一种碟式光热斯特林耦合燃煤发电机组系统的制作方法

本实用新型涉及光热发电技术，具体涉及一种新型碟式光热斯特林耦合燃煤发电机组系统。

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，但目前碟式斯特林热电联产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)而难以实现系统的蓄热或补燃。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，以致输出的电能不稳定。

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不受制于光照条件，发电功率稳定、热电联产的新型的碟式光热斯特林耦合燃煤发电机组系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种碟式光热斯特林耦合燃煤发电机组系统，包括太阳能集热装置、斯特林热电联产装置，所述太阳能集热装置用于将太阳能转化为热能，与斯特林热电联产装置连接，所述斯特林热电联产装置用于将热能转化为电能；还包括余热回收管路和火力发电机组；所述火力发电机组，用于将热能转化为电能；所述余热回收管路分别连接斯特林热电联产装置和火力发电机组，余热回收管路用于回收斯特林热电联产装置的余热传递至火力发电机组的热力循环系统。从而实现光热发电与燃煤火电的光煤耦合发电，此举不但可以保证这样的耦合发电站的发电量的稳定输出，而且可以将斯特林热电联产装置的余热用于火力发电机组热力系统补热。

进一步，所述斯特林热电联产装置包括散热器，所述散热器通过余热回收管路连接火力发电机组，散热器作为传热媒介收集斯特林热电联产装置冷缸里的热量，锅炉给水、凝结水通入散热器的散热排管内，实现了热量交换，锅炉给水和凝结水加热后再回到火力发电机组，实现热量循坏，提高能源利用率。

再进一步，所述碟式光热斯特林耦合燃煤火力发电系统还包括蓄热装置，蓄热装置分别连接太阳能集热装置、火力发电机组和斯特林热电联产装置，所述蓄热装置中有蓄热材料填充。蓄热装置在用电低峰时将太阳能集热装置的热能储存起来，待用电高峰或阴雨天气时再把热量传递给斯特林热电联产装置，具有调峰作用。

蓄热材料就是一种能够储存热能的新型化学材料。它在特定的温度(如相变温度)下发生物相变化，并伴随着吸收或放出热量，可用来控制周围环境的温度，或用以储存热能。它把热量或冷量储存起来，在需要时再把它释放出来，从而提高了能源的利用率。

进一步，所述蓄热装置包括高温蓄热装置，所述高温蓄热装置将所述太阳能集热装置的热能进行储存，所述斯特林发电装置将所述高温蓄热装置储存的热能转化为电能，提供蓄热式发电；或所述高温蓄热装置用于产生蒸汽，提供给火力发电机组的小汽机、暖风器、其他对应加热器、除氧器、凝汽器中的任意一种，用于热量回收。

再进一步，所述蓄热装置包括低温蓄热装置，所述低温蓄热装置用于加热火力发电机组锅炉给水、凝结水或热网返回水，用于热力系统补热或供热系统补热。

进一步，散热器的散热排管连通火力发电机组的锅炉给水管道、凝结水管道，并通过余热回收管路与火力发电机组的锅炉、除氧器、凝汽器或对应温度压力的加热器连接。散热器可作为加热锅炉给水、凝结水、蒸汽形态进入除氧器、凝汽器和对应温度压力的加热器。

更进一步，所述蓄热材料采用高温熔化盐类、混合盐类、低温熔盐类、金属及合金的任意一种。

本实用新型的有益技术效果为：

1、通过不稳定光热发电与带有调峰能力的燃煤火力发电机组耦合，可实现互补耦合发电系统的发电量的稳定输出；

2、利用斯特林热电联产装置的余热来打入火力发电机组的热力系统，实现了省煤器的功能，减小了煤炭的使用量。

附图说明

图1为斯特林热电联产装置余热加热锅炉给水的碟式光热斯特林耦合燃煤火力发电系统的示意图；

图2为斯特林热电联产装置余热加热凝结水的碟式光热斯特林耦合燃煤火力发电系统的示意图。

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1-2所示，碟式光热斯特林耦合燃煤火力发电系统包括：斯特林热电联产装置-1；锅炉-2；汽轮机-3；发电机-4；凝汽器-5；低压加热器-6；除氧器-7；高压加热器-8。

一种碟式光热斯特林耦合燃煤发电机组系统，包括太阳能集热装置、斯特林热电联产装置，所述太阳能集热装置用于将太阳能转化为热能，与斯特林热电联产装置连接，所述斯特林热电联产装置用于将热能转化为电能；还包括余热回收管路和火力发电机组；所述火力发电机组，用于将热能转化为电能；所述余热回收管路分别连接斯特林热电联产装置和火力发电机组，余热回收管路用于回收斯特林热电联产装置热缸的余热传递至火力发电机组的热力循环系统。从而实现光热发电与燃煤火电的光煤耦合发电，此举不但可以保证这样的耦合发电站的发电量的稳定输出，而且可以将斯特林热电联产装置的余热用于火力发电机组热力系统补热。

进一步，所述斯特林热电联产装置包括散热器，所述散热器通过余热回收管路连接火力发电机组，散热器作为传热媒介收集斯特林热电联产装置冷缸里的热量，锅炉给水、凝结水通入散热器的散热排管内，实现了热量交换，锅炉给水和凝结水加热后再回到火力发电机组，实现热量循坏，提高能源利用率。

再进一步，所述碟式光热斯特林耦合燃煤火力发电系统还包括蓄热装置，蓄热装置分别连接太阳能集热装置、火力发电机组和斯特林热电联产装置，所述蓄热装置中有蓄热材料填充。蓄热装置在用电低峰时将太阳能集热装置的热能储存起来，待用电高峰或阴雨天气时再把热量传递给斯特林热电联产装置，具有调峰作用。

蓄热材料就是一种能够储存热能的新型化学材料。它在特定的温度(如相变温度)下发生物相变化，并伴随着吸收或放出热量，可用来控制周围环境的温度，或用以储存热能。一般使用高温熔化盐类、混合盐类、低温熔盐类、金属及合金等蓄热材料。它把热量或冷量储存起来，在需要时再把它释放出来，从而提高了能源的利用率。

进一步，所述蓄热装置包括高温蓄热装置，所述高温蓄热装置将所述太阳能集热装置的热能进行储存，所述斯特林发电装置将所述高温蓄热装置储存的热能转化为电能，提供蓄热式发电；或所述高温蓄热装置用于产生蒸汽，提供给火力发电机组的小汽机、暖风器、其他对应加热器、除氧器、凝汽器中的任意一种，用于热量回收。

再进一步，所述蓄热装置包括低温蓄热装置，所述低温蓄热装置用于加热火力发电机组的锅炉给水、凝结水或热网返回水，用于热力系统补热或供热系统补热。

进一步，散热器的散热排管连通火力发电机组的锅炉给水管道、凝结水管道，并通过余热回收管路与火力发电机组的锅炉、除氧器、凝汽器或对应温度压力的加热器连接。散热器可作为加热锅炉给水、凝结水、蒸汽形态进入除氧器、凝汽器和对应温度压力的加热器。

更进一步，所述蓄热材料采用高温熔化盐类、混合盐类、低温熔盐类、金属及合金的任意一种。

一般地，所述火力发电机组包括锅炉2、汽轮机3、发电机4、凝汽器5、低压加热器6、高压加热器8和除氧器7，其中，锅炉2与斯特林热电联产装置连接，锅炉2是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体，将热能传送到汽轮机，汽轮机将热能转化为机械能，发电机再将机械能转化为电能。释放出热势能的蒸汽从汽轮机3下部的排汽口排出经凝汽器5冷却后成水，抽至低压加热器6加热后送往除氧器7里。然后除氧器7里的水抽至高压加热器8加热后送往锅炉2对流管。

实施例1

如图1所示，太阳能集热装置将太阳能转化为热能，热能传送到斯特林热电联产装置1处，斯特林热电联产装置1将热能转化为电能发电，斯特林热电联产装置1的散热器作为传热媒介收集斯特林热电联产装置冷缸里的热量，火力发电机组的锅炉给水通入散热器的散热排管中，利用收集的余热给锅炉给水加热后再回到火力发电机组的锅炉中，实现热量循环。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1的不同之处是斯特林发电机的余热用于加热发电机组的凝结水。

太阳能集热装置将太阳能转化为热能，热能传送到斯特林热电联产装置1处，斯特林热电联产装置1将热能转化为电能发电，斯特林热电联产装置1的散热器作为传热媒介收集斯特林热电联产装置冷缸里的热量，火力发电机组的凝结水通入散热器的散热排管中，利用收集的余热给凝结水加热后再回到火力发电机组的除氧器7中，实现热量循环。

本实用新型将斯特林热电联产装置与燃煤火电机组装置进行耦合，不但使得耦合发电站不再受制于晴天条件，保证了发电量的稳定输出，而且可以将斯特林热电联产装置的余热用于火力发电机组热力系统补热，提高能源的利用率。

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。