菲涅尔式太阳能光热与天然气联合发电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发电系统，特别是涉及一种菲涅尔式太阳能光热与天然气联合发电系统。
【背景技术】
[0002]天燃气发电是最稳定的分布式供能方式之一，优秀的冷热电三联供发电系统能够把燃气发电效率提高到95%以上。从世界发达国家和一些东南亚国家发展经验来看，发展分布式燃气发电系统是实现节能减排和能源供应可持续发展的必由之路，具有高效、节能、减排、环保、提高供能安全性、电力与燃气供应削峰填谷及促进循环经济发展等众多的优势，是现代能源领域发展的不可逆转的潮流，是最具发展前景的能源供应方式。
[0003]但是，天然气资源毕竟是属于易消耗的不可再生的能源，而且天然气资源也不是取之不尽用之不竭的，所以应该尽量节省使用减少消耗。这就需要尽量开发和使用一些可再生的清洁能源来作为天然气的替代或补充，如太阳能、风能、地热能等。
[0004]太阳能是一种遍布全球取之不尽用之不竭的最好的可再生能源，但太阳能资源的利用也有它受约束之处，其中最大的受约之处就是太阳能只有白天晴天才能利用，阴天和晚上无法利用，这就导致能源利用的不连续性。为了实现太阳能的连续发电，则需要花费巨大的财力做工程浩大的储能系统，不仅储能用的设备和材料非常昂贵，而且还具有各种不易实现的制约，实现难度比较大。如太阳能菲涅尔式发电系统，是属于中低温的太阳能系统。菲涅尔式太阳能发电由多列双轴太阳追踪系统的反射镜阵列将太阳光聚焦到接收器上，接收器将聚集的太阳辐射能转化为热能，然后再将热能传递给热力循环加热工质，驱动汽轮机做功发电。菲涅尔式太阳能发电系统具有实现和制造相对较容易的太阳能系统，也可以不需要利用某种气体、液体或熔融盐等作为中间循环介质，但如果要连续运行，仍需要用熔融盐等材料作为储能介质，无形中增加了储能系统和设备，系统复杂，工程庞大，材料昂贵，耗电量大。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，提供一种菲涅尔式太阳能光热与天然气联合发电系统，将天然气发电系统和菲涅尔式太阳能光热发电系统有机的结合在一起，能够减少天然气资源的消耗，降低运营成本，同时，能够有效地利用可再生能源太阳能进行发电，并且在菲涅尔式太阳能光热发电系统无需设置耗资巨大的储能系统的情况下保证整个系统连续发电供能，以减少每天机组启停所带来的汽水和热量损失，延长设备使用寿命，提高系统整体运行效率。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案:
[0007]一种菲涅尔式太阳能光热与天然气联合发电系统，包括燃气发电系统、余热锅炉、菲涅尔式太阳能光热转换系统、汽轮机和第二发电机；汽轮机和第二发电机相连，燃气发电系统和余热锅炉的烟气系统相连通，汽轮机汽水系统与余热锅炉的汽水系统相连通，菲涅尔式太阳能光热转换系统经汽水循环通道及余热锅炉和汽轮机相连通。其中，菲涅尔式太阳能光热转换系统采用水作为循环工质，省去储热系统。水相对于中间介质和储热材料来说成本更低，更容易获得，系统更简化。
[0008]前述的菲涅尔式太阳能光热与天然气联合发电系统中，燃气发电系统包括空压机、燃烧室、燃气轮机和第一发电机，空压机、燃烧室和燃气轮机依次连通，燃气轮机和第一发电机相连，燃气轮机和余热锅炉烟气系统相连通。
[0009]前述的菲涅尔式太阳能光热与天然气联合发电系统中，太阳能光热转换系统是菲涅尔式。菲涅尔式太阳能光热发电系统采用水做循环工质，不设储能系统。
[0010]前述的菲涅尔式太阳能光热与天然气联合发电系统中，还包括余热锅炉补燃系统，补燃系统和余热锅炉相连通。补燃系统用于当太阳不足或没有光照时，采用天然气补燃的方式满足冷热电负荷的需求。
[0011]前述的菲涅尔式太阳能光热与天然气联合发电系统中，还包括余热锅炉尾部热水加热系统，余热锅炉尾部热水加热系统位于余热锅炉的烟道末端。通过设置余热锅炉尾部热水加热系统可以充分的利用余热锅炉尾部烟气的余热，将产生的热水用于供给用户作为生活热水，并且可以降低余热锅炉排烟温度。
[0012]前述的菲涅尔式太阳能光热与天然气联合发电系统中，余热锅炉补燃系统、汽水循环通道和余热锅炉尾部热水加热系统沿余热锅炉的烟气排气方向依次布置。将汽水循环通道设置在余热锅炉尾部热水加热系统的上游，是为了能够将热量集中供应给汽水循环通道，而余热锅炉尾部热水加热系统只是为了更加充分地利用余热锅炉尾部排烟的余热。
[0013]前述的菲涅尔式太阳能光热与天然气联合发电系统中，余热锅炉上设有汽包，汽水循环通道与汽包相连通。其作用是在余热锅炉内产生蒸汽。
[0014]前述的菲涅尔式太阳能光热与天然气联合发电系统中，还包括除氧器，除氧器和汽水循环通道相连通，其作用是除去工质中的氧气，防止设备及管道被氧化腐蚀，延长设备及管道系统的使用寿命。同时，加热给水。
[0015]前述的菲涅尔式太阳能光热与天然气联合发电系统中，还包括凝汽器，凝汽器和汽轮机相连通，凝汽器位于汽轮机的下游。其作用是降低汽轮机排汽压力，提高汽轮机排汽真空，回收工质，保证汽轮机发电系统的正常高效运行。
[0016]前述的菲涅尔式太阳能光热与天然气联合发电系统中，还包括轴封加热器，轴封加热器与汽轮机的轴封抽气系统相连通。其作用是回收汽轮机轴封抽气的热量，用以加热凝结水提升凝结水的温度。
[0017]与现有技术相比，本发明将天然气发电系统和菲涅尔式太阳能光热发电系统有机地结合在一起，实现连续供电和供热，两种能源能够优势互补，取长补短，使系统更安全经济稳定地运行，同时解决了菲涅尔式太阳能光热发电系统夜间不易储能的问题，大大减少了储能设备的投资，降低了投入成本，简化了系统。本发电系统可以常年连续高效稳定运行，从而大大提高项目的整体经济效益。
[0018]本发明将菲涅尔式太阳能和天然气联合起来进行发电和供热，恰好弥补了此两种资源利用的各自不足，以使两种资源优势互补，取长补短，实现能源联合利用的最完美的结合。本发明的菲涅尔式太阳能发电系统采用水为循环工质，无需中间循环系统和储能系统，系统简单，耗电量低，工质容易获得。
[0019]通常白天是电力消耗比较大比较集中的时段，此时，正是太阳能比较充足的时间，所以可以使锅炉给水更多地进入太阳能加热系统，用太阳能作为天然气能量的替代或补充，尽量减少天然气的消耗。到了晚上或阴天没有太阳能或太阳能不足时，则可以通过系统阀门的控制将给水逐渐切换至余热锅炉汽水系统，用燃气轮机的余热及补燃天然气的燃烧热量来弥补太阳能的不足，实现连续发电和供热，以保证连续不断的供能需求。
[0020]极为重要的是，这种太阳能与天然气结合，是在能够保证全天连续发电供能的前提下，可不用设置熔融盐等储能系统，所用的工质也非常简单，仅使用一种最容易获得的热水介质即可。这种太阳能与天然气结合，不仅极大地简化了菲涅尔式太阳能发电系统，节省了工程投资费用，缩短了工程建设周期，减少了每天启停工质及热量的损耗，减少了储能系统的电力消耗，延长了设备使用寿命，节省了运行维护费用，提高了整体运行效率，还极大地减少了天然气资源的消耗，降低了生产运营成本