CN105275758A - 一种综合太阳能热发电电站及太阳能热发电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种综合太阳能热发电电站及太阳能热发电方法，包括：槽式集热场、储能装置、冷凝器、菲涅尔集热场、汽包分离器、蒸汽过热器、汽轮机、发电机、导热油泵和给水泵；槽式集热场吸收太阳能，将导热油加热为高温导热油后，路输送到蒸汽过热器中，与蒸汽过热器的经菲涅尔集热场产生的饱和蒸汽进行换热，将饱和蒸汽被加热为过热蒸汽后输送到汽轮机发电。优点如下：(1)采用槽式、菲涅尔式联合发电方式，有效的降低了太阳能热发电电站的总体投资；(2)菲涅尔集热场不直接产生过热蒸汽，汽包分离器相当于蒸汽储能装置的存在，从而大幅度改善了菲涅尔集热场出口蒸汽参数不稳定的现象，保障电站运行的稳定性和安全性。
Description
技术领域
本发明属于太阳能发电技术领域，具体涉及一种综合太阳能热发电电站及太阳能热发电方法。
背景技术
在太阳能聚光热发电领域，主要有菲涅尔式热发电设备和槽式热发电设备。槽式热发电设备主要使用导热油作为换热介质，且具有投资成本高的问题；而菲涅尔式热发电设备的投资成本低于槽式热发电设备，但是，菲涅尔式热发电设备主要使用水作为换热介质，菲涅尔集热场直接产生过热蒸汽，由于两相流及太阳能辐射瞬态特性，导致菲涅尔集热场出口蒸汽参数不稳定。由此可见，槽式热发电设备或菲涅尔式热发电设备分别具有以上不足，不方便大面积推广应用。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种综合太阳能热发电电站及太阳能热发电方法，用以解决上述问题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种综合太阳能热发电电站，包括：槽式集热场(1)、储能装置(2)、冷凝器(3)、菲涅尔集热场(4)、汽包分离器(5)、蒸汽过热器(6)、汽轮机(7)、发电机(8)、导热油泵(9)和给水泵(10)；
所述给水泵(10)的出水口与所述菲涅尔集热场(4)的进水口连通，所述菲涅尔集热场(4)的出水口与所述汽包分离器(5)的进汽口连通，所述汽包分离器(5)的出汽口与所述蒸汽过热器(6)的进汽口连通；
所述导热油泵(9)的出油口与所述槽式集热场(1)的进油口连通，所述槽式集热场(1)的出油口分别与第一输油管路的一端和第二输油管路的一端连通，该第一输油管路的另一端连通到所述导热油泵(9)的进油口，并且，在所述第一输油管路上安装所述储能装置(2)；该第二输油管路的另一端连通到所述导热油泵(9)的进油口，并且，所述第二输油管路的局部管路作为换热部件位于所述蒸汽过热器(6)的腔体中；
所述蒸汽过热器(6)的出汽口与所述汽轮机(7)的进汽口连通，所述汽轮机(7)的输出轴联动所述发电机(8)；所述汽轮机(7)的出汽口通过所述冷凝器(3)后连接到所述给水泵(10)的进水口。
本发明还提供一种太阳能热发电方法，包括以下步骤：
通过给水泵(10)向菲涅尔集热场(4)输送换热介质水；菲涅尔集热场(4)吸收太阳能，并通过吸收的太阳能加热换热介质水，将水加热为饱和蒸汽后，饱和蒸汽进入汽包分离器(5)中；
汽包分离器(5)对输入的饱和蒸汽进行汽包汽水分离，将分离汽包汽水后的饱和蒸汽输送到蒸汽过热器(6)；
同时，通过导热油泵(9)向槽式集热场(1)输送换热介质导热油；槽式集热场(1)吸收太阳能，并通过吸收的太阳能加热换热介质导热油，将导热油加热为高温导热油后，高温导热油通过第一输油管路输送到储能装置(2)，对储能装置(2)储能后变为低温导热油，然后低温导热油输送回导热油泵(9)的进油口中；高温导热油通过第二输油管路输送到蒸汽过热器(6)中，与蒸汽过热器(6)的饱和蒸汽进行换热；经过换热，高温导热油变为低温导热油后输送回导热油泵(9)的进油口中，而饱和蒸汽被加热为过热蒸汽后输送到汽轮机(7)，汽轮机将过热蒸汽的内能转换为机械能，并带动同轴联接的发电机(8)发电；然后，汽轮机排出的水蒸汽经冷凝器(3)冷凝后，输送到给水泵(10)的进水口。
优选的，还包括：
在第一输油管路上安装第一阀门；在第二输油管路上安装第二阀门；在蒸汽过热器(6)腔体内安装温度传感器；所述温度传感器的输出端连接到控制器的输入端，所述控制器的第一输出接口通过第一驱动器与所述第一阀门连接，所述控制器的第二输出接口通过第二驱动器与所述第二阀门连接；
其工作方式为：
所述温度传感器实时检测蒸汽过热器(6)腔体内温度，并将检测到的温度值传输给控制器；所述控制器计算该温度值偏离给定值的偏离度，并根据偏离度控制所述第一阀门和所述第二阀门的开启量，进而控制向所述蒸汽过热器(6)输送的高温导热油量。
本发明提供的综合太阳能热发电电站及太阳能热发电方法，具有以下优点：
(1)采用槽式、菲涅尔式联合发电方式，有效的降低了太阳能热发电电站的总体投资；
(2)菲涅尔集热场不直接产生过热蒸汽，汽包分离器相当于蒸汽储能装置的存在，从而大幅度改善了菲涅尔集热场出口蒸汽参数不稳定的现象，保障电站运行的稳定性和安全性。
附图说明
图1为本发明提供的综合太阳能热发电电站的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细说明：
如图1所示，本发明提供一种综合太阳能热发电电站，包括：槽式集热场1、储能装置2、冷凝器3、菲涅尔集热场4、汽包分离器5、蒸汽过热器6、汽轮机7、发电机8、导热油泵9和给水泵10；
给水泵10的出水口与菲涅尔集热场4的进水口连通，菲涅尔集热场4的出水口与汽包分离器5的进汽口连通，汽包分离器5的出汽口与蒸汽过热器6的进汽口连通；
导热油泵9的出油口与槽式集热场1的进油口连通，槽式集热场1的出油口分别与第一输油管路的一端和第二输油管路的一端连通，该第一输油管路的另一端连通到导热油泵9的进油口，并且，在第一输油管路上安装储能装置2；该第二输油管路的另一端连通到导热油泵9的进油口，并且，第二输油管路的局部管路作为换热部件位于蒸汽过热器6的腔体中；
蒸汽过热器6的出汽口与汽轮机7的进汽口连通，汽轮机7的输出轴联动发电机8；汽轮机7的出汽口通过冷凝器3后连接到给水泵10的进水口。
上述装置进行太阳能热发电方法，包括以下步骤：
通过给水泵10向菲涅尔集热场4输送换热介质水；菲涅尔集热场4吸收太阳能，并通过吸收的太阳能加热换热介质水，将水加热为饱和蒸汽后，饱和蒸汽进入汽包分离器5中；
汽包分离器5对输入的饱和蒸汽进行汽包汽水分离，将分离汽包汽水后的饱和蒸汽输送到蒸汽过热器6；
同时，通过导热油泵9向槽式集热场1输送换热介质导热油；槽式集热场1吸收太阳能，并通过吸收的太阳能加热换热介质导热油，将导热油加热为高温导热油后，高温导热油通过第一输油管路输送到储能装置2，对储能装置2储能后变为低温导热油，然后低温导热油输送回导热油泵9的进油口中；高温导热油通过第二输油管路输送到蒸汽过热器6中，与蒸汽过热器6的饱和蒸汽进行换热；经过换热，高温导热油变为低温导热油后输送回导热油泵9的进油口中，而饱和蒸汽被加热为过热蒸汽后输送到汽轮机7，汽轮机将过热蒸汽的内能转换为机械能，并带动同轴联接的发电机8发电；然后，汽轮机排出的水蒸汽经冷凝器3冷凝后，输送到给水泵10的进水口。
另外，由于对于槽式集热场，其输出的高温导热油具有两个支路，一个支路用于通过储能装置储存能量；另一个支路用于作为经菲涅尔集热场加热的饱和蒸汽的换热介质；因此，本发明中，还设计了一个自动控制系统。该自动控制系统结构为：在第一输油管路上安装第一阀门；在第二输油管路上安装第二阀门；在蒸汽过热器6腔体内安装温度传感器；温度传感器的输出端连接到控制器的输入端，控制器的第一输出接口通过第一驱动器与第一阀门连接，控制器的第二输出接口通过第二驱动器与第二阀门连接；
其工作方式为：
温度传感器实时检测蒸汽过热器6腔体内温度，并将检测到的温度值传输给控制器；控制器计算该温度值偏离给定值的偏离度，并根据偏离度控制第一阀门和第二阀门的开启量，进而控制向蒸汽过热器6输送的高温导热油量。
通过该自动控制系统，可在保证菲涅尔集热场加热的饱和蒸汽能够有效变为过热蒸汽并发电的前提下，将槽式集热场产生的多余热量储存，从而既保证了槽式发电和菲涅尔发电的联合作用效果，又充分利用了槽式集热场产生的能量，提高了能量利用率。
本发明提供的综合太阳能热发电电站及太阳能热发电方法，具有以下优点：
(1)采用槽式、菲涅尔式联合发电方式，有效的降低了太阳能热发电电站的总体投资；
(2)菲涅尔集热场只直接产生饱和蒸汽，而不直接产生过热蒸汽，汽包分离器相当于蒸汽储能装置的存在，从而大幅度改善了菲涅尔集热场出口蒸汽参数不稳定的现象，保障电站运行的稳定性和安全性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种综合太阳能热发电电站，其特征在于，包括：槽式集热场(1)、储能装置(2)、冷凝器(3)、菲涅尔集热场(4)、汽包分离器(5)、蒸汽过热器(6)、汽轮机(7)、发电机(8)、导热油泵(9)和给水泵(10)；
所述给水泵(10)的出水口与所述菲涅尔集热场(4)的进水口连通，所述菲涅尔集热场(4)的出水口与所述汽包分离器(5)的进汽口连通，所述汽包分离器(5)的出汽口与所述蒸汽过热器(6)的进汽口连通；
所述导热油泵(9)的出油口与所述槽式集热场(1)的进油口连通，所述槽式集热场(1)的出油口分别与第一输油管路的一端和第二输油管路的一端连通，该第一输油管路的另一端连通到所述导热油泵(9)的进油口，并且，在所述第一输油管路上安装所述储能装置(2)；该第二输油管路的另一端连通到所述导热油泵(9)的进油口，并且，所述第二输油管路的局部管路作为换热部件位于所述蒸汽过热器(6)的腔体中；
所述蒸汽过热器(6)的出汽口与所述汽轮机(7)的进汽口连通，所述汽轮机(7)的输出轴联动所述发电机(8)；所述汽轮机(7)的出汽口通过所述冷凝器(3)后连接到所述给水泵(10)的进水口。
2.一种太阳能热发电方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过给水泵(10)向菲涅尔集热场(4)输送换热介质水；菲涅尔集热场(4)吸收太阳能，并通过吸收的太阳能加热换热介质水，将水加热为饱和蒸汽后，饱和蒸汽进入汽包分离器(5)中；
汽包分离器(5)对输入的饱和蒸汽进行汽包汽水分离，将分离汽包汽水后的饱和蒸汽输送到蒸汽过热器(6)；
同时，通过导热油泵(9)向槽式集热场(1)输送换热介质导热油；槽式集热场(1)吸收太阳能，并通过吸收的太阳能加热换热介质导热油，将导热油加热为高温导热油后，高温导热油通过第一输油管路输送到储能装置(2)，对储能装置(2)储能后变为低温导热油，然后低温导热油输送回导热油泵(9)的进油口中；高温导热油通过第二输油管路输送到蒸汽过热器(6)中，与蒸汽过热器(6)的饱和蒸汽进行换热；经过换热，高温导热油变为低温导热油后输送回导热油泵(9)的进油口中，而饱和蒸汽被加热为过热蒸汽后输送到汽轮机(7)，汽轮机将过热蒸汽的内能转换为机械能，并带动同轴联接的发电机(8)发电；然后，汽轮机排出的水蒸汽经冷凝器(3)冷凝后，输送到给水泵(10)的进水口。
3.根据权利要求2所述的太阳能热发电方法，其特征在于，还包括：
在第一输油管路上安装第一阀门；在第二输油管路上安装第二阀门；在蒸汽过热器(6)腔体内安装温度传感器；所述温度传感器的输出端连接到控制器的输入端，所述控制器的第一输出接口通过第一驱动器与所述第一阀门连接，所述控制器的第二输出接口通过第二驱动器与所述第二阀门连接；
其工作方式为：
所述温度传感器实时检测蒸汽过热器(6)腔体内温度，并将检测到的温度值传输给控制器；所述控制器计算该温度值偏离给定值的偏离度，并根据偏离度控制所述第一阀门和所述第二阀门的开启量，进而控制向所述蒸汽过热器(6)输送的高温导热油量。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN102661259A (zh) * | 2012-05-03 | 2012-09-12 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种高效率集成式太阳能热发电系统 |
| CN102678489A (zh) * | 2011-03-14 | 2012-09-19 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种抛物槽式太阳能热发电系统 |
| US20130219889A1 (en) * | 2010-09-13 | 2013-08-29 | Guangdong Fuxing Food Machinery Co., Ltd. | Ground high-temperature high-efficiency solar steam electricity-generating device |
| CN103573569A (zh) * | 2012-07-25 | 2014-02-12 | 中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司 | 槽式与菲涅尔太阳能热混合发电系统 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130219889A1 (en) * | 2010-09-13 | 2013-08-29 | Guangdong Fuxing Food Machinery Co., Ltd. | Ground high-temperature high-efficiency solar steam electricity-generating device |
| CN102678489A (zh) * | 2011-03-14 | 2012-09-19 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种抛物槽式太阳能热发电系统 |
| CN102661259A (zh) * | 2012-05-03 | 2012-09-12 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种高效率集成式太阳能热发电系统 |
| CN103573569A (zh) * | 2012-07-25 | 2014-02-12 | 中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司 | 槽式与菲涅尔太阳能热混合发电系统 |
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