CN101000043A - 太阳能热发电机组 - Google Patents

太阳能热发电机组 Download PDF

Info

Publication number
CN101000043A
CN101000043A CNA2006100111334A CN200610011133A CN101000043A CN 101000043 A CN101000043 A CN 101000043A CN A2006100111334 A CNA2006100111334 A CN A2006100111334A CN 200610011133 A CN200610011133 A CN 200610011133A CN 101000043 A CN101000043 A CN 101000043A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solar
solar energy
heat
heat exchanger
heater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2006100111334A
Other languages
English (en)
Inventor
吴兆流
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CNA2006100111334A priority Critical patent/CN101000043A/zh
Publication of CN101000043A publication Critical patent/CN101000043A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种太阳能热发电机组，主要由太阳能低、中、高温加热器、螺杆发电机(6)、储热水箱(10)、热回收式冷凝器(14)、一级热交换器(17)、二级热交换器(22)组成。特点是太阳能加热器分成低温、中温和高温三个部分，采用低温低压高效的螺杆发电机(6)发电，发过电的余热由热回收式冷凝器(14)吸收并回用于系统中。优点是用本发明实现太阳能发电的投资与光伏电池相比要减少80％(500kw装机容量以上)，占地面积要减少20％，发电成本减少80％，约0.5元/kwh左右(光伏发电成本2.5元/kwh以上)。本发明可为人们生产生活提供大量的由太阳能产生的电能，且可广泛的建造在有太阳照射的地区。

Description

太阳能热发电机组
本发明涉及一种太阳能热发电机组，是一种将太阳能先转化为热能，热能再由螺杆膨胀发电机发电的新型太阳能热发电机组。它可利用大量的太阳能来产生电能，适用于有日照的地区使用。
我国开发利用太阳能已有几十年的历史了，特别是太阳热水器已成为世界上生产和销售的第一大国，近年来生产光伏电池(光电)的企业也在飞速发展，目前我国销售太阳热水器的总量约有七千万m2，光伏电站的发电总量有近千兆瓦，但光伏发电的成本约为2.5元/kwh以上。因此，对太阳能发电新产品、新技术的需求越来越为迫切。
目前，还没有这种形式的太阳能热发电机组，现有的太阳热水器只是提供热水，光伏电池是单晶硅、多晶硅或非晶硅直接产生电能，但造价高、转换率低、运行费用大，且规模化生产的生产设备投资巨大，尽管这样，市场货源还是供不应求。因此，给太阳能电站的推广应用受到了很大的限制。
我国的太阳能资源十分丰富，70％的国土面积日照度都在1kw/m2以上。如果人们能大力开发使用太阳能，太阳能可解决人们生产生活中的所有用能，而且太阳能是一种洁净的清洁能源。大量的使用它，可减少人们使用化石能源所对大气排放的温室气体；使用化石能源不仅浪费了资源，污染了环境，也危害了人们的身体健康。另外随着经济的发展和人们生活水平的提高，能源紧张短缺的形势越来越严峻，世界性争夺能源成了全球主要不安定因素，开发新的替代能源迫在眉睫。
我们如能将这些地球上的太阳能资源利用起来，世界性能源紧张，环境污染等问题也就迎刃而解了。因此，开发新型太阳能发电设备势在必行，迫切需要。
本发明是要提供一种太阳能热发电机组，是一种将太阳能先产生蒸汽，再由螺杆发电机发电，可使太阳能发电由现在的2～3元/kwh，下降到0.5/kwh元左右，还解决现在光伏电池投资大，运行费用高等问题，该发明为太阳能的利用提供了投资小，运行费低的一种新型太阳能发电设备。
本发明为达到上述目的是以这样的方式实现的：太阳能低温加热器将水加热到100℃给中温加热器加热，加热到120℃再送给高温加热器，高温加热器再加热到180℃送至螺杆发电机发电。发过电的余热再由连管流入热回收式冷凝器，经冷却后流入一级热交换器，一级热交换器内的水经太阳能低温加热器加热后，由三级泵将热水送入热回收式冷凝器的上端加热后，再经二级热交换器加热后，流至太阳能高温加热器加热成蒸汽送至螺杆发电机发电，就这样循环式工作，太阳能低温加热器给一级热交换器加热，太阳能中温加热器给二级热交换器加热。
本发明的实现，技术解决方案是在太阳能热发电机组中设有太阳能低、中、高温加热器，用太阳能加热，使水变为180℃的高温蒸汽。蒸汽推动螺杆发电机发电。
本发明的实现，技术解决方案是在太阳能热发电机组中设有热回收式冷凝器，将发过电的余热收回，再用于系统中，起着提高效率的作用。
本发明的实现，技术解决方案是在热回收式冷凝器中设有快速热悬浮器，余热可快速被收回利用。
本发明的实现，技术解决方案是采用新型的螺杆发电机，利用低温、低压发电，并提高了蒸汽的发电效率，一级热交换器和二级热交换器中设有热悬浮器，起着温度快速提升的作用。
本发明的实现，技术解决方案是在太阳能高温加热器的聚光器下设有螺杆跟踪器，使聚光器季节性(南北方向)跟踪阳光，提高太阳能加热器效率。
本发明的实现，技术解决方案是为了减少投资成本，太阳能低温加热器和太阳能中温加热器均采用固定式太阳能集热器。
本发明与现有光伏电池相比，具有以下优点：
一、造价低。本发明为太阳能热发电形式，这样500kw的装机容量与光伏电池相比，成本下降五倍左右(光伏系统约3500万元，本发明约700万元，日照度以1kw/m2计算，不同地区，照度不同，投资有所变化)。
二、转换效率高。本发明转换效率为20％以上，光伏电池目前普遍只有15％左右。
三、运行费用低。本发明没有大量的连接电线、电子元件和蓄电池等易耗件。因此，运行中维护费用少。
四、占地少。本发明的效率高出光伏电池的效率，因此，同样规模的电站，太阳能加热器的占地面积比光伏电池的占地面积小20％。
五、电力上网方便。本发明所发电的电压可为220v或380v交流电，可直接上网或使用，而光伏电池所发的电是12v以上的直流电，上网前需变压转换成交流电。
以下结合附图对本发明作进一步的描述。
图1是本发明的原理结构图，图2是本发明的太阳能高温加热器剖面结构图，图3是储热水箱、热回收式冷凝器、一级热交换器、二级热交换器的壳体结构局部剖面图。实施时不受本图限制。
图中：1太阳能低温加热器，2太阳能中温加热器，3太阳能高温加热器，4排气排空阀，5蒸汽阀，6螺杆发电机，7储热水箱进水阀，8储热水箱出水阀，9出水阀，10储热水箱，11补水阀，12排空阀，13吸热交换器，14热回收式冷凝器，15快速热悬浮器，16散热交换器，17一级热交换器，18一级泵，19热悬浮器，20二级泵，21三级泵，22二级热交换器，23连管，24聚光器，25真空玻璃管，26蒸汽管，27跟踪轨道，28万向活轮，29螺杆跟踪器，30电动器，31支架，32转架，33转轴，34连杆，35内胆，36支撑，37真空保温层，38外胆，39硅棉保温层，40外壳，41真空阀，42真空泵。
参照图1，太阳能低、中、高温加热器，热回收式冷凝器，一级和二级热交换器、储热水箱(10)均在工厂内制造。太阳能低温加热器(1)先将水温加热到100℃，送至热回收式冷凝器(14)吸收余热后，再进入二级热交换器(22)加热至120℃，太阳能高温加热器(3)再将水温加至180℃送至螺杆发电机(6)发电，发电后余热在热回收式冷凝器(14)内吸收再利用，就这样循环式工作。太阳能中温加热器(2)与二级热交换器(22)形成循环式加热，热量由吸热交换器(13)吸收，太阳能低温加热器(1)与一级热交换器(17)直接加热水。系统中设有一级泵(18)、二级泵(20)、三级泵(21)，起着推动循环的作用。晚间没有太阳时，将发过电的热水放入储热水箱(10)内储存并保温，第二天再使用。整个机组受温度控制自动工作，太阳能高温加热器(3)的聚光器(24)，采用季节性(南北方向)方式自动跟踪。
本发明的实施例是这样实现的：
本发明的太阳能低温加热器(1)，太阳能中温加热器(2)是用公知的方法及材料焊接而成的；太阳能高温加热器(3)是一种聚光式季节性(南北方向)跟踪的太阳能加热器，且使用螺杆结构的螺杆跟踪器(28)，它可节能，且抗大风。热回收式冷凝器(12)，一级热交换器(17)、二级热交换器(22)、储热水箱(10)是用公知的方法用金属板焊接成型的，其结构设有真空保温层(37)与硅棉保温层(39)，这可提高保温性能，真空度是靠真空泵(42)定时工作来保证的；在热回收式冷凝器(12)中设有快速热悬浮器(15)，它是用公知的导热管制成的；在一级热交换器(17)和二级热交换器(22)中发有热悬浮器(19)，它是用金属板焊接而成的；快速热悬浮器(15)和热悬浮器(19)均起着加速热能的传递作用。螺杆发电机(6)、真空泵(42)、一级泵(18)、二级泵(20)、三级泵(21)、真空玻璃管(25)、蒸汽管(26)和各种阀门是从市场采购的定型产品；支架是用市场上买来的角铁焊接而成的。储热水箱(10)是用来晚间或系统检修时储存热水的作用。
本发明使用时，先将在工厂里生产成型的太阳能低、中、高温加热器、螺杆发电机(6)，储热水箱(10)、热回收式冷凝器(12)、一级热交换器(17)、二级热交换器(22)和泵等配套产品运至现场；参照图1，再将它们一一用连管(23)连接起来，同时装上各阀门，将各泵、真空泵(42)和电动器(30)接通电源，在有日光时，即可投入使用。所发出的电能为220v或380v(可定制)，可直接用于人们的生活或生产，也可直接上网远距离输送。

Claims (5)

1、一种太阳能热发电机组，是一种利用太阳能发电投资少、成本低的太阳能发电产品，主要由太阳能低温加热器(1)、太阳能中温加热器(2)、太阳能高温加热器(3)、螺杆发电机(6)、储热水箱(10)、热回收式冷凝器(14)、一级热交换器(17)和二级热交换器(22)组成。其特点在于将太阳能加热器分为低温、中温、高温三部分，采用分级分段加温；将发过电的余热再由热回收式冷凝器(14)转换回到系统中利用，提高了热能的利用率。
2、根据权利要求1所述的太阳能热发电机组，其特征是：在热回收式冷凝器(14)内设有快速热悬浮器(15)。
3、根据权利要求1所述的太阳能热发电机组，其特征是：一级热交换器(17)和二级热交换器(22)内均设有热悬浮器(19)。
4、根据权利要求1所述的太阳能热发电机组，其特征是：太阳能高温加热器(3)系统中设有螺杆跟踪器(29)，采用南北方向的季节性跟踪。
5、根据权利要求1所述的太阳能热发电机组，其特征是：储热水箱(10)、热回收冷凝器(14)、一级热交换器(17)和二级热交换器(22)的壳体均设有真空保温层(37)、硅棉保温层(39)和真空泵(42)。
CNA2006100111334A 2006-01-09 2006-01-09 太阳能热发电机组 Pending CN101000043A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2006100111334A CN101000043A (zh) 2006-01-09 2006-01-09 太阳能热发电机组

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2006100111334A CN101000043A (zh) 2006-01-09 2006-01-09 太阳能热发电机组

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101000043A true CN101000043A (zh) 2007-07-18

Family

ID=38692139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2006100111334A Pending CN101000043A (zh) 2006-01-09 2006-01-09 太阳能热发电机组

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101000043A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101413719B (zh) * 2007-10-17 2011-10-12 中国科学院工程热物理研究所 带有双级蓄热的塔式太阳能热发电系统
CN102606429A (zh) * 2012-03-30 2012-07-25 赖正平 热辐射内循环发电装置
CN102865202A (zh) * 2011-05-17 2013-01-09 北京智慧剑科技发展有限责任公司 分布式多级太阳能热发电及多联产系统
CN107781982A (zh) * 2016-08-24 2018-03-09 天津海天方圆节能技术有限公司 一种热水箱

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101413719B (zh) * 2007-10-17 2011-10-12 中国科学院工程热物理研究所 带有双级蓄热的塔式太阳能热发电系统
CN102865202A (zh) * 2011-05-17 2013-01-09 北京智慧剑科技发展有限责任公司 分布式多级太阳能热发电及多联产系统
CN102865202B (zh) * 2011-05-17 2018-05-15 北京智慧剑科技发展有限责任公司 分布式多级太阳能热发电及多联产系统
CN102606429A (zh) * 2012-03-30 2012-07-25 赖正平 热辐射内循环发电装置
CN102606429B (zh) * 2012-03-30 2013-09-11 赖正平 热辐射内循环发电装置
CN107781982A (zh) * 2016-08-24 2018-03-09 天津海天方圆节能技术有限公司 一种热水箱

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203823715U (zh) 一种分布式全天候太阳能蒸汽机组
CN208578679U (zh) 一种基于塔式定日镜的改良布雷顿光热发电系统
CN104653420A (zh) 采用闭式布列顿循环的塔式太阳能热发电方法及系统
CN106322822B (zh) 消纳弃风弃光的冷热联供系统及方法
CN206669847U (zh) 热电厂区域多能互补能源微网系统
CN104896764A (zh) 一种太阳能热发电方法及装置
CN109883230A (zh) 熔盐蓄热储能发电系统及包含其的储能电站
CN102252303A (zh) 太阳能蒸汽动力装置
CN106288490A (zh) 聚光式光伏/光热一体化热/电/冷联供系统
CN204572366U (zh) 采用闭式布列顿循环的塔式太阳能热发电系统
CN104653419A (zh) 闭式布列顿型塔式太阳能热发电方法及系统
CN207570388U (zh) 熔盐蓄热储能发电系统及包含其的储能电站
CN104764217A (zh) 广义闭式布列顿型塔式太阳能热发电方法及系统
CN202660776U (zh) 一种基于环式热管的微型太阳能热电联产系统
CN101000043A (zh) 太阳能热发电机组
CN109579104A (zh) 一种双热泵与热电机组耦合的供暖系统及方法
CN204572363U (zh) 闭式布列顿-朗肯联合循环太阳能热发电系统
CN111486068B (zh) 一种太阳能辅助海洋温差发电系统
CN204693854U (zh) 一种太阳能热发电装置
WO2020029422A1 (zh) 一种碟式太阳能光热能源梯级利用系统
CN215176096U (zh) 一种太阳能光伏光热混合发电系统
CN101586881B (zh) 集热式太阳能光热电系统
CN204693850U (zh) 一种太阳能锅炉系统
CN101839519B (zh) 太阳能风能空气能互补热水系统
CN204572364U (zh) 闭式布列顿型塔式太阳能热发电系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication