基于布雷頓循環(huán)的大型碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能系統(tǒng)，特別是基于布雷頓循環(huán)的大型碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]太陽能熱發(fā)電主要包括槽式、塔式、碟式系統(tǒng)，碟式太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的技術成熟度低于槽式和塔式。但由于其剛剛開始起步，因而其發(fā)展?jié)摿σ彩沁h遠大于槽式和塔式系統(tǒng)。而且碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的效率與使用靈活性都要高于槽式系統(tǒng)和塔式系統(tǒng)，最高光電轉換效率可達29.4%，并且碟式聚光器可以通過標準化規(guī)?；a(chǎn)大大降低成本。
[0003]碟式系統(tǒng)中一般采用布雷頓或斯特林循環(huán)。碟式斯特林系統(tǒng)將斯特林機安裝在碟式鏡的焦點附近，體積大重量大，運行風險高，修理比較困難。布雷頓循環(huán)結構簡單，以空氣為介質不發(fā)生相變，節(jié)省水資源，具有更高的可靠性。

【發(fā)明內容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于布雷頓循環(huán)的大型碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)。
[0005]為了解決上述技術問題，本發(fā)明公開了一種基于布雷頓循環(huán)的大型碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，包括聚光集熱子系統(tǒng)和布雷頓循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)；
[0006]其中聚光集熱子系統(tǒng)包括碟式聚光鏡和接收器；
[0007]布雷頓循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括燃燒室、燃氣輪機、回熱器、壓氣機以及發(fā)電機；
[0008]碟式聚光鏡聚焦太陽光到接收器上，接收器將光能轉化為熱能與回熱器和燃燒室相連接，燃氣輪機與燃燒室和回熱器連接，并與壓氣機和發(fā)電機同軸。
[0009]所述碟式聚光鏡為旋轉拋物面，采用背部鍍銀的曲面玻璃制成，用于將太陽光聚焦到接收器上。
[0010]所述接收器始終處于聚光鏡的焦點處，接收器采用熱管式接收器，接收器出口導管為軟管。
[0011 ]所述碟式聚光鏡為大型碟式聚光鏡，大型碟式聚光鏡與接收器分離，對大型碟式聚光鏡進行追蹤，同時將接收器放置在活動支架上控制接收器移動，使接收器始終處于焦點處。
[0012]所述碟式聚光鏡包括一組小型碟式鏡和一個大型碟式聚光鏡，小型碟式鏡利用跟蹤裝置反射太陽光至固定的大型碟式聚光鏡上，大型碟式聚光鏡再匯聚光線至焦點處固定的接收器。
[0013]所述碟式聚光鏡包括一組小型碟式鏡和一個大型碟式聚光鏡，大型碟式聚光鏡跟蹤太陽反射太陽光至一組共焦的小型碟式鏡上，小型碟式鏡再匯聚光線至焦點處固定的接收器上。
[0014]所述布雷頓循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，空氣經(jīng)壓氣機絕熱壓縮后直接進入回熱器被燃氣輪機的高溫排氣加熱，同時進入接收器再次加熱后高溫高壓工質進入燃氣輪機絕熱做功，帶動同軸的發(fā)電機發(fā)電，在沒有光照及陰雨天氣時，利用天然氣在燃燒室(3)燃燒加熱空氣后進入燃氣輪機。
[0015]本發(fā)明實現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電，降低成本，提高發(fā)電效率。本系統(tǒng)采用碟式太陽能為熱源，天然氣補燃，因此可以連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電，效率高于塔式槽式式系統(tǒng)。相對于塔式系統(tǒng)，其定日鏡占地面積大，焦距長，熱損失大，且無法標準化生產(chǎn)，從而增加了成本。定日鏡的投資大于整個投資的50%。碟式聚光器可以通過標準化規(guī)?；a(chǎn)大大降低成本。
[0016]本發(fā)明實現(xiàn)了大型碟式鏡與接收器分離，減少了支撐結構強度要求，提高了系統(tǒng)平衡性和抗風性能。通常傳統(tǒng)的碟式發(fā)電系統(tǒng)接收器都與碟盤相連接，安裝在碟式聚光鏡的焦點處，由于此系統(tǒng)較大，會引起連接支架彎曲變形，使接收器很難保持在焦點處。因此，采用碟盤與接收器分離十分必要。
[0017]本發(fā)明實現(xiàn)了單個碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)容量的增大。當前常用的碟式斯特林熱發(fā)電系統(tǒng)通常將斯特林機安裝在碟式鏡的焦點附近，由于體積大重量大，大大增加了追日時的系統(tǒng)能耗，降低了系統(tǒng)的平衡性和抗風性能。并且在碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)中很難做到很大，25kw的單個發(fā)電系統(tǒng)已達到上限。采用布雷頓循環(huán)，并且將接收器與碟式鏡分離的技術可以增大系統(tǒng)的容量
[0018]本發(fā)明實現(xiàn)了布雷頓循環(huán)在碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的應用，避免了斯特林熱機與接收器直接耦合的復雜性，及斯特林熱機成本高壽命低的缺點，大大節(jié)省了用水量。碟式太陽能斯特林機發(fā)電系統(tǒng)中，吸熱器內直接流動斯特林機吸熱工質，一旦破損，修理比較困難。制造成本高，運行壽命低，與其活塞潤滑方式有直接關系。布雷頓循環(huán)結構簡單，只需要一個轉動部件(壓氣機/發(fā)電機/透平)，在循環(huán)過程中工質不發(fā)生相變，具有更高的可靠性，太陽能豐富的地方通常水資源是缺乏的，而開式布雷頓熱機的循環(huán)工質是空氣，不需要水作為循環(huán)工質，從而節(jié)省了用水量。
【附圖說明】
[0019]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做更進一步的具體說明，本發(fā)明的上述和/或其他方面的優(yōu)點將會變得更加清楚。
[0020]圖1為本發(fā)明總體結構示意圖。
[0021]圖2為實施例1結構示意圖。
[0022]圖3為實施例2結構示意圖。
[0023]圖4為實施例3結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖來對本發(fā)明的技術方案作進一步的闡述。
[0025]參照附圖1，本發(fā)明提供的一種基于布雷頓循環(huán)的大型碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:聚光鏡1、接收器2、燃燒室3、燃氣輪機4、回熱器5、壓氣機6、發(fā)電機7。
[0026]上述碟式聚光集熱子系統(tǒng)中聚光鏡I利用跟蹤技術將太陽光反射匯聚到接收器2上。聚光鏡I截面為拋物面，由背部鍍銀的曲面玻璃制成。接收器2為熱管式接收器，工作介質為堿金屬鈉，在高溫條件下具有很低的飽和蒸汽壓力和較高的汽化潛熱。
[0027]關于碟式聚光鏡I與接收器2的連接方式選擇三個實施案例之一。
[0028]實施例一:
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