[发明专利]一种沼气-塔式光热互补的发电系统

权利要求书

1.一种沼气-塔式光热互补的发电系统，包括塔式聚光吸热系统、熔盐储能系统、熔盐蒸汽发生系统、汽轮机组发电系统，其特征在于，还包括沼气发酵系统、沼气熔盐加热系统、沼气过热系统、沼气发酵增温系统；其中：

所述塔式聚光吸热系统，用于将其内部流动的低温熔盐加热为高温熔盐；

所述熔盐储能系统包括：高温熔盐储罐、低温熔盐储罐；所述低温熔盐储罐用于向所述塔式聚光吸热系统提供低温熔盐；所述高温熔盐储罐用于向所述熔盐蒸汽发生系统提供高温熔盐；

所述熔盐蒸汽发生系统利用高温熔盐的热量，产生过热蒸汽；该述过热蒸汽经过所述汽轮机组发电系统后冷凝为液体水；

所述沼气发酵系统用于提供沼气，其包括：用于产生沼气的沼气发酵罐、用于存储沼气的储气柜；所述沼气发酵罐与所述储气柜相连；所述储气柜分别与所述沼气熔盐加热系统和沼气过热系统相连；

所述沼气熔盐加热系统用于燃烧沼气加热低温熔盐，其包括第一阀门组、燃用沼气的熔盐加热炉；所述第一阀门组分别与熔盐加热炉和熔盐储能系统连接，用于控制熔盐流向塔式聚光吸热系统或者熔盐加热炉；所述熔盐加热炉分别与所述储气柜、所述熔盐储能系统连接；

所述沼气过热系统用于燃用沼气加热过热蒸汽；其分别与熔盐蒸汽发生系统、汽轮机组发电系统、储气柜连接；

所述沼气发酵增温系统包括第二阀门组、加热装置；所述第二阀门组分别与汽轮机组发电系统、加热装置连接；所述阀门组用于控制所述汽轮机组发电系统出口的液态水进入加热装置或熔盐蒸汽发生系统；所述加热装置设置于所述沼气发酵罐内部，用于提高所述沼气发酵罐内部的发酵温度。

2.根据权利要求1所述的一种沼气-塔式光热互补的发电系统，其特征在于，所述塔式聚光吸热系统入口的低温熔盐温度为260℃-320℃，所述塔式聚光吸热系统出口的高温熔盐温度为400-600℃。

3.根据权利要求1或2所述的一种沼气-塔式光热互补的发电系统，其特征在于，所述熔盐的成分为NaNO3、KNO3、NaCl、KCl、Na2CO3、K2CO3其中的一种或多种混合物。

4.根据权利要求1所述的一种沼气-塔式光热互补的发电系统，其特征在于，所述熔盐储能系统还包括：低温熔盐泵、高温熔盐泵；所述低温熔盐泵与低温熔盐储罐连接、所述高温熔盐泵与高温熔盐储罐连接，所述低温熔盐泵、高温熔盐泵的型式包括但不限于立式泵、卧式泵；所述第一阀门组设置于所述低温熔盐泵的出口。

5.根据权利要求1所述的一种沼气-塔式光热互补的发电系统，其特征在于，所述沼气熔盐加热系统的设计功率通过下述公式计算：(高温熔盐比热容×高温熔盐温度-低温熔盐比热容×低温熔盐温度)×熔盐蒸汽发生系统额定熔盐流量。

6.根据权利要求1所述的一种沼气-塔式光热互补的发电系统，其特征在于，所述沼气过热系统的设计功率通过下述公式计算：(汽轮发电机组额定进汽比热容×额定进汽温度-400℃水蒸气比热容×(400+273))×汽轮发电机组额定进汽流量。

7.根据权利要求1所述的一种沼气-塔式光热互补的发电系统，其特征在于，所述沼气发酵增温系统的加热装置的形式包括但不限于U形管式或盘管式，安装于沼气发酵罐内部；所述汽轮机组发电系统出口的液态水自加热装置入口流入，在沼气发酵罐内释放热量加热沼气发酵罐的发酵液，将沼气发酵罐的温度提高至40-60℃，然后自加热装置的出口流出。

8.根据权利要求1所述的一种沼气-塔式光热互补的发电系统，其特征在于，所述沼气发酵罐可以位于地上，也可以位于地下；所述储气柜的工作压力为0-3000Pa。

9.根据权利要求1所述的一种沼气-塔式光热互补的发电系统，其特征在于，所述熔盐蒸汽发生系统包括预热器、蒸发器、汽包、过热器；给水通过给水泵送入预热器内被高温熔盐初步加热，继而进入蒸发器由液态水变为汽水混合物，汽水混合物进入汽包进行气液分离，分离后的水蒸气进入过热器被加热为过热蒸汽。