CN205690714U - 太阳能光热发电储热换热系统 - Google Patents

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江荣方
吴刚
徐金礼
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Abstract

本实用新型涉及一种太阳能光热发电储热换热系统，包括导热油泵（5）、膨胀罐（12）、油盐换热器（3）、防冻加热器（13）、热盐罐（2）、过热器（6）、蒸发器（8）、预热器（9）、再热器（11）和冷盐罐（4），导热油出膨胀罐（12）后依次接入油盐换热器（3）和防冻加热器（13），出防冻加热器后再接入导热油泵，完成导热油系统的循环；熔盐出油盐换热器（3）后接入热盐罐（2），出热盐罐（2）分成两路：一路依次接入至过热器（6）、蒸发器（8）和预热器（9），出预热器（9）后再接入防冻加热器（13），另一路接入再热器（11）和防冻加热器（13），出防冻加热器（13）的中温熔盐流回冷盐罐（4）储存，出冷盐罐的中温熔盐再接入油盐换热器。本实用新型控制更简单，运行更稳定可靠。

Description

太阳能光热发电储热换热系统
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能光热发电储热换热系统。属于太阳能光热发电技术领域。
背景技术
资源节约和环境保护是我国的基本国策，节能减排是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。太阳能作为一种清洁能源，通过聚光技术实现的光热发电过程中不消耗煤炭等化石能源，没有温室气体CO2排放，能源利用过程是绿色环保的。由于太阳光照强度随季节和时间变化，光场收集的能量也剧烈波动，而国家电网则要求光热电站负荷平稳输出，所以，中国的光热示范电站均要求带储热系统确保电力稳定输出。传统太阳能光热发电储热换热系统结构如图1所示，其是采用导热油作为传热流体，其主要存在以下不足：控制较复杂，运行不太稳定可靠。究其原因是因为光场经常被云层遮挡，所以发电负荷经常被动调节，调节过程影响发电系统的稳定。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种比传统系统控制更简单，运行更稳定可靠的太阳能光热发电储热换热系统。
本实用新型的目的是这样实现的：一种太阳能光热发电储热换热系统，包括导热油泵、膨胀罐、油盐换热器、防冻加热器、热盐罐、热盐泵、过热器、蒸发器、预热器、再热器、冷盐罐和冷盐泵，导热油出导热油泵后接入光场，出光场后接入膨胀罐，出膨胀罐后接入油盐换热器，出油盐换热器后接入防冻加热器，出防冻加热器后再接入导热油泵，完成导热油系统的循环；熔盐出油盐换热器后接入热盐罐，出热盐罐的高温熔盐经过热盐泵后分成两路：一路依次接入至过热器、蒸发器和预热器，出预热器后再接入防冻加热器，另一路接入再热器，出再热器后也接入防冻加热器，出防冻加热器的中温熔盐流回冷盐罐储存，出冷盐罐的中温熔盐再经冷盐泵接入油盐换热器换热升温变成高温熔盐，完成熔盐的一个循环。
本系统的基本思路是在槽式光场或菲涅尔式光场中仍然采用导热油作为传热流体，吸收热量后的393℃的导热油在储热系统中与中温熔盐换热，中温熔盐吸热后变成高温熔盐直接存储在热盐罐中。热盐泵直接从热盐罐抽取高温熔盐送至蒸汽发生系统产生动力蒸汽发电和完成蒸汽再热过程，整个蒸汽发生系统采用熔盐作为传热流体，当太阳光照强度强时，导热油流量增加，熔盐可吸收的热量增加，熔盐的流量相应增加，保证油盐换热器出口的熔盐温度恒定，熔盐流量的波动只影响热盐罐和冷盐罐的液位。而热盐泵则按照设计的额定流量运行，确保系统中的蒸汽压力和温度、产量恒定，确保发电系统稳定运行，不受导热油系统的影响，即便突然遇到云层遮挡光场1个小时以上，发电系统仍然可以利用热盐罐储存的高温熔盐稳定连续发电，不受光场外界因素的干扰，所以此系统控制简单，比常规系统更加稳定可靠。
与传统太阳能光热发电储热换热系统相比，本实用新型具有如下优点：
本系统的蒸汽发生系统和蒸汽再热系统采用熔盐作为加热流体，使系统控制更加简单，改善了太阳能光热发电储热换热系统的稳定可靠性，减少了冬季防冻天然气消耗，电站设计指标更优良。
附图说明
图1为传统太阳能光热发电储热换热系统结构流程图。
图2为本实用新型太阳能光热发电储热换热系统流程图。
图中附图标记：
热盐泵1、热盐罐2、油盐换热器3、冷盐罐4、导热油泵5、过热器6、导热油天然气锅炉7、蒸发器8、预热器9、给水泵10、再热器11、膨胀罐12、防冻加热器13、冷盐泵14、光场15、汽轮机16、冷凝器17、加热器18、除氧器19、传统太阳能光热发电储热换热系统20、本实用新型太阳能光热发电储热换热系统21。
具体实施方式
参见图2，图2为本实用新型太阳能光热发电储热换热系统流程图。由图2可以看出，本实用新型太阳能光热发电储热换热系统，包括导热油泵5、膨胀罐12、油盐换热器3、防冻加热器13、热盐罐2、热盐泵1、过热器6、蒸发器8、预热器9、再热器11、冷盐罐4和冷盐泵14，导热油出导热油泵5后接入光场15，出光场15后接入膨胀罐12，出膨胀罐12后接入油盐换热器3，出油盐换热器3后接入防冻加热器13，出防冻加热器13后再接入导热油泵5，完成导热油系统的循环；熔盐出油盐换热器3后接入热盐罐2，出热盐罐2的高温熔盐经过热盐泵1后分成两路：一路依次接入至过热器6、蒸发器8和预热器9，出预热器9后再接入防冻加热器13，另一路接入再热器11，出再热器11后也接入防冻加热器13，出防冻加热器13的中温熔盐流回冷盐罐4储存，出冷盐罐4的中温熔盐再经冷盐泵14接入油盐换热器3换热升温变成高温熔盐，完成熔盐的一个循环。
导热油泵5输送293℃的导热油进入光场15，导热油在光场中吸收热量升温至393℃后进入膨胀罐12，导热油升温后体积膨胀，所以膨胀罐内油液位升高，导热油自身产生的饱和压力维持系统的压力，系统压力实现了自调节。导热油从膨胀罐12流入油盐换热器3与中温熔盐换热，并把热量传给中温熔盐之后中温熔盐升温变成高温熔盐并存储在热盐罐2中，同时导热油降温至293℃后经过防冻加热器13后又被导热油泵5输送回光场吸热，完成导热油系统的循环。随一天时间变化，光照强度也在变化，光场吸收的热量也在变化，通过调整导热油泵5的流量确保进入膨胀罐12的导热油温度恒定在393℃。热盐罐2中的高温熔盐经过热盐泵1后分成两路，一路熔盐输送至过热器6、蒸发器8、预热器9用于产生过热蒸汽进入汽轮机16高压缸发电，另一路熔盐进入再热器11系统，再热进入汽轮机16低压缸的蒸汽，熔盐经过换热后变成中温熔盐流回冷盐罐4储存，中温熔盐再被冷盐泵14输送至油盐换热器3换热升温变成高温熔盐，完成一个循环。

Claims (1)

1.一种太阳能光热发电储热换热系统，其特征在于所述系统包括导热油泵（5）、膨胀罐（12）、油盐换热器（3）、防冻加热器（13）、热盐罐（2）、热盐泵（1）、过热器（6）、蒸发器（8）、预热器（9）、再热器（11）、冷盐罐（4）和冷盐泵（14），导热油出导热油泵（5）后接入光场（15），出光场（15）后接入膨胀罐（12），出膨胀罐（12）后接入油盐换热器（3），出油盐换热器（3）后接入防冻加热器（13），出防冻加热器（13）后再接入导热油泵（5），完成导热油系统的循环；熔盐出油盐换热器（3）后接入热盐罐（2），出热盐罐（2）的高温熔盐经过热盐泵（1）后分成两路：一路依次接入至过热器（6）、蒸发器（8）和预热器（9），出预热器（9）后再接入防冻加热器（13），另一路接入再热器（11），出再热器（11）后也接入防冻加热器（13），出防冻加热器（13）的中温熔盐流回冷盐罐（4）储存，出冷盐罐（4）的中温熔盐再经冷盐泵（14）接入油盐换热器（3）换热升温变成高温熔盐，完成熔盐的一个循环。
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