CN111173697B - 一种太阳能塔槽联合发电系统 - Google Patents
一种太阳能塔槽联合发电系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111173697B CN111173697B CN202010146473.8A CN202010146473A CN111173697B CN 111173697 B CN111173697 B CN 111173697B CN 202010146473 A CN202010146473 A CN 202010146473A CN 111173697 B CN111173697 B CN 111173697B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- inlet
- outlet
- transfer fluid
- heat
- heat transfer
- 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.)
- Active
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title abstract description 46
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 claims abstract description 112
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims description 89
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- 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
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
本发明涉及太阳能光热发电技术领域，公开了一种太阳能塔槽联合发电系统。所述发电系统包括槽式集热器、塔式集热器、预热器、过热器和再热器；槽式集热器的加热管出口与预热器的传热流体入口相连；预热器的传热流体出口与槽式集热器的加热管入口相连；塔式集热器的加热管出口与过热器的传热流体入口和再热器的传热流体入口分别相连；过热器的传热流体出口和再热器的传热流体出口，与塔式集热器的加热管入口相连。本发明同时利用槽式集热器和塔式集热器，两者在各自最佳工作温度区间内工作，提高系统效率和塔式镜场的场地利用率；实现了对工质的分段加热，各换热器中的传热流体的流量可依据需要单独调整，从而降低换热温差和损，提高发电效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光热发电技术领域，尤其涉及一种太阳能塔槽联合发电系统。
背景技术
随着化石能源消耗和环境污染问题的凸显，太阳能被广泛认为是未来最有潜力替代传统化石能源的清洁能源。太阳能光热发电通常采用集热器来聚光集热发电，使用反射镜将太阳光会聚到用于吸收太阳能的接收器上，产生热量并将其传递给合成油、熔融盐或空气等传热流体。然后，传热流体直接或间接地为动力循环系统提供热量。与太阳能光伏发电相比，太阳能光热发电因其能量密度高，发电平稳，电网兼容性好，易于与现有火力发电厂集成等优点受到越来越多的关注。现有的太阳能光热电站均采用单一的集热器结构型式：太阳能槽式发电或者太阳能塔式发电。
太阳能槽式发电技术，其所采用的反射镜是槽型抛物面，反射镜在白天采用单轴跟踪的形式跟踪太阳。反射镜将太阳光反射聚集到位于焦线处的加热管上。传热流体流经加热管并吸收由聚集的太阳光产生的热量，提供给发电系统。现有的太阳能槽式发电系统结构简图如图1所示，其传热流体的循环回路为：传热流体由槽式集热器11加热后，其中的一部分依次经过过热器22和预热器21，与流经过热器22和预热器21的朗肯循环换热后流回槽式集热器11，另一部分经过再热器23与流经再热器23的朗肯循环换热后流回槽式集热器11。
太阳能塔式发电技术，是一种使用位于高塔顶部的接收器来接收聚集阳光的太阳能发电技术。它使用大量可移动的太阳能反射镜(称为定日镜)，每台定日镜都各自配有跟踪机构将太阳光实时准确地反射到位于塔顶的接收器上。该跟踪机构为双轴跟踪(从东向西，向上和向下)跟踪太阳。接收器吸收集中的太阳辐射将太阳能转换成热量，再被传热流体传递至热力循环系统用于发电。现有的太阳能塔式发电系统结构简图如图2所示，其传热流体的循环回路为：传热流体由塔式集热器12加热后，其中的一部分依次经过过热器22和预热器21，与流经过热器22和预热器21的朗肯循环换热后流回塔式集热器12，另一部分经过再热器23与流经再热器23的朗肯循环换热后流回塔式集热器12。
太阳能槽式发电技术是最成熟和最具商业化的技术，但是其存在以下缺点：聚光比比较小，接收器的集热温度比较低，光热发电效率也比较低。太阳能塔式发电技术，由于在使用大量的定日镜时塔顶能够会聚大量的能量，接收器可以达到很高的温度，因此具有光热发电效率高的优点，而且可以实现大规模应用，但是同时具有投资成本高、系统复杂度高、吸热器换热温差大以及熔盐保温系统能耗大的缺点。
此外，现有的太阳能塔式发电技术和太阳能槽式发电技术都存在传热流体与朗肯循环换热过程中的大温差和大损问题。这是由于，对于槽式发电和塔式发电技术，在传热流体与朗肯循环工质的换热过程中，如图3所示，朗肯循环工质存在相变，而传热流体无相变，因此传热过程存在着传热温差较大，传热/>损较大的问题。
在现有的图1所示的太阳能槽式发电系统和图2所示的太阳能塔式发电系统结构下，由于传热流体只能以恒定的质量流量流经各换热器(预热器21、过热器22和再热器23)来实现换热，如图4所示，在夹点温差ΔTmin固定的情况下，如果增大传热流体的质量流量来减小传热流体曲线的斜率，则在减小蒸发段换热平均温差的同时也增大了预热段的换热平均温差；同样，如果减小传热流体的流量来增大传热流体曲线的斜率，则在减小预热段换热平均温差的同时也增大了蒸发段的换热平均温差，因此大温差和大损的问题始终无法避免。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能塔槽联合发电系统，克服现有技术存在的因传热流体只能以恒定的质量流量流经各换热器导致大温差和大损的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种太阳能塔槽联合发电系统，包括：集热装置和换热装置；
所述集热装置，包括：槽式集热器和塔式集热器；
所述换热装置，包括：预热器、过热器和再热器，且所述预热器或者所述过热器还联合有蒸发器；
所述槽式集热器的加热管出口，通过第一管道与所述预热器的传热流体入口相连；所述预热器的传热流体出口，通过第二管道与所述槽式集热器的加热管入口相连；
所述塔式集热器的加热管出口，通过第三管道与所述过热器的传热流体入口和所述再热器的传热流体入口分别相连；所述过热器的传热流体出口和所述再热器的传热流体出口，分别通过第四管道与所述塔式集热器的加热管入口相连。
可选的，还包括储热装置；
所述储热装置包括：低温储热罐、中温储热罐和高温储热罐；
所述低温储热罐的入口通过第一阀门与所述第二管道相连，所述低温储热罐的出口通过第二阀门与所述第二管道相连；
所述高温储热罐的入口通过第三阀门与所述第三管道相连，所述高温储热罐的出口通过第四阀门与所述第三管道相连；
所述中温储热罐的第一入口，通过第五阀门与所述第一管道相连；所述中温储热罐的第一出口，通过第六阀门与所述第一管道相连；所述中温储热罐的第二入口，通过第五阀门与所述第四管道相连；所述中温储热罐的第二出口，通过第六阀门与所述第四管道相连。
可选的，还包括汽轮机，所述汽轮机包括高压缸和中低压缸；
所述过热器的工质出口与所述高压缸的工质入口相连；
所述高压缸的工质出口与所述再热器的工质入口相连；
所述再热器的工质出口与所述中低压缸的工质入口相连；
所述中低压缸的第一工质出口与除氧器的入口相连，所述中低压缸的第二工质出口经过凝汽器与所述除氧器的入口相连；
所述除氧器的出口与所述预热器的工质入口相连，
所述预热器的工质出口与所述过热器的工质入口相连。
可选的，所述槽式集热器的传热流体出口温度设计值，与所述塔式集热器的传热流体入口温度设计值不相等。
可选的，流经所述集热装置和所述换热装置的传热流体，包括：合成油、熔融盐或空气；流经所述换热装置的朗肯循环工质，包括：水、CO2或者有机工质。
本发明还提出了另一种太阳能塔槽联合发电系统，包括：集热装置、储热装置和换热装置；
所述集热装置，包括：槽式集热器和塔式集热器；
所述储热装置包括：低温储热罐、中温储热罐和高温储热罐；
所述换热装置，包括：预热器、过热器和再热器，且所述预热器或者所述过热器还联合有蒸发器；
所述槽式集热器的加热管出口，通过第一管道与所述中温储热罐的第一入口相连；所述中温储热罐的第一出口，通过第二管道与所述预热器的传热流体入口相连；所述预热器的传热流体出口，通过第三管道与所述低温储热罐的入口相连；所述低温储热罐的出口，通过第四管道与所述槽式集热器的加热管入口相连；
所述塔式集热器的加热管出口，通过第五管道与所述高温储热罐的入口相连；所述高温储热罐的出口，通过第六管道与所述过热器的传热流体入口和所述再热器的传热流体入口分别相连；所述过热器的传热流体出口和所述再热器的传热流体出口，分别通过第七管道与所述中温储热罐的第二入口相连；所述中温储热罐的第二出口，通过第八管道与所述塔式集热器的加热管入口相连。
可选的，还包括汽轮机，所述汽轮机包括高压缸和中低压缸；
所述过热器的工质出口与所述高压缸的工质入口相连；
所述高压缸的工质出口与所述再热器的工质入口相连；
所述再热器的工质出口与所述中低压缸的工质入口相连；
所述中低压缸的第一工质出口与除氧器的入口相连，所述中低压缸的第二工质出口经过凝汽器与所述除氧器的入口相连；
所述除氧器的出口与所述预热器的工质入口相连，
所述预热器的工质出口与所述过热器的工质入口相连。
可选的，所述槽式集热器的传热流体出口温度设计值，与所述塔式集热器的传热流体入口温度设计值不相等。
可选的，流经所述集热装置和所述换热装置的传热流体，包括：合成油、熔融盐或空气；流经所述换热装置的朗肯循环工质，包括：水、CO2或者有机工质。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
1)本发明实施例同时采用了塔式集热器和槽式集热器，利用槽式集热器用于收集温度较低的热量，利用塔式集热器收集温度较高的热量，使得塔式集热器和槽式集热器能够在各自的最佳工作温度区间内工作，有利于提高系统效率，槽式集热器的加入还可以提高塔式镜场的场地利用率，降低系统成本。
2)本发明实施例利用塔式集热器和槽式集热器实现了对朗肯循环工质的分段加热；基于该分段加热方式，各换热器中的传热流体的质量流量可以依据需要进行单独调整，从而能够降低各换热器的换热温差，减小换热过程的损，提高发电厂的发电效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为现有的太阳能槽式发电系统结构图。
图2为现有的太阳能塔式发电系统结构图。
图3为现有的塔式发电系统和槽式发电系统的传热示意图。
图4为现有的改变传热流体的质量流量时的传热示意图。
图5为本发明实施例一提供的太阳能塔槽联合发电系统结构图；
图6为本发明实施例提供的改变传热流体的质量流量时的传热示意图。
图7为本发明实施例提供的改变传热流体的质量流量时的另一种传热示意图。
图8为本发明实施例二提供的太阳能塔槽联合发电系统结构图。
【图示说明】
集热装置10：槽式集热器11、塔式集热器12；
换热装置20：预热器21、过热器22、再热器23；
储热装置30：低温储热罐31、中温储热罐32、高温储热罐33；
汽轮机40：高压缸41、中低压缸42、凝汽器43、除氧器44。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明实施例一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明实施例保护的范围。
本发明实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明的核心思想为：通过采用多级储热实现多热源温度和多传热流体流量，实现对预热段、蒸发段、过热段的分段加热，从而解决传热流体与朗肯循环工质传热过程中的大温差和大损问题。
请参阅图5，本发明实施例提供了一种太阳能塔槽联合发电系统，包括：集热装置10和换热装置20；
集热装置10，包括：槽式集热器11和塔式集热器12。
换热装置20，包括：预热器21、过热器22和再热器23，且预热器21或者过热器22还联合有蒸发器功能。
槽式集热器11的加热管出口，通过第一管道与预热器21的传热流体入口相连；预热器21的传热流体出口，通过第二管道与槽式集热器11的加热管入口相连。
基于此部分结构，由槽式集热器11的加热管流出的传热流体，先通过第一管道流入预热器21，与流经预热器21的朗肯循环工质进行换热后，再通过第二管道进入槽式集热器11的加热管内吸收热量，从而构成第一传热流体循环回路。
塔式集热器12的加热管出口，通过第三管道与过热器22的传热流体入口和再热器23的传热流体入口分别相连；过热器22的传热流体出口和再热器23的传热流体出口，分别通过第四管道与塔式集热器12的加热管入口相连。
基于此结构，由塔式集热器12的加热管流出的传热流体，先通过第三管道，一部分流入过热器22与流经过热器22的朗肯循环工质进行换热，另一部分流入再热器23与流经再热器23的朗肯循环工质进行换热，完成换热后再通过第四管道进入塔式集热器12的加热管内吸收热量，从而构成第二传热流体循环回路。
本实施例中，同时采用了塔式集热器12和槽式集热器11；其中，槽式集热器11用于收集温度较低的热量，将流经其加热管的传热流体由温度T1加热到温度T2，该传热流体用于与流经预热器21的朗肯循环工质进行换热；塔式集热器12用于收集温度较高的热量，将流经其加热管的传热流体由温度T2′加热到温度T3，该传热流体用于与流经过热器22的朗肯循环工质换热。
需要说明的是，槽式集热器的传热流体出口温度设计值T2和塔式集热器的传热流体入口温度设计值T2′，两者可以相等，也可以不相等，可根据需求自行设计。在合理调节各换热器中传热流体的质量流量时，若T2和T2′相等则可得到如图6所示的传热曲线，若T2和T2′不相等则可得到如图7所示的传热曲线，实际上，这两种情况相比，在T2和T2′不相等的情况下，换热温差更小，换热损也更小。
因此，本实施例不仅可以使塔式集热器12和槽式集热器11能够在各自的最佳工作温度区间内工作，有利于提高系统效率，槽式集热器11的加入还可以提高塔式镜场的场地利用率，降低系统成本。而且，实现了对换热部分的预热段、蒸发段和过热段的分段加热；基于该分段加热方式，各换热器(预热器21、过热器22、再热器23)中的传热流体的质量流量(如图5中的q1、q2、q3所示)可以依据需要进行调整。
进一步地，通过合理调节各换热器中传热流体的质量流量，如图6和图7所示的本发明实施例与现有传统方案的传热对比示意图，均可以降低各换热器的换热温差，减小换热过程的损，提高发电厂的发电效率。同时，还可选用合理的传热流体温度，以减小再热器23中换热过程的/>损。
实际应用中，可以根据实际需求来预先设置每个换热器的传热流体入口和传热流体出口处的传热流体温度，据此来调节各换热器的传热流体的流量质量(若要增大当前换热器中传热流体曲线的斜率，则减小相应部分的传热流体的质量流量，反之则增加)，以达到降低各换热器的换热温差及换热过程中损的目的。
需要说明的是，朗肯循环工质可以为水，也可选择其它介质，如CO2、有机工质等；传热流体可以为合成油、熔融盐或空气等，具体不限。
此外，本实施例的发电系统还可包括储热装置30，该储热装置30包括：低温储热罐31、中温储热罐32和高温储热罐33。
其中，低温储热罐31包括一个入口和一个出口，其入口通过第一阀门与第二管道相连，其出口通过第二阀门与第二管道相连，用于储存低温的传热流体。
高温储热罐33包括一个入口和一个出口，其入口通过第三阀门与第三管道相连，其出口通过第四阀门与第三管道相连，用于储存高温的传热流体。
中温储热罐32包括两个入口和两个出口，其第一入口通过第五阀门与第一管道相连，其第一出口通过第六阀门与第一管道相连；其第二入口通过第五阀门与第四管道相连，其第二出口通过第六阀门与第四管道相连，用于储存中温的传热流体。
上述低温储热罐31、中温储热罐32和高温储热罐33的应用，实现了三级储热，可以实现自动匹配塔式集热器12和槽式集热器11中传热流体的质量流量，还有助于灵活调整流经各换热器中传热流体的质量流量。
此外，本实施例可以利用中温储热罐32来缓冲传热流体，并调节传热流体的流量，稳定换热器中的换热温度和流量，有利于系统稳定发电；利用槽式集热器11收集中温的传热流体，为系统的启动及保温防凝工作提供成本较低的技术。
如图5所示，本实施例的发电系统还包括汽轮机40，该汽轮机40包括高压缸41和中低压缸42。
其中，过热器22的工质出口与高压缸41的工质入口相连；高压缸41的工质出口与再热器23的工质入口相连；再热器23的工质出口与中低压缸42的工质入口相连；中低压缸42的第一工质出口与除氧器44的入口相连，中低压缸42的第二工质出口经过凝汽器43与除氧器44的入口相连；除氧器44的出口与预热器21的工质入口相连，预热器21的工质出口与过热器22的工质入口相连。
需要说明的是，高压缸和中低压缸都可能有抽汽，用于加热给水和除氧器，但为了简单描述本发明实施例的方案，图5提供的示意图中未画出用于加热给水的抽汽口。实际上，高压缸和中低压缸都可能还有更多其他抽汽出口，本发明不作限制。
朗肯循环工质的循环过程为：经过预热且呈蒸汽的朗肯循环工质，进入过热器22加热成过热蒸汽，过热蒸汽在汽轮机40的高压缸41中做功后，形成低压低温的蒸汽进入再热器23，再热器23将该部分蒸汽重新加热成高温蒸汽，高温蒸汽再进入汽轮机40的中低压缸42继续做功，一部分直接进入除氧器44，一部分进入凝汽器43凝结成液态后进入除氧器44；除氧器44进行除氧后，进入预热器21进行预热及汽化蒸发后进入过热器22，从而形成朗肯循环工质的循环回路。
需要说明的是，朗肯循环工质的循环侧结构(包括换热装置20和汽轮机40两部分的内部连接结构)，不局限于图5所示的结构，可以根据实际情况灵活调节，具体不限制。
综上，本发明实施例应用了两种不同类型的集热器和三级储热，可实现对储热量、传热流体流量、系统运行方式等进行即时控制的优化策略，提高了系统的稳定性和灵活性。
实施例二
请参阅图8，本发明实施例提供了另一种太阳能塔槽联合发电系统，包括：集热装置10、储热装置30和换热装置20。
集热装置10，包括：槽式集热器11和塔式集热器12。
储热装置30，包括：低温储热罐31、中温储热罐32和高温储热罐33。其中，低温储热罐31和高温储热罐33均包括一个入口和一个出口，中温储热罐32包括两个入口和两个出口。
换热装置20，包括：预热器21、过热器22和再热器23，且预热器21或者过热器22还联合有蒸发器功能。
槽式集热器11的加热管出口，通过第一管道与中温储热罐32的第一入口相连；中温储热罐32的第一出口，通过第二管道与预热器21的传热流体入口相连；预热器21的传热流体出口，通过第三管道与低温储热罐31的入口相连；低温储热罐31的出口，通过第四管道与槽式集热器11的加热管入口相连。
塔式集热器12的加热管出口，通过第五管道与高温储热罐33的入口相连；高温储热罐33的出口，通过第六管道与过热器22的传热流体入口和再热器23的传热流体入口分别相连；过热器22的传热流体出口和再热器23的传热流体出口，分别通过第七管道与中温储热罐32的第二入口相连；中温储热罐32的第二出口，通过第八管道与塔式集热器12的加热管入口相连。
与实施例一的不同之处在于，本实施例二中各储热罐完全作为集热装置10和换热装置20之间的缓冲装置。但是，本实施例二同样实现了两个传热流体循环回路，实现对朗肯循环工质的分段加热，实现原理与实施例一相同，此处不再赘述。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种太阳能塔槽联合发电系统，其特征在于，包括：集热装置和换热装置；
所述集热装置，包括：槽式集热器和塔式集热器；
所述换热装置，包括：预热器、过热器和再热器，且所述预热器或者所述过热器还联合有蒸发器；
所述槽式集热器的加热管出口，通过第一管道与所述预热器的传热流体入口相连；所述预热器的传热流体出口，通过第二管道与所述槽式集热器的加热管入口相连；
所述塔式集热器的加热管出口，通过第三管道与所述过热器的传热流体入口和所述再热器的传热流体入口分别相连；所述过热器的传热流体出口和所述再热器的传热流体出口，分别通过第四管道与所述塔式集热器的加热管入口相连；
还包括储热装置；
所述储热装置包括：低温储热罐、中温储热罐和高温储热罐；
所述低温储热罐的入口通过第一阀门与所述第二管道相连，所述低温储热罐的出口通过第二阀门与所述第二管道相连；
所述高温储热罐的入口通过第三阀门与所述第三管道相连，所述高温储热罐的出口通过第四阀门与所述第三管道相连；
所述中温储热罐的第一入口，通过第五阀门与所述第一管道相连；所述中温储热罐的第一出口，通过第六阀门与所述第一管道相连；所述中温储热罐的第二入口，通过第五阀门与所述第四管道相连；所述中温储热罐的第二出口，通过第六阀门与所述第四管道相连；
流经所述集热装置和所述换热装置的传热流体，包括：合成油、熔融盐或空气；流经所述换热装置的朗肯循环工质，包括：水、CO2或者有机工质。
2.根据权利要求1所述的太阳能塔槽联合发电系统，其特征在于，还包括汽轮机，所述汽轮机包括高压缸和中低压缸；
所述过热器的工质出口与所述高压缸的工质入口相连；
所述高压缸的工质出口与所述再热器的工质入口相连；
所述再热器的工质出口与所述中低压缸的工质入口相连；
所述中低压缸的第一工质出口与除氧器的入口相连，所述中低压缸的第二工质出口经过凝汽器与所述除氧器的入口相连；
所述除氧器的出口与所述预热器的工质入口相连，
所述预热器的工质出口与所述过热器的工质入口相连。
3.根据权利要求1所述的太阳能塔槽联合发电系统，其特征在于，所述槽式集热器的传热流体出口温度设计值，与所述塔式集热器的传热流体入口温度设计值不相等。
4.一种太阳能塔槽联合发电系统，其特征在于，包括：集热装置、储热装置和换热装置；
所述集热装置，包括：槽式集热器和塔式集热器；
所述储热装置包括：低温储热罐、中温储热罐和高温储热罐 ；
所述换热装置，包括：预热器、过热器和再热器，且所述预热器或者所述过热器还联合有蒸发器；
所述槽式集热器的加热管出口，通过第一管道与所述中温储热罐的第一入口相连；所述中温储热罐的第一出口，通过第二管道与所述预热器的传热流体入口相连；所述预热器的传热流体出口，通过第三管道与所述低温储热罐的入口相连；所述低温储热罐的出口，通过第四管道与所述槽式集热器的加热管入口相连；
所述塔式集热器的加热管出口，通过第五管道与所述高温储热罐的入口相连；所述高温储热罐的出口，通过第六管道与所述过热器的传热流体入口和所述再热器的传热流体入口分别相连；所述过热器的传热流体出口和所述再热器的传热流体出口，分别通过第七管道与所述中温储热罐的第二入口相连；所述中温储热罐的第二出口，通过第八管道与所述塔式集热器的加热管入口相连；
还包括汽轮机，所述汽轮机包括高压缸和中低压缸；
所述过热器的工质出口与所述高压缸的工质入口相连；
所述高压缸的工质出口与所述再热器的工质入口相连；
所述再热器的工质出口与所述中低压缸的工质入口相连；
所述中低压缸的第一工质出口与除氧器的入口相连，所述中低压缸的第二工质出口经过凝汽器与所述除氧器的入口相连；
所述除氧器的出口与所述预热器的工质入口相连；
所述预热器的工质出口与所述过热器的工质入口相连；
流经所述集热装置和所述换热装置的传热流体，包括：合成油、熔融盐或空气；流经所述换热装置的朗肯循环工质，包括：水、CO2或者有机工质。
5.根据权利要求4所述的太阳能塔槽联合发电系统，其特征在于，所述槽式集热器的传热流体出口温度设计值，与所述塔式集热器的传热流体入口温度设计值不相等。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010146473.8A CN111173697B (zh) | 2020-03-05 | 2020-03-05 | 一种太阳能塔槽联合发电系统 |
| PCT/CN2020/121428 WO2021174862A1 (zh) | 2020-03-05 | 2020-10-16 | 一种太阳能塔槽联合发电系统 |
| ZA2021/10907A ZA202110907B (en) | 2020-03-05 | 2021-12-23 | Solar tower and trough combined power generation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010146473.8A CN111173697B (zh) | 2020-03-05 | 2020-03-05 | 一种太阳能塔槽联合发电系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111173697A CN111173697A (zh) | 2020-05-19 |
| CN111173697B true CN111173697B (zh) | 2024-03-08 |
Family
ID=70647231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010146473.8A Active CN111173697B (zh) | 2020-03-05 | 2020-03-05 | 一种太阳能塔槽联合发电系统 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111173697B (zh) |
| WO (1) | WO2021174862A1 (zh) |
| ZA (1) | ZA202110907B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111173697B (zh) * | 2020-03-05 | 2024-03-08 | 广东海洋大学 | 一种太阳能塔槽联合发电系统 |
| CN115274170B (zh) * | 2022-08-01 | 2023-05-23 | 哈尔滨工程大学 | 一种高热效率布雷顿与朗肯联合循环发电的核反应堆系统 |
| CN116026057B (zh) * | 2022-12-19 | 2023-08-08 | 中国石油大学(华东) | 基于复合太阳能反应器的热化学冷热电联产系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101825072A (zh) * | 2010-04-16 | 2010-09-08 | 华中科技大学 | 焦点固定的槽碟结合太阳能热发电系统 |
| CN107542631A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-01-05 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种三罐储热式点‑线聚焦混合集热场太阳能热发电系统 |
| CN209877401U (zh) * | 2019-05-07 | 2019-12-31 | 内蒙古电力勘测设计院有限责任公司 | 一种槽塔耦合太阳能光热发电站储换热系统 |
| CN211950757U (zh) * | 2020-03-05 | 2020-11-17 | 广东海洋大学 | 一种太阳能塔槽联合发电系统 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050126171A1 (en) * | 2002-11-01 | 2005-06-16 | George Lasker | Uncoupled, thermal-compressor, gas-turbine engine |
| US7296410B2 (en) * | 2003-12-10 | 2007-11-20 | United Technologies Corporation | Solar power system and method for power generation |
| DE102010027226A1 (de) * | 2010-05-06 | 2011-11-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Solarer Kraftwerksteil einer solarthermischen Kraftwerksanlage und solarthermische Kraftwerksanlage mit Sonnenkollektorflächen für Wärmeträgermedium und Arbeismedium |
| CN202673591U (zh) * | 2012-07-25 | 2013-01-16 | 中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司 | 槽式与塔式太阳能混合发电系统 |
| US10030636B2 (en) * | 2013-05-27 | 2018-07-24 | Stamicarbon B.V. Acting Under The Name Of Mt Innovation Center | Solar thermal energy storage system |
| CN209586603U (zh) * | 2019-01-14 | 2019-11-05 | 中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司 | 三罐式熔盐储热的塔槽耦合光热发电系统 |
| CN111173697B (zh) * | 2020-03-05 | 2024-03-08 | 广东海洋大学 | 一种太阳能塔槽联合发电系统 |
-
2020
- 2020-03-05 CN CN202010146473.8A patent/CN111173697B/zh active Active
- 2020-10-16 WO PCT/CN2020/121428 patent/WO2021174862A1/zh active Application Filing
-
2021
- 2021-12-23 ZA ZA2021/10907A patent/ZA202110907B/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101825072A (zh) * | 2010-04-16 | 2010-09-08 | 华中科技大学 | 焦点固定的槽碟结合太阳能热发电系统 |
| CN107542631A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-01-05 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种三罐储热式点‑线聚焦混合集热场太阳能热发电系统 |
| CN209877401U (zh) * | 2019-05-07 | 2019-12-31 | 内蒙古电力勘测设计院有限责任公司 | 一种槽塔耦合太阳能光热发电站储换热系统 |
| CN211950757U (zh) * | 2020-03-05 | 2020-11-17 | 广东海洋大学 | 一种太阳能塔槽联合发电系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ZA202110907B (en) | 2022-03-30 |
| CN111173697A (zh) | 2020-05-19 |
| WO2021174862A1 (zh) | 2021-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111173697B (zh) | 一种太阳能塔槽联合发电系统 | |
| CN109296511B (zh) | 一种超临界二氧化碳布雷顿循环塔式太阳能热发电系统 | |
| US20220099071A1 (en) | Solar-aided coal-fired flexible power generation system and operation method thereof | |
| WO2015154585A1 (zh) | 一种太阳能与生物质能联合发电的优化集成系统 | |
| CN108561282B (zh) | 一种槽式直接蒸汽与熔融盐联合热发电系统 | |
| CN109139157B (zh) | 基于有机朗肯循环的太阳能与地热能耦合的发电系统装置 | |
| CN111677640A (zh) | 解耦集热储热与放热发电的槽式光热发电系统及运行方法 | |
| CN105201579A (zh) | 基于二次反射聚光吸热技术的超临界二氧化碳发电系统 | |
| US10267296B2 (en) | Combined solar thermal power generation system | |
| CN108518324B (zh) | 一种带蓄能的塔式太阳能光热耦合燃煤发电系统 | |
| CN112503782A (zh) | 一种应用太阳能与溴化锂热泵的油田余热回收系统及方法 | |
| CN107401488A (zh) | 基于全程带压运行的全天候太阳能发电方法和系统 | |
| CN112814860A (zh) | 一种塔式太阳能光热发电制冷机循环互补热电联供系统及其运行方法 | |
| CN104179646A (zh) | 一种光热地热结合互补再生能源电站系统 | |
| CN209877401U (zh) | 一种槽塔耦合太阳能光热发电站储换热系统 | |
| CN105065217A (zh) | 一种适用于炎热干旱地区的太阳能热发电系统及方法 | |
| CN203348019U (zh) | 一种提高地热能太阳能综合热电转换效率的系统 | |
| CN102661259B (zh) | 一种集成式太阳能热发电系统 | |
| CN214199238U (zh) | 一种应用太阳能与溴化锂热泵的油田余热回收系统 | |
| CN211950757U (zh) | 一种太阳能塔槽联合发电系统 | |
| CN204961183U (zh) | 一种适用于炎热干旱地区的太阳能热发电系统 | |
| US20130312413A1 (en) | Steam rankine cycle solar plant and method for operating such plants | |
| CN202560494U (zh) | 一种集成式太阳能热发电系统 | |
| CN209943013U (zh) | 一种塔式太阳能光热发电联合循环系统 | |
| CN109519347B (zh) | 点-线聚焦太阳能与燃煤电站互补发电系统及其能量分配方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |