[发明专利]一种沼气-塔式光热互补的发电系统

说明书

本发明提供了一种沼气‑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、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：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；熔盐储能系统用于提供高温熔盐和低温熔盐；熔盐蒸汽发生系统利用高温熔盐产生过热蒸汽；该述过热蒸汽经过汽轮机组发电系统后冷凝为液体水；沼气发酵系统用于提供沼气；沼气熔盐加热系统用于燃烧沼气加热低温熔盐；沼气过热系统用于燃用沼气加热过热蒸汽。本发明既解决了连续阴雨天气条件下塔式光热电站无法发电的问题，又解决了低温条件下沼气发酵产气率低的问题。

技术领域

本发明涉及太阳能发电技术领域，具体涉及一种沼气-塔式光热互补的发电系统。

背景技术

塔式光热发电技术由于聚光比高、运行参数高、光电效率高、易于储能的优点得到大力推广。塔式光热电站多建在太阳光照资源较好的地区，比如我国的青海、甘肃、新疆的部分地区。在这些地区养殖业较发达，同时农林废弃物较多，适宜建设沼气发酵系统。

塔式光热电站储能时间一般为6小时至16小时，在连续阴雨天气无法为电网或用电业主提供持续稳定的电力供应，又或者在太阳光照达不到塔式光热电站的设计条件时，储能介质达不到设计温度或者为了达到设计温度而缩短了储能时间，因此需要为塔式光热电站补充能量；由于太阳光照达不到设计值造成储热介质达不到设计温度，导致蒸汽发生系统产生的过热蒸汽温度参数达不到汽轮发电机组所需要的进汽温度，因此需要在进汽轮机之前对蒸汽发生系统产生的过热蒸汽进行加热，保证其达到汽轮机要求的进汽温度。

同时，沼气发酵系统需要合适的发酵温度，但在我国西北地区由于气候寒冷很难保证沼气发酵的温度，导致产气率比较低。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种沼气-塔式光热互补的发电系统，该系统利用塔式光热电站的乏汽为沼气提供热源，提高沼气产气率，同时利用沼气为塔式光热电站提供能量，保证塔式光热电站可以持续稳定运行。本发明解决了连续阴雨天气条件下塔式光热电站无法发电的问题，同时解决了低温条件下沼气发酵产气率低的问题。本发明的技术方案如下：

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。