CN107701381A - 一种多级热发电系统 - Google Patents

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赖彩霞
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    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00—Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F03G6/06—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means
    • F03G6/065—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means having a Rankine cycle
    • F03G6/067—Binary cycle plants where the fluid from the solar collector heats the working fluid via a heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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Abstract

本发明提供一种应用于塔式太阳能集热场的多级热发电系统。其中，塔式太阳能集热场的聚光塔上设置集热器，集热器底部安装管路，管路上安装给水泵，集热器上端安装管路，管路连接热发电机，热发电机电连接调频调压器；集热器上端管路中的经过热发电机后连接至蒸发器，蒸发器内设置吸热管路，吸热管路的顶端连接汽轮机，汽轮机的驱动轴连接发电机，发电机电连接调频调压器；吸热管路经过汽轮机后通过管路连接回热器，冷凝器，第一液体泵，第二液体泵，最终该段管路再接回蒸发器形成回路；集热器上端管路最终经过蒸发器后，连接至保温器，保温器安装于温差发电片的热端，温差发电片的冷端接填充有冷水的管路，温差发电片电连接调频调压器。

Description

一种多级热发电系统
技术领域
本发明涉及热发电领域，具体应用于塔式太阳能集热场的热发电。
背景技术
太阳能在我国以及全世界都是最丰富和最具发展潜力的可再生能源，并且由于清洁无污染的特点，一直受到世界各国的广泛重视。太阳能发电技术是未来最具潜力的清洁能源技术，主要包括光伏发电与光热发电两类。
聚光太阳能光热发电是把太阳辐射能先转化为热能再转换成电能的技术，作为低成本且具有规模化前景的清洁能源技术，主要分为四种形式：槽式、线式、碟式和塔式。塔式太阳能热发电系统利用定日镜汇聚太阳辐射能进行发电，传热蓄热介质通常采用熔盐、过热蒸汽与空气，其系统通常采用蒸汽朗肯热力循环、高温空气复合热力循环等。
温差发电技术是利用塞贝克效应直接将热能转化为电能的发电技术，具有无运动部件、体积小、重量轻、可靠性高等特点，是绿色环保的发电方式。
目前国内外缺乏不同温度段发电方法间缺乏耦合，不能进行高效利用太阳能发电，因此需要一种太阳能热能多级发电系统。太阳能在我国以及全世界都是最丰富和最具发展潜力的可再生能源，并且由于清洁无污染的特点，一直受到世界各国的广泛重视。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种应用于塔式太阳能集热场的多级热发电系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多级热发电系统，塔式太阳能集热场设置于户外，包括定日镜场和聚光塔，聚光塔上设置集热器，集热器底部安装管路，该管路内填充冷水，该段管路上还安装给水泵，冷水通过给水泵被输送至集热器内，通过太阳能热辐射后冷水气化，集热器上端安装管路，该管路连接热发电机，高温空气驱动热发电机发电，热发电机电连接调频调压器；
上述集热器上端管路中的高温空气经过热发电机后连接至蒸发器，蒸发器内设置吸热管路，吸热管路的顶端连接汽轮机，汽轮机的驱动轴连接发电机，发电机电连接调频调压器；吸热管路经过汽轮机后通过管路连接回热器，冷凝器，该段管路出冷凝器后安装第一液体泵，然后接入回热器，管路出回热器后再安装第二液体泵，最终该段管路再接回蒸发器形成回路；
上述的集热器上端管路最终经过蒸发器后，连接至保温器，保温器安装于温差发电片的热端，温差发电片的冷端接填充有冷水的管路，温差发电片电连接调频调压器；温差发电片的热端管路和冷端管路最终汇集到一个管路内，连接至上述集热器底端的给水泵上，形成回路。
进一步的是：蒸发器内的吸热管路内填充的是低沸点的导热介质。
更进一步的是：温差发电片与调频调压器之间连接逆变器。
本发明的有益效果是：
本发明多级热发电系统，通过将塔式太阳能集热场的太阳热辐射通过两次的热发电机发电以及一次的温差发电，实现了多级热发电，使得发电效率更高，能更加充分的利用太阳能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
附图标记说明：
1-热发电机, 2-调频调压器, 3-发电机, 4-汽轮机，5-蒸发器, 6-混合器, 7-热端,8-冷端，9-温差发电片, 10-冷水, 11-保温器, 12-冷凝器，13-回热器, 14-第一液体泵,15-第二液体泵, 16-定日镜场，17-给水泵, 18-聚光塔, 19-集热器。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：
图1示出了本发明一实施例的结构，如图所示，本发明中，将塔式太阳能集热场的热量经过三级发电，最终将电能通过调频调压器2调整成统一规格输出；其中，塔式太阳能集热场设置于户外，包括定日镜场16和聚光塔18，聚光塔18上设置集热器19，集热器19底部安装管路，该管路内填充冷水10，该段管路上还安装给水泵17，冷水10通过给水泵17被输送至集热器19内，通过太阳能热辐射后冷水10气化，集热器19上端安装管路，该管路连接热发电机1，高温空气驱动热发电机1发电，热发电机1电连接调频调压器2；
上述集热器19上端管路中的高温空气经过热发电机1后连接至蒸发器5，蒸发器5内设置吸热管路，吸热管路的顶端连接汽轮机4，汽轮机4的驱动轴连接发电机3，发电机3电连接调频调压器2；吸热管路内填充的是容易气化的导热介质，气态导热介质经过汽轮机4后通过管路连接回热器6，冷凝器12，该段管路出冷凝器12后安装第一液体泵14，然后接入回热器6，管路出回热器6后再安装第二液体泵15，最终该段管路再接回蒸发器5形成回路；
上述的集热器19上端管路最终经过蒸发器5后，连接至保温器11，保温器11安装于温差发电片9的热端7，温差发电片9的冷端8接填充有冷水10的管路，温差发电片9电连接调频调压器2；温差发电片9的热端7管路和冷端8管路最终汇集到一个管路内，连接至上述集热器底端的给水泵17上，形成回路。
上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (3)

1.一种多级热发电系统，塔式太阳能集热场设置于户外，包括定日镜场（16）和聚光塔（18），聚光塔（18）上设置集热器（19），其特征在于：集热器（19）底部安装管路，该管路内填充冷水（10），该段管路上还安装给水泵（17），冷水（10）通过给水泵（17）被输送至集热器（19）内，通过太阳能热辐射后冷水（10）气化，集热器（19）上端安装管路，该管路连接热发电机（1），高温空气驱动热发电机（1）发电，热发电机（1）电连接调频调压器（2）；
上述集热器（19）上端管路中的高温空气经过热发电机（1）后连接至蒸发器（5），蒸发器（5）内设置吸热管路，吸热管路的顶端连接汽轮机（4），汽轮机（4）的驱动轴连接发电机（3），发电机（3）电连接调频调压器（2）；吸热管路经过汽轮机（4）后通过管路连接回热器（6），冷凝器（12），该段管路出冷凝器（12）后安装第一液体泵（14），然后接入回热器（6），管路出回热器（6）后再安装第二液体泵（15），最终该段管路再接回蒸发器（5）形成回路；
上述的集热器（19）上端管路最终经过蒸发器（5）后，连接至保温器（11），保温器（11）安装于温差发电片（9）的热端（7），温差发电片（9）的冷端（8）接填充有冷水（10）的管路，温差发电片（9）电连接调频调压器（2）；温差发电片（9）的热端（7）管路和冷端（8）管路最终汇集到一个管路内，连接至上述集热器底端的给水泵（17）上，形成回路。
2.如权利要求1所述的一种多级热发电系统，其特征在于：蒸发器（5）内的吸热管路内填充的是低沸点的导热介质。
3.如权利要求1或2所述的一种多级热发电系统，其特征在于：温差发电片（9）与调频调压器（2）之间连接逆变器。
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