專利名稱：一種集成式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種集成式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)的能源資源儲(chǔ)量不容樂觀，人均資源并不豐富。化石能源的大量開發(fā)和利用使得我國(guó)排放CO2總量最多。許多地方，缺乏常規(guī)能源資源，但太陽(yáng)能資源豐富。太陽(yáng)能熱發(fā)電具有技術(shù)相對(duì)成熟、對(duì)電網(wǎng)沖擊小等優(yōu)點(diǎn)，是可再生能源發(fā)電中最有前途的發(fā)電方式之一。其熱功轉(zhuǎn)換部分與常規(guī)火力發(fā)電機(jī)組相同，有成熟的技術(shù)可資利用，因此特別適宜于大規(guī)模化使用。為提高太陽(yáng)能熱發(fā)電效率，一般均采用提高太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)出口介質(zhì)溫度，從而 提高整個(gè)系統(tǒng)的熱電轉(zhuǎn)化效率。為獲得這個(gè)高溫效果，目前大多數(shù)太陽(yáng)能熱發(fā)電工作介質(zhì)使用導(dǎo)熱油、熔鹽等作為第一回路導(dǎo)熱介質(zhì)，將其吸收的太陽(yáng)能輻射熱傳遞給第二回路以產(chǎn)生高溫給蒸汽。這些方式存在二次回路傳熱效率損失、泵功耗大，受導(dǎo)熱油高溫分解限制產(chǎn)汽溫度不高，而導(dǎo)熱熔鹽具有熔點(diǎn)高、易凝固等缺點(diǎn)。DSG技術(shù)有很多優(yōu)勢(shì)①導(dǎo)熱油被水代替，環(huán)境壓力將更??；②可產(chǎn)生更高的蒸汽溫度，泵耗小，電站效率更高；③電站整體配置更加簡(jiǎn)單；④制造和運(yùn)營(yíng)成本更低。但DSG技術(shù)中存在幾方面不足，一是蒸發(fā)段的水平管兩相流問題易造成金屬-玻璃管真空管破裂。二是集熱管過(guò)熱高溫段熱損失大，造成產(chǎn)汽不能達(dá)到更高溫度。三是熱管式集熱管的加熱流量和速率不能滿足大規(guī)模熱發(fā)電的需求。四是蒸汽儲(chǔ)熱需要相變，需要的蒸汽儲(chǔ)罐為高壓高溫容器，且體積龐大。過(guò)熱部分儲(chǔ)熱換熱需要設(shè)備面積較大。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種集成式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)，解決了直蒸汽DSG技術(shù)儲(chǔ)熱困難、蒸汽壓力不穩(wěn)定的難題，使得整個(gè)太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)更加高效、可靠運(yùn)行，并能更好的利用儲(chǔ)熱系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種集成式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)，包括熔鹽導(dǎo)熱油換熱器10、導(dǎo)熱油主蒸汽換熱器13以及導(dǎo)熱油再熱蒸汽換熱器15，熔鹽導(dǎo)熱油換熱器10、導(dǎo)熱油主蒸汽換熱器13以及導(dǎo)熱油再熱蒸汽換熱器15的導(dǎo)熱油出口端和導(dǎo)熱油匯合箱14的進(jìn)口端相連接，導(dǎo)熱油匯合箱14的出口端和多個(gè)串聯(lián)后并聯(lián)的裝有導(dǎo)熱油的槽式集熱管2-2通過(guò)導(dǎo)熱油管道9相連接，和熔鹽導(dǎo)熱油換熱器10入口端相連接的冷鹽罐11，和熔鹽導(dǎo)熱油換熱器10出口端相連接的熱鹽罐12，和再熱蒸汽換熱器15的導(dǎo)熱油蒸汽出口端相連接的汽輪發(fā)電機(jī)組20，和汽輪發(fā)電機(jī)組20出口端相連接的凝汽器19，和凝汽器19相連接的凝結(jié)水泵18，低壓加熱器17的水側(cè)入口端和凝結(jié)水泵18相連接，蒸汽進(jìn)口端和汽輪發(fā)電機(jī)組20的抽汽口端相連接，水側(cè)出口端和除氧器16的水側(cè)入口端相連接，除氧器16的蒸汽進(jìn)口端和汽輪發(fā)電機(jī)組20的抽汽口端相連接，除氧器16的水側(cè)出口端和導(dǎo)熱油主蒸汽換熱器13的水側(cè)入口端相連接，除氧器16和低壓加熱器17間通過(guò)熱力管道8和多個(gè)相串聯(lián)的菲涅爾式用集熱管1-1相連接后和吸收器3-2下的給水下聯(lián)箱3-1相連接，在集熱管1-1間連接有鏡場(chǎng)汽水分離器6，鏡場(chǎng)汽水分離器6水側(cè)出口端通過(guò)再循環(huán)管道7和再循環(huán)泵5連接后再和集熱管1-1水側(cè)出口端相連接，導(dǎo)熱油主蒸汽換熱器13的汽水側(cè)出口端通過(guò)導(dǎo)熱油管道9和吸收器3-2下的給水下聯(lián)箱3-1相連接，多個(gè)高倍聚光器4成扇形或圓形布置在吸收器3-2的側(cè)下方。所述槽式集熱管2-2外部設(shè)置有槽式中溫聚光器2-1。所述吸收器3-2為塔式、碟式或菲涅爾式吸收器。所述集熱管1-1為塔式、碟式或菲涅爾式集熱管。 所述集熱管1-1為塔式、碟式或菲涅爾式集熱管，其外部分別設(shè)置有塔式、碟式或菲涅爾式中溫聚光器1-2。所述高倍聚光器4為塔式、碟式或菲涅爾式高倍聚光器。本實(shí)用新型高溫段采用塔式或碟式或菲涅爾式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)，利用這類技術(shù)的高聚光比特性，提高蒸汽壓力和溫度，減少預(yù)熱段熱損失，使蒸汽參數(shù)達(dá)到500 600°C左右，極大地提高了太陽(yáng)能熱發(fā)電效率。同時(shí)中低溫段采用槽式導(dǎo)熱油系統(tǒng)不僅降低了系統(tǒng)追蹤難度，降低發(fā)電成本，同時(shí)能夠很好的利用導(dǎo)熱油不相變的特性，和熔鹽進(jìn)行換熱儲(chǔ)熱，避免了蒸汽儲(chǔ)熱容器大、釋放壓力不穩(wěn)定問題。集熱式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)不僅提高了整個(gè)系統(tǒng)效率，降低造價(jià)。同時(shí)提高了系統(tǒng)可靠運(yùn)行時(shí)間。

附圖為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如附圖所示，本實(shí)用新型一種集成式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)，包括熔鹽導(dǎo)熱油換熱器10、導(dǎo)熱油主蒸汽換熱器13以及導(dǎo)熱油再熱蒸汽換熱器15，熔鹽導(dǎo)熱油換熱器10、導(dǎo)熱油主蒸汽換熱器13以及導(dǎo)熱油再熱蒸汽換熱器15的導(dǎo)熱油出口端和導(dǎo)熱油匯合箱14的進(jìn)口端相連接，導(dǎo)熱油匯合箱14的出口端和多個(gè)串聯(lián)后并聯(lián)的裝有導(dǎo)熱油的槽式集熱管2-2通過(guò)導(dǎo)熱油管道9相連接，和熔鹽導(dǎo)熱油換熱器10入口端相連接的冷鹽罐11，和熔鹽導(dǎo)熱油換熱器10出口端相連接的熱鹽罐12，和再熱蒸汽換熱器15的導(dǎo)熱油蒸汽出口端相連接的汽輪發(fā)電機(jī)組20，和汽輪發(fā)電機(jī)組20出口端相連接的凝汽器19，和凝汽器19相連接的凝結(jié)水泵18，低壓加熱器17的水側(cè)入口端和凝結(jié)水泵18相連接，蒸汽進(jìn)口端和汽輪發(fā)電機(jī)組20的抽汽口端相連接，水側(cè)出口端和除氧器16的水側(cè)入口端相連接，除氧器16的蒸汽進(jìn)口端和汽輪發(fā)電機(jī)組20的抽汽口端相連接，除氧器16的水側(cè)出口端和導(dǎo)熱油主蒸汽換熱器13的水側(cè)入口端相連接，除氧器16和低壓加熱器17間通過(guò)熱力管道8和多個(gè)相串聯(lián)的菲涅爾式用集熱管1-1相連接后和吸收器3-2下的給水下聯(lián)箱3-1相連接，在集熱管1-1間連接有鏡場(chǎng)汽水分離器6，鏡場(chǎng)汽水分離器6水側(cè)出口端通過(guò)再循環(huán)管道7和再循環(huán)泵5連接后再和集熱管1-1水側(cè)出口端相連接，導(dǎo)熱油主蒸汽換熱器13的汽水側(cè)出口端通過(guò)導(dǎo)熱油管道9和吸收器3-2下的給水下聯(lián)箱3-1相連接，塔支架(3-3)將吸收器(3-2)高高架起，多個(gè)高倍聚光器4成扇形或圓形布置在吸收器3-2的側(cè)下方。所述槽式集熱管2-2外部設(shè)置有槽式中溫聚光器2-1。所述吸收器3-2為塔式、碟式或菲涅爾式吸收器。所述集熱管1-1為塔式、碟式或菲涅爾式集熱管。所述集熱管1-1為塔式、碟式或菲涅爾式集熱管，其外部分別設(shè)置有塔式、碟式或菲涅爾式中溫聚光器1-2。所述高倍聚光器4為塔式、碟式或菲涅爾式高倍聚光器。本實(shí)用新型的工作原理為首先由槽式聚光器2-1將太陽(yáng)能進(jìn)行50 80倍的聚光，將熱量傳遞給槽式集熱管2-2內(nèi)的導(dǎo)熱油，再通過(guò)導(dǎo)熱油管道9和導(dǎo)熱油主蒸汽換熱器13以及導(dǎo)熱油再熱蒸汽換熱器15進(jìn)行換熱，從而產(chǎn)生主蒸汽和再熱蒸汽，再熱蒸汽可直接 進(jìn)入汽輪機(jī)20，而主蒸汽經(jīng)過(guò)塔式系統(tǒng)中的塔式下聯(lián)箱3-1在塔式吸收器3-2中，被塔式定日鏡4的太陽(yáng)聚光的熱量加熱，產(chǎn)生更高溫的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)20做功。在夜間時(shí)，利用槽式集熱場(chǎng)的吸收的太陽(yáng)輻射熱量，經(jīng)過(guò)導(dǎo)熱油熔鹽換熱器10，力口熱熔鹽冷罐來(lái)冷介質(zhì)，將熱量?jī)?chǔ)存在熔鹽熱罐12中。太陽(yáng)能場(chǎng)產(chǎn)生的蒸汽在汽輪機(jī)20中膨脹作功后，在凝汽器19中凝結(jié)成水，經(jīng)凝結(jié)水泵19升壓，在經(jīng)低壓加熱器17加熱后，進(jìn)入太陽(yáng)能集熱場(chǎng)進(jìn)行各階段的吸熱升溫，從而完成一個(gè)周期的熱力循環(huán)。
權(quán)利要求1.一種集成式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于包括熔鹽導(dǎo)熱油換熱器(10)、導(dǎo)熱油主蒸汽換熱器(13)以及導(dǎo)熱油再熱蒸汽換熱器(15)，熔鹽導(dǎo)熱油換熱器(10)、導(dǎo)熱油主蒸汽換熱器(13)以及導(dǎo)熱油再熱蒸汽換熱器(15)的導(dǎo)熱油出口端和導(dǎo)熱油匯合箱(14)的進(jìn)口端相連接，導(dǎo)熱油匯合箱(14)的出口端和多個(gè)串聯(lián)后并聯(lián)的裝有導(dǎo)熱油的槽式集熱管(2-2)通過(guò)導(dǎo)熱油管道(9)相連接，和熔鹽導(dǎo)熱油換熱器(10)入口端相連接的冷鹽罐(11 )，和熔鹽導(dǎo)熱油換熱器(10)出口端相連接的熱鹽罐(12)，和再熱蒸汽換熱器(15)的導(dǎo)熱油蒸汽出口端相連接的汽輪發(fā)電機(jī)組(20 )，和汽輪發(fā)電機(jī)組(20 )出口端相連接的凝汽器(19)，和凝汽器(19)相連接的凝結(jié)水泵(18)，低壓加熱器(17)的水側(cè)入口端和凝結(jié)水泵(18)相連接，蒸汽進(jìn)口端和汽輪發(fā)電機(jī)組(20)的抽汽口端相連接，水側(cè)出口端和除氧器(16)的水側(cè)入口端相連接，除氧器(16)的蒸汽進(jìn)口端和汽輪發(fā)電機(jī)組(20)的抽汽口端相連接，除氧器(16)的水側(cè)出口端和導(dǎo)熱油主蒸汽換熱器(13)的水側(cè)入口端相連接，除氧器(16)和低壓加熱器(17)間通過(guò)熱力管道(8)和多個(gè)相串聯(lián)的菲涅爾式用集熱管(1-1)相連接后和吸收器(3-2)下的給水下聯(lián)箱(3-1)相連接，在集熱管(1-1)間連接有鏡場(chǎng)汽水分離器(6 )，鏡場(chǎng)汽水分離器(6 )水側(cè)出口端通過(guò)再循環(huán)管道(7 )和再循環(huán)泵(5 )連接后再和集熱管1-1水側(cè)出口端相連接，導(dǎo)熱油主蒸汽換熱器(13)的汽水側(cè)出口端通過(guò)導(dǎo)熱油管道(9)和吸收器(3-2)下的給水下聯(lián)箱(3-1)相連接，多個(gè)高倍聚光器(4)成扇形或圓形布置在吸收器(3-2)的側(cè)下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述槽式集熱管(2-2)外部設(shè)置有槽式中溫聚光器(2-1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述吸收器(3-2)為塔式、碟式或菲涅爾式吸收器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述集熱管(1-1)為塔式、碟式或菲涅爾式集熱管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集成式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述集熱管(1-1)為塔式、碟式或菲涅爾式集熱管，其外部分別設(shè)置有塔式、碟式或菲涅爾式中溫聚光器(1-2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述高倍聚光器(4)為塔式、碟式或菲涅爾式高倍聚光器。
專利摘要一種集成式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)，利用各種太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)特點(diǎn)，結(jié)合給水和蒸汽特性，中低溫度用太陽(yáng)能槽式或線性菲涅爾技術(shù)，提高了技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性能，高溫過(guò)熱段采用塔式或碟式或菲涅爾太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)，利用這類技術(shù)的高聚光比特性，提高蒸汽壓力和溫度，既發(fā)揮中低溫下系統(tǒng)跟蹤精度要求低、高溫下系統(tǒng)散熱損失低的特點(diǎn)，同時(shí)兼顧了槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電的儲(chǔ)熱及再熱蒸汽性能，又體現(xiàn)了塔式或菲涅爾或碟式熱發(fā)電的高溫、高壓蒸汽特性，降低了發(fā)電成本，提高運(yùn)行可靠性，從而提高整個(gè)太陽(yáng)能熱發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率。
文檔編號(hào)F01D15/10GK202560494SQ20122019710
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月3日
發(fā)明者許世森, 鄭建濤, 徐越, 劉明義, 徐海衛(wèi), 劉冠杰, 裴杰 申請(qǐng)人:中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司