CN205478136U - 一种降低熔盐塔式太阳能光热发电站热损的结构 - Google Patents
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Abstract
一种降低熔盐塔式太阳能光热发电站热损的结构，包括：定日镜场、冷罐、第一循环泵、熔盐上升管道、熔盐入口容器、熔盐吸热器、熔盐出口容器、熔盐下降管道、热罐、第二循环泵、蒸汽发生组件、第一发电系统、熔盐返回管道和塔，还包括二次吸热组件，所述二次吸热组件包括：中低温吸热器、导热油储存罐、导热油泵、导热油上升管道、分支油路、导热油膨胀箱、导热油下降管道、第二发电系统，本实用新型的有益效果在于，可以有效的将镜场反射到吸热器的溢出能量回收，也拥有保护熔盐吸热器结构及吸热塔，并且能利用该部分能量发电，提高了电站发电量与保证系统安全运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能发电领域，具体涉及一种降低熔盐塔式太阳能光热发电站热损的结构。
背景技术
随着化石燃料的逐渐短缺，可再生能源发电在市场上的占有比例也越来越大，包括太阳能热发电。塔式太阳能光热发电站是通过布置在地面的定日反射镜将太阳光的能量反射到位于塔顶吸热器上，塔高超过100米，通过吸热/导热介质将太阳热能收集并利用。
熔盐塔式太阳能光热发电站主要有以下系统组成：定日镜场、熔盐吸热器、冷/热双罐储热系统、蒸汽发生器系统、汽轮发电机组和冷却系统。电站的导热介质为硝酸盐，成分是40%KNO3和60%NaNO3。这种混合盐的融点约220°C，储在冷/热罐中熔盐的温度分别为290°C和565°C。电站运行时，定日镜将入射到其表面的太阳光反射到位于塔顶的吸热器，吸热器循环泵将冷罐中290°C的熔盐抽送到吸热器上，吸收定日镜场反射来的能量。熔盐经吸热后温度被加热至565°C，借重力通过热熔盐下降管道回到热罐中。储在热罐中的熔盐被蒸汽发生器系统循环泵泵入蒸汽发生器系统换热，产生高压过热蒸汽来驱动汽轮发电机组发电，换热后的熔盐将流回到冷罐中，进行下一个循环。
镜场反射到吸热器的能流密度非常高，最高值可达1.2MW/m2。因此，在现有技术力，为了保护吸热器上方和下方的吸热器结构及吸热塔（混凝土塔）不被镜场的溢出能量烧毁，在吸热器的上方及下方都将安装高温隔热板，该部分溢出的热量最高能流密度达400kW/m2，以保证电站的安全运行。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种降低熔盐塔式太阳能光热发电站热损的结构，并提高电站的发电量。此方法将不改变电站的原有设计方案的情况下，降低电站的热损失，并增加电站的发电小时数，进而提高电站的发电效率。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种降低熔盐塔式太阳能光热发电站热损的结构，包括：定日镜场、冷罐、第一循环泵、熔盐上升管道、熔盐入口容器、熔盐吸热器、熔盐出口容器、熔盐下降管道、热罐、第二循环泵、蒸汽发生组件、第一发电系统、熔盐返回管道和塔，还包括二次吸热组件，所述二次吸热组件包括：中低温吸热器、导热油储存罐、导热油泵、导热油上升管道、分支油路、导热油膨胀箱、导热油下降管道、第二发电系统。
进一步的，所述中低温吸热器设置于所述熔盐吸热器两端。
进一步的，所述中低温吸热器内设置有蛇形排列的导热油管。
进一步的，所述分支油路分别与位于熔盐吸热器两端的中低温吸热器一端连接，所述分支油路与所述导热油上升管道一端连接，位于熔盐吸热器两端的中低温吸热器另一端均与所述导热油下降管道一端连接，所述导热油下降管道另一端与所述第二发电系统一端连接，所述导热油上升管道另一端与所述导热油泵一端连接，所述导热油泵另一端与所述导热油储存罐一端连接，所述导热油储存罐另一端与所述第二发电系统另一端连接。
进一步的，位于熔盐吸热器顶端的中低温吸热器还与所述导热油膨胀箱连接。
进一步的，所述塔设置于所述定日镜场中心，所述熔盐吸热器设置于所述塔顶部，所述第一循环泵与所述冷罐连接，所述熔盐入口容器一端通过熔盐上升管道与所述第一循环泵连接，所述熔盐入口容器另一端通过管路与所述熔盐吸热器一端连接，所述熔盐吸热器另一端与所述熔盐出口容器一端连接，所述熔盐出口容器另一端通过所述熔盐下降管道与所述热罐连接，所述热罐与所述第二循环泵连接，所述第二循环泵与蒸汽发生组件连接，所述蒸汽发生组件与所述第一发电系统连接，所述第一发电系统利用蒸汽发电后将蒸汽送至空冷机冷却后传回蒸汽发生组件用作下一次循环使用，所述蒸汽发生组件通过熔盐返回管道与所述冷罐连接。
进一步的，所述二次吸热组件的导热流体为导热油或水或空气。
为实现上述目的，本实用新型将加入另一个小型的中低温吸热与中低温发电系统。该中低温度的吸热系统将安装于原有的热防护位置，导热流体为槽式电站的用的合成油，该导热介质工作液态的工作温度在12度至400度之间。采用该导热油中低温吸热系统来吸收镜场反射到热防护板的能量，将该能量回收降低电站的热损，并通过在地面建筑的小型有机朗肯循环发电机组来利用该能量发电。这不仅可以有效的将镜场反射到吸热器的溢出能量回收，也拥有保护熔盐吸热器结构及吸热塔，并且能利用该部分能量发电，提高了电站发电量与保证系统安全运行。
附图说明
图1是现有的熔盐塔式太阳能光热发电站结构示意图；
图2是本实用新型结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。
如图1所示，现有的熔盐塔式太阳能光热发电站结构，定日镜场1的每个定日镜通过绕双轴旋转将每时刻的太阳光反射到位于高塔15塔顶的吸热器6，吸热器循环泵3将冷罐2内的熔盐通过上升管道4泵到吸热器入口容器5，然后熔盐入口容器5的熔盐流经整个吸热器6，温度由290°C被加热至设计温度为565°C，被储存到熔盐出口容器8。熔盐出口容器8内的高温熔盐借重力通过热熔盐下降管道9流回到将能量存储于热罐。热罐内的高温熔盐被送到蒸汽发生组件12进行热交换，产生高压过热蒸汽驱动第一发电13发电；热交换后熔盐的温度被将到290°C通过管道15流回到冷罐2内，进行下一循环，所述吸热器6两端均设有热防护以保护装置不被烧毁，采用此结构有部分热量未被有效的利用。
如图2所示，为本实用新型一种降低熔盐塔式太阳能光热发电站热损的结构，包括定日镜场1、冷罐2、第一循环泵3、熔盐上升管道4、熔盐入口容器5、熔盐吸热器6、熔盐出口容器8、熔盐下降管道9、热罐10、第二循环泵11、蒸汽发生组件12、第一发电系统13、熔盐返回管道14、塔15和二次吸热组件，所述二次吸热组件包括：中低温吸热器7、导热油储存罐16、导热油泵17、导热油上升管道18、分支油路19、导热油膨胀箱20、导热油下降管道21、第二发电系统22。
所述塔15设置于所述定日镜场1中心，所述熔盐吸热器6设置于所述塔15顶部，所述第一循环泵3与所述冷罐2连接，所述熔盐入口容器5一端通过熔盐上升管道4与所述第一循环泵3连接，所述熔盐入口容器5另一端通过管路与所述熔盐吸热器6一端连接，所述熔盐吸热器6另一端与所述熔盐出口容器8一端连接，所述熔盐出口容器8另一端通过所述熔盐下降管道9与所述热罐10连接，所述热罐10与所述第二循环泵11连接，所述第二循环泵11与蒸汽发生组件12连接，所述蒸汽发生组件12与所述第一发电系统13连接，所述第一发电系统13利用蒸汽发电后将蒸汽送至空冷机冷却后传回蒸汽发生组件12用作下一次循环使用，所述蒸汽发生组件12通过熔盐返回管道14与所述冷罐2连接。
所述中低温吸热器7设置于所述熔盐吸热器6两端，所述中低温吸热器7内设置有蛇形排列的导热油管，所述分支油路19分别与位于熔盐吸热器6两端的中低温吸热器7一端连接，所述分支油路19与所述导热油上升管道18一端连接，位于熔盐吸热器6两端的中低温吸热器7另一端均与所述导热油下降管道21一端连接，位于熔盐吸热器6顶端的中低温吸热器7还与所述导热油膨胀箱20连接，所述导热油下降管道21另一端与所述第二发电系统22一端连接，所述导热油上升管道18另一端与所述导热油泵17一端连接，所述导热油泵17另一端与所述导热油储存罐16一端连接，所述导热油储存罐16另一端与所述第二发电系统22另一端连接，二次吸热器组件的导热流体可以是太阳能槽式电站的导热油或是其他导热流体，例如水、空气等等。
本实用新型在不改变已有的熔盐系统循环的条件下，采用中低温吸热设备代替现有的热防护。当太阳辐射量达到设计值时，导热油吸热系统与熔盐吸热系统同时运行。通过导热油泵将导热油储存罐的导热油泵至塔上方的导热油吸热设备的分支路，其中一回路将吸取熔盐吸热器下方的溢出能量，另一回路熔盐吸热器上方的溢出能量。安装于导热油系统最高处的导热油膨胀箱用于吸收系统的热膨胀。当达到设计出口温度时，两条回路汇合至导热油下降管道，再与有机朗肯循环的换热器进行热交换，换热后的导热油回流至导热油储罐；吸取热量后的有机流体将通过膨胀做功发电。
本实用新型的有益效果在于，可以有效的将镜场反射到吸热器的溢出能量回收，也拥有保护熔盐吸热器结构及吸热塔，并且能利用该部分能量发电，提高了电站发电量与保证系统安全运行。
Claims (7)
1.一种降低熔盐塔式太阳能光热发电站热损的结构，包括：定日镜场（1）、冷罐（2）、第一循环泵（3）、熔盐上升管道（4）、熔盐入口容器（5）、熔盐吸热器（6）、熔盐出口容器（8）、熔盐下降管道（9）、热罐（10）、第二循环泵（11）、蒸汽发生组件（12）、第一发电系统（13）、熔盐返回管道（14）和塔（15），其特征在于，还包括二次吸热组件，所述二次吸热组件包括：中低温吸热器（7）、导热油储存罐（16）、导热油泵（17）、导热油上升管道（18）、分支油路（19）、导热油膨胀箱（20）、导热油下降管道（21）、第二发电系统（22）。
2.根据权利要求1所述的降低熔盐塔式太阳能光热发电站热损的结构，其特征在于，所述中低温吸热器（7）设置于所述熔盐吸热器（6）两端。
3.根据权利要求2所述的降低熔盐塔式太阳能光热发电站热损的结构，其特征在于，所述中低温吸热器（7）内设置有蛇形排列的导热油管。
4.根据权利要求3所述的降低熔盐塔式太阳能光热发电站热损的结构，其特征在于，所述分支油路（19）分别与位于熔盐吸热器（6）两端的中低温吸热器（7）一端连接，所述分支油路（19）与所述导热油上升管道（18）一端连接，位于熔盐吸热器（6）两端的中低温吸热器（7）另一端均与所述导热油下降管道（21）一端连接，所述导热油下降管道（21）另一端与所述第二发电系统（22）一端连接，所述导热油上升管道（18）另一端与所述导热油泵（17）一端连接，所述导热油泵（17）另一端与所述导热油储存罐（16）一端连接，所述导热油储存罐（16）另一端与所述第二发电系统（22）另一端连接。
5.根据权利要求4所述的降低熔盐塔式太阳能光热发电站热损的结构，其特征在于，位于熔盐吸热器（6）顶端的中低温吸热器（7）还与所述导热油膨胀箱（20）连接。
6.根据权利要求1所述的降低熔盐塔式太阳能光热发电站热损的结构，其特征在于，所述塔（15）设置于所述定日镜场（1）中心，所述熔盐吸热器设置于所述塔（15）顶部，所述第一循环泵（3）与所述冷罐（2）连接，所述熔盐入口容器5一端通过熔盐上升管道（4）与所述第一循环泵（3）连接，所述熔盐入口容器（5）另一端通过管路与所述熔盐吸热器（6）一端连接，所述熔盐吸热器（6）另一端与所述熔盐出口容器（8）一端连接，所述熔盐出口容器（8）另一端通过所述熔盐下降管道（9）与所述热罐（10）连接，所述热罐（10）与所述第二循环泵（11）连接，所述第二循环泵（11）与蒸汽发生组件（12）连接，所述蒸汽发生组件（12）与所述第一发电系统（13）连接，所述第一发电系统（13）利用蒸汽发电后将蒸汽送至空冷机冷却后传回蒸汽发生组件（12）用作下一次循环使用，所述蒸汽发生组件（12）通过熔盐返回管道（14）与所述冷罐（2）连接。
7.根据权利要求1所述的降低熔盐塔式太阳能光热发电站热损的结构，其特征在于，所述二次吸热组件的导热流体为导热油或水或空气。
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