[发明专利]一种生物质与太阳能辅助的燃煤电厂加热器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种能有效利用生物质能和太阳能提高燃煤发电效率，实现低碳排放的新型辅助加热器系统，属可再生能源利用技术领域。

背景技术

目前，电力行业仍以火力发电为主，火力发电所用燃料主要是煤炭，这种发电方式煤耗高、能量利用率低、二氧化碳等有害气体排放量大，环境污染严重。

随着世界能源政策的调整，发展低碳经济和强化环境保护已成大势所趋。中国政府决定到2020年全国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40-45%，并作为约束性指标纳入“十二五”及其后的国民经济和社会发展中长期规划。而据初步统计，中国火力发电厂二氧化碳的排放量达到总排放量的近60%之多，因此，开展节能减排已成为火力发电厂必须面临的一个重大课题和紧迫任务。

我国可利用的生物质能源十分丰富，据统计每年可使用的生物质能与总量相当于5亿吨标准煤，而实际年利用率不足2%，因此开发潜力巨大。另外，太阳能资源也非常丰富，太阳能发电具有安全可靠、使用寿命长、运行费用少、维护简单、无噪声、无需燃料、无污染等优点，太阳能利用技术日趋成熟。在各类太阳能集热器中，抛物面槽式太阳能集热器属于一种中温集热器，它可以将工质加热到400℃，利用这种集热器收集太阳能热量进行发电是目前唯一实现商业化运营的太阳能热发电方式。

有鉴于此，通过整合生物质能和太阳能的低碳排放优势和传统火力发电的技术优势，将生物质能和太阳能的利用联合引入传统燃煤电厂系统中，势必能有效改善并提高系统发电的环保性和经济性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足、提供一种高效、低碳的生物质与太阳能辅助的燃煤电厂加热器系统。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种生物质与太阳能辅助的燃煤电厂加热器系统，构成中包括加热器和并联辅助系统，所述并联辅助系统由生物质气化装置与抛物面槽式太阳能集热器场并联组成，其工质出口经并联辅助系统蒸汽出口阀接加热器的蒸汽入口，其工质入口经并联辅助系统疏水入口阀接加热器的疏水出口。

上述生物质与太阳能辅助的燃煤电厂加热器系统，构成中还包括塔式太阳能空气预热系统，所述塔式太阳能空气预热系统由压气机和塔式太阳能集热器组成，所述压气机输出的压缩空气经塔式太阳能集热器预热后，供生物质气化装置使用。

上述生物质与太阳能辅助的燃煤电厂加热器系统，所述生物质气化装置由流化床生物质气化炉和燃烧换热器构成，其入口设置有生物质气化装置入口阀，出口设置有生物质气化装置出口阀；所述抛物面槽式太阳能集热器场由多个抛物面槽式太阳能集热器串、并联连接而成，其入口设置有抛物面槽式太阳能集热器场入口阀，出口设置有抛物面槽式太阳能集热器场出口阀。

上述生物质与太阳能辅助的燃煤电厂加热器系统，所述压气机的入口设置有塔式太阳能空气预热系统空气进口阀；所述塔式太阳能集热器的入口设置有塔式太阳能集热器入口阀，出口设置有塔式太阳能集热器出口阀；塔式太阳能集热器入口阀、出口阀两端并联塔式太阳能集热器旁路阀。

本发明在传统燃煤电厂加热器系统的基础上增加了由生物质气化装置与抛物面槽式太阳能集热器场并联构成的辅助系统，并联辅助系统联合利用生物质能和太阳能将加热器的部分疏水加热至具有本级加热器汽轮机侧抽汽参数的蒸汽后送回加热器，这些具有特定参数的蒸汽代替全部或部分汽轮机侧抽汽在加热器中放出热量，加热来自上一级加热器的给水，从而减少了本级加热器汽轮机侧抽汽量，在维持机组发电量不变的情况下，使煤耗量明显减少，有效降低了二氧化碳的排放量。

塔式太阳能集热器用于加热进入生物质气化装置的冷空气，提高气化炉气化效率，降低生物质原料的使用量。生物质气化装置、抛物面槽式太阳能集热器场和塔式太阳能集热器进出口都设有阀门，在设备出现故障时可以起到解裂该装置的作用，以防影响系统的正常运行。

本发明优化了能源利用结构，降低了传统燃煤电厂的煤耗，很大程度上解决了单一燃煤电厂的高污染问题。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明的系统连接图；

图2是抛物面槽式太阳能集热器场的结构示意图；

图3是抛物面槽式太阳能集热器的结构示意图；

图4是塔式太阳能集热器的工作原理图；

图5是塔式太阳能集热器的结构示意图；

图6是流化床生物质气化炉的结构示意图。