CN203362422U - 槽式太阳能与有机朗肯循环发电系统 - Google Patents

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田增华
李惠民
武耀勇
田景奎
闫凯
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冯岩
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Abstract

本实用新型槽式太阳能与有机朗肯循环发电系统，其包含槽式太阳能发电系统及有机肯朗循环发电系统，该槽式太阳能发电系统包含导热油输送管及导热油回收管，该有机肯朗循环发电系统包含导热油换热器，该导热油输送管及导热油回收管与导热油换热器相连接。本实用新型的有益效果是：槽式太阳能热发电与有机朗肯循环（ORC）发电相结合，与纯槽式相比，常规岛部分发电效率提高，集热场部分投资减小；与其他有机朗肯循环（ORC）联合发电系统相比，由槽式太阳能集热场取代了燃烧加热系统，更加环保，发电效率较高。

Description

槽式太阳能与有机朗肯循环发电系统
技术领域
本实用新型涉及一种发电系统，特别是一种槽式太阳能热发电和有机朗肯循环（ORC）发电相结合的系统。
背景技术
现有技术中，关于槽式太阳能热发电技术与有机朗肯循环（ORC）技术概述如下。
1、槽式太阳能热发电技术。
槽式太阳能热发电全称为“槽式抛物面聚光太阳能热发电”，其装置是一种借助槽式抛物面反光镜将太阳光反射并聚焦到集热管上，加热集热管中的导热流体，管中导热流体通过换热系统将水加热成水蒸汽，驱动汽轮发电机组发电的清洁能源利用装置。
槽式太阳能热发电系统主要包括以下五个子系统。
（1）集热子系统，是系统的核心，由槽式抛物面反光镜、接收器和跟踪装置构成。热接收器采用真空管式；跟踪方式采用一维跟踪，有南北、东西布置方式。
（2）蒸汽发生子系统，由预热器、蒸汽发生器、过热器和再热器组成。当工质为导热油时，采用双回路，即接收器中导热油被加热后，进入蒸汽发生子系统中产生过热蒸汽，过热蒸汽进入汽轮发电子系统发电。采用水为工质，可以直接产生水蒸汽。
（3）发电子系统，基本组成与常规发电设备类似，但需要配置一种专用控制装置，用于太阳能加热系统与辅助能源系统之间的切换，或用于太阳能加热系统与辅助能源加热系统混合工作。
（4）储热子系统，在夜间情况下，太阳能热发电系统可以依靠热储能系统储存的能量维持系统正常运行一定的时间。
（5）辅助能源子系统。在夜间、阴天或其他无太阳光照射的情况下，可以采用辅助能源系统供热。
槽式太阳能热发电技术是目前世界上最成熟的，也是目前唯一实现商业化运行的太阳能热发电技术。槽式太阳能热发电技术的优势在于：系统结构紧凑，其太阳能热辐射收集装置占地面积比槽式和碟式系统的要小30%-50%；槽式抛物面集热装置的制造所需的构件形式不多，容易实现标准化，适合批量生产；用于聚焦太阳光的槽式抛物面聚光器加工简单，制造成本较低；太阳能槽式发电不需太高的建筑，其跟踪系统只需一维同轴跟踪即可实现多个集热器的实时跟踪，减少跟踪系统难度和费用。
目前，槽式太阳能热发电技术的主要技术制约难点是集热工质（导热油）受材料特性限制，只能加热至390℃左右，产生的蒸汽温度为370℃左右，发电子系统热效率较低；此外，导热油还存在高温分解、腐蚀，低温凝固等问题。
2、有机朗肯循环发电技术。
有机朗肯循环系统(ORC)采用有机工质取代朗肯循环的水蒸气作为工质，广泛应用于太阳能、工业废热利用和地热利用等领域。太阳能有机朗肯循环热发电技术具有以下优点：较低的初投资成本；运行成本低;工作温度低，安全性高。相比于太阳能朗肯循环热发电，在机组容量为0.1~10 MW的系统中，采用有机朗肯循环热发电技术是安全、经济效益好的方法。
目前世界上槽式太阳能热发电及有机朗肯循环发电系统均已实现了商业化运行，因此，槽式和有机朗肯循环发电技术在目前的技术条件下更加具有实用性和可行性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于将槽式太阳能热发电与有机朗肯循环发电相结合，充分发挥各自的特长，形成联合循环发电系统。槽式将导热油加热后送至有机朗肯循环（ORC）装置与有机工质进行换热，工质由液体变成气体进入汽轮机进行做功发电。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。一种槽式太阳能与有机朗肯循环发电系统，其包含槽式太阳能发电系统及有机肯朗循环发电系统，该槽式太阳能发电系统包含导热油输送管及导热油回收管，该有机肯朗循环发电系统包含导热油换热器，该导热油输送管及导热油回收管与导热油换热器相连接。
本实用新型的有益效果是：槽式太阳能热发电与有机朗肯循环（ORC）发电相结合，与纯槽式相比，常规岛部分发电效率提高，集热场部分投资减小；与其他有机朗肯循环（ORC）联合发电系统相比，由槽式太阳能集热场取代了燃烧加热系统，更加环保，没有CO2、SO2和NOx排放，更具有环保和社会效益。此电站整体发电效率较高，能很好的促进太阳能热发电在中国的发展。
附图说明
图1是本实用新型系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一种槽式太阳能与有机朗肯循环发电系统，其包含槽式太阳能发电系统1及有机肯朗循环发电系统2，该槽式太阳能发电系统1包含导热油输送管11及导热油回收管12，该有机肯朗循环发电系统2包含导热油换热器21，其中，该导热油输送管11及导热油回收管12与导热油换热器21相连接，使得槽式太阳能发电系统1及有机肯朗循环发电系统2相连接形成整体发电系统。
在工作时，导热油在槽式太阳能集热镜场中由290℃被加热至393℃，393℃导热油进入有机朗肯循环（ORC）装置与有机工质换热，液态工质被393℃导热油加热成气体进入汽轮机进行做功发电。有机蒸汽在汽轮机中做完功排出后以气体的形式进入余热回收设备加热进入导热油换热装置前的有机蒸汽，很好的回收了一部分余热，通过此过程也将有机工质从气态转变成液态。

Claims (1)

1.一种槽式太阳能与有机朗肯循环发电系统，其包含槽式太阳能发电系统及有机肯朗循环发电系统，该槽式太阳能发电系统包含导热油输送管及导热油回收管，该有机肯朗循环发电系统包含导热油换热器，该导热油输送管及导热油回收管与导热油换热器相连接。
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