CN204610161U - 线性菲涅尔式太阳能与有机朗肯循环联合发电系统 - Google Patents

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田增华
李惠民
魏春岭
张钧
封春菲
曹烜军
白永军
戴婷婷
李然
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Abstract

本实用新型一种线性菲涅尔式太阳能与有机朗肯循环联合发电系统，其包含相互联接的线性菲涅尔式太阳能发电系统及有机朗肯循环联合发电系统；其中，该线性菲涅尔式太阳能发电系统具有第一管道，第一管道内工质为导热油，第一管道连接吸热装置；该有机朗肯循环联合发电系统具有第二管道，第二管道连接热使用设备；该线性菲涅尔式太阳能发电系统的第一管道及有机朗肯循环联合发电系统的第二管道与导热油换热器相连接，实现换热。与纯菲涅尔式相比，省去汽水分离系统，使得集热系统更为简洁；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，由菲涅尔式太阳能集热场取代了燃烧加热系统，更加环保。

Description

线性菲涅尔式太阳能与有机朗肯循环联合发电系统
技术领域
本发明涉及一种联合发电系统。
背景技术
现有技术中，关于线性菲涅尔式太阳能热发电技术与有机朗肯循环（ORC）技术概述如下。
1、线性菲涅尔式太阳能热发电技术。
线性菲涅尔式太阳能热发电技术是利用具有跟踪太阳运动装置的主反射镜列将太阳光反射聚集到固定的具有二次曲面的二级反射镜和集热管上，集热管将太阳光的辐射能转化为热能，并加热集热管内高温高压的水，产生蒸汽推动汽轮机发电机组发电。
太阳聚光镜场由主镜场基架、主镜面场、太阳跟踪装置、二级反射镜、集热管、控制装置六个部分组成，其中二级反射镜和集热管组合起来又称为太阳能接收器。系统运行中，控制系统控制太阳跟踪装置驱动主镜场中的平面镜绕其转动轴旋转，使太阳光被反射聚集到二级反射镜和吸收器上，吸收器吸收光能并转化为工质的热能，从而实现太阳光能到热能的转化。如图1所示，为一种线性菲涅尔式太阳能热发电系统结构图，其中包含线性菲涅尔集热器预热蒸发段91，汽水分离器92，线性菲涅尔集热器过热段,93，汽轮发电机组94，凝汽器95，除氧器96，凝结水泵97，给水泵98及集热场循环泵99。
目前，线性菲涅尔式太阳能热发电技术的主要技术制约难点如下：（1）吸热传热介质一般为水/水蒸汽，集热器预热蒸发段将水加热为饱和蒸汽，在该段内会产生汽水两相流动，需要配置汽水分离系统，使得系统较为复杂；（2）汽水两相流动对镀膜钢管磨损较大，且控制难度较大；（3）由于线性菲涅尔式太阳能集热技术聚光比较低，吸热传热介质只能加热至300℃左右，使得常规发电系统热效率较低。
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汽作为工质，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，世界上线性菲涅尔太阳能热发电及有机朗肯循环发电系统均已实现了示范电站运行，因此，线性菲涅尔式太阳能热发电和有机朗肯循环发电技术在目前的技术条件下具有实用性和可行性。
实用新型内容
本实用新型的所解决的技术问题在于提供一种将上述线性菲涅尔式太阳能热发电技术与有机朗肯循环（ORC）技术联合起来，以提高发电效率的新型发电系统。
本实用新型所采用的技术手段如下所述。一种线性菲涅尔式太阳能与有机朗肯循环联合发电系统，其包含相互联接的线性菲涅尔式太阳能发电系统及有机朗肯循环联合发电系统；其中，该线性菲涅尔式太阳能发电系统具有第一管道，第一管道内工质为导热油，第一管道连接吸热装置；该有机朗肯循环联合发电系统具有第二管道，第二管道连接热使用设备；该线性菲涅尔式太阳能发电系统的第一管道及有机朗肯循环联合发电系统的第二管道与导热油换热器相连接，实现换热。
第一管道设置导热油泵及膨胀油箱。
该热使用设备为汽轮机，汽轮机连接发电机进行发电；汽轮机还连接回热设备，回热设备在连接冷凝设备，回热设备还连接导热油换热器。
本实用新型的有益效果如下：与纯菲涅尔式相比，省去汽水分离系统，使得集热系统更为简洁；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，由菲涅尔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为现有的线性菲涅尔式太阳能热发电系统结构示意图。
图2为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图2所示，本实用新型一种线性菲涅尔式太阳能与有机朗肯循环联合发电系统，其包含相互联接的线性菲涅尔式太阳能发电系统1及有机朗肯循环联合发电系统2；其中，该线性菲涅尔式太阳能发电系统1具有第一管道11，第一管道11内工质为导热油，第一管道11连接吸热装置12进行吸热，该吸热装置为集热镜场；第一管道设置导热油泵13及膨胀油箱14。其省去了原有系统中的汽水分离系统，使得系统结构非常简单，同时，用导热油作为传热介质，取代了水，使得导热油始终保持液态流动，不存在汽水两项流动问题，对管道磨损影响较小，且更容易控制。导热油在线性菲涅尔式太阳能发电系统中由100℃被加热至300℃，再与后续的有机朗肯循环联合发电系统的有机工质进行换热。
该有机朗肯循环联合发电系统2具有第二管道21，第二管道21连接热使用设备3；该线性菲涅尔式太阳能发电系统1的第一管道11及有机朗肯循环联合发电系统2的第二管道21与导热油换热器4相连接，实现换热。换热后，有机朗肯循环联合发电系统中的工质由液体变为气体进入后续热使用设备，该热使用设备可以为汽轮机22，汽轮机连接发电机23进行发电。
汽轮机22还连接回热设备24，回热设备24在连接冷凝设备25，回热设备24还连接导热油换热器4。有机蒸汽在汽轮机中做完功排出以后以气体的形式进入余热回收设备（即回热设备）加热进入导热油换热器前的有机蒸汽，很好的回收了一部分余热，通过此过程也将有机工质由气态转变为液态。
另外，本案可以在所需位置放置泵及闸门等常用装置，这是本领域技术人员均可以知道的，在此不再赘述。

Claims (3)

1.一种线性菲涅尔式太阳能与有机朗肯循环联合发电系统，其特征在于，其包含相互联接的线性菲涅尔式太阳能发电系统及有机朗肯循环联合发电系统；
其中，该线性菲涅尔式太阳能发电系统具有第一管道，第一管道内工质为导热油，第一管道连接吸热装置；
该有机朗肯循环联合发电系统具有第二管道，第二管道连接热使用设备；
该线性菲涅尔式太阳能发电系统的第一管道及有机朗肯循环联合发电系统的第二管道与导热油换热器相连接，实现换热。
2.如权利要求1所述的线性菲涅尔式太阳能与有机朗肯循环联合发电系统，其特征在于，第一管道设置导热油泵及膨胀油箱。
3.如权利要求1所述的线性菲涅尔式太阳能与有机朗肯循环联合发电系统，其特征在于，该热使用设备为汽轮机，汽轮机连接发电机进行发电；汽轮机还连接回热设备，回热设备在连接冷凝设备，回热设备还连接导热油换热器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109179564A (zh) * 2018-10-17 2019-01-11 江苏大学 一种自供能式光催化降解污水系统

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