地，所述蓄热装置采用高温熔化盐类蓄热材料、混合盐类蓄热材料、低温熔盐类蓄热材料、金属及合金蓄热材料中的一种或多种作为蓄热材料。

对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本实用新型权利要求的保护范围之内。