CN207333119U - 一种太阳能光热发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太阳能光热发电领域，具体涉及一种太阳能光热发电系统。一种太阳能光热发电系统，包括槽式光热发电系统、塔式光热发电系统和热动力转化系统，所述的槽式光热发电系统中的热罐的出口通过管路与第一换热器的工质入口相连，第一换热器的工质出口与冷罐的入口相连；所述的塔式光热发电系统中的热盐罐的出口与第二换热器的熔盐入口相连，第二换热器的熔盐出口与冷盐罐的入口相连；所述的热动力转化系统中的第一换热器的出水口与第二换热器的蒸汽入口相连，第二换热器的蒸汽出口与汽轮机的入口相连，所述汽轮机的出口与凝汽器的入口相连；所述凝汽器的出口通过管路经过水泵与第一换热器的入水口相连。

Description

一种太阳能光热发电系统

技术领域

本实用新型涉及光热发电领域，具体涉及一种太阳能光热发电系统。

背景技术

太阳能光热发电系统主要有三种类型，分别是槽式聚光发电型、塔式聚光发电型、碟式聚光发电型，其基本原理均为太阳能聚光后直接或间接加热水蒸气后推动汽轮机发电。其中碟式聚光发电系统储存能量困难，目前占据的市场份额较低，而槽式和塔式聚光发电系统已经实现商业化生产，但它们仍存在一些缺点，限制了其大规模、大容量商业化应用。槽式聚光发电的优点是造价低，但是由于聚光比低，获得的水蒸气能到达的温度较低，汽轮机处于亚临界状态，所以发电效率较低。而塔式聚光发电具有规模大、热传递路程短、热损耗小、聚光比和温度较高等特点，是几种光热发电系统中可达到发电成本最低的一种，但是其初始投资高，在技术方面也没有槽式系统成熟。

实用新型内容

本实用新型第一个方面提供了一种太阳能光热发电系统，包括槽式光热发电系统、塔式光热发电系统和热动力转化系统，所述的槽式光热发电系统包括槽式反光镜阵列、热罐、冷罐、第一工质循环泵和第二工质循环泵，所述的槽式反光镜阵列的出口端通过管路与热罐的入口相连，所述的热罐的出口通过管路经过第一工质循环泵与第一换热器的工质入口相连，第一换热器的工质出口通过管路与冷罐的入口相连，冷罐的出口经过第二工质循环泵通过管路与槽式反光镜阵列的入口相连；

所述的塔式光热发电系统使用的储热介质为熔盐，所述的塔式光热发电系统包括多个塔式光热发电模块、热盐罐、冷盐罐、第一熔盐泵和第二熔盐泵，所述的塔式光热发电模块包括定日镜场和光热塔，所述的塔式光热发电模块的熔融盐进出口处均设置有流量控制阀，所述的塔式光热发电系统中多个塔式光热发电模块并联连接构成塔式光热发电组；所述的塔式光热发电组的熔盐出口端通过管路与热盐罐的入口相连，所述的热盐罐的出口通过管路经过第一熔盐泵与第二换热器的熔盐入口相连，第二换热器的熔盐出口通过管路与冷盐罐的入口相连，冷盐罐的出口经过第二熔盐泵通过管路与塔式光热发电组的熔盐的入口相连；

所述的热动力转化系统使用的储热介质为水，所述的热动力转化系统包括第一换热器、第二换热器、汽轮机、凝汽器、水泵、发电机，所述第一换热器的出水口通过管路与第二换热器的蒸汽入口相连，第二换热器的蒸汽出口与汽轮机的入口相连，所述汽轮机的出口与凝汽器的入口相连，所述的汽轮机与发电机直接相连；所述凝汽器的出口通过管路经过水泵与第一换热器的入水口相连。

作为一种优选的技术方案，所述槽式反光镜阵列由多个槽式反光镜连接构成。

作为一种优选的技术方案，所述槽式反光镜阵列由多个槽式反光镜串联或/和并联构成。

作为一种优选的技术方案，所述的槽式光热发电系统使用的工质为导热油。

作为一种优选的技术方案，所述定日镜场由多个定日镜构成。

作为一种优选的技术方案，所述冷盐罐和冷罐中均设置有若干电加热器。

作为一种优选的技术方案，所述的热动力转化系统还包括水箱，所述的水箱设置在凝汽器的出口和水泵之间的管路上。

作为一种优选的技术方案，所述的水箱中设置有电加热器。

作为一种优选的技术方案，所述的汽轮机为叶片式汽轮机。

作为一种优选的技术方案，所述的凝汽器为直接或间接风冷凝汽器。

有益效果：本实用新型提供的太阳能光热发电系统，包括槽式光热发电系统、塔式光热发电系统和热动力转化系统。1.本实用新型的太阳能光热发电系统将塔式和槽式光热发电系统联合使用，同时具有槽式系统低成本以及塔式系统高效率的优点。2.本实用新型运行过程中，水先通过第一换热器与槽式光热发电系统中的储热介质进行换热，变成水蒸气，然后与塔式光热发电系统中的熔盐进行二次换热，得到超高温的水蒸气，通过汽轮机发电，有效提高了能量转化效率；3.本实用新型的塔式光热发电系统采用由多个塔式光热发电模块并联连接构成塔式光热发电组，可以简化电站建设流程，减少建设工期，更可以减少电站设计投资成本，还能提高定日镜的效率，而且当其中一个塔式光热发电模块出现问题时，不会影响到其他塔式光热发电模块的工作状态，保证了整个发电系统供电的持续性和稳定性；4.本实用新型可以用熔盐储存能量便于夜间继续供电；5.本实用新型还分别在冷盐罐和冷罐中设置若干电加热器，避免在储热不足时造成的熔融盐以及导热油凝结；6.本实用新型包括塔式光热发电系统以及槽式发电系统，可以结合地理位置对太阳能光热发电系统进行一定的布局，实现节约用地的最优设计。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为太阳能光热发电系统示意图；

图2为塔式光热发电模块的示意图；

其中：1-槽式光热发电系统；2-塔式光热发电系统；3-热动力转化系统；11-槽式反光镜阵列；12-热罐；13-冷罐；14-第一工质循环泵；15-第二工质循环泵；16-第一换热器的工质入口；17-第一换热器的工质出口；21-塔式光热发电模块；211-定日镜场；212-光热塔；213-流量控制阀；22-热盐罐；23-冷盐罐；24-第一熔盐泵；25-第二熔盐泵；26-第二换热器的熔盐入口；27-第二换热器的熔盐出口；31-第一换热器；32-第二换热器；33-汽轮机；34-凝汽器；35-水泵；36-发电机；37-第一换热器的出水口；38-第二换热器的蒸汽入口；39-第二换热器的蒸汽出口；40-第一换热器的入水口。

具体实施方式

参选以下本实用新型的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本实用新型的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本实用新型所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本实用新型中所述“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本实用新型中所述“内、外”的含义指的是相对于设备本身而言，指向设备内部的方向为内，反之为外，而非对本实用新型的装置机构的特定限定。

本实用新型中所述“左、右”的含义指的是阅读者正对附图时，阅读者的左边即为左，阅读者的右边即为右，而非对本实用新型的装置机构的特定限定。

本实用新型中所述“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。

实施例1

如图1所示，实施例1公开了一种太阳能光热发电系统，包括槽式光热发电系统1、塔式光热发电系统2和热动力转化系统3，所述的槽式光热发电系统1包括槽式反光镜阵列11、热罐12、冷罐13、第一工质循环泵14和第二工质循环泵15，所述的槽式反光镜阵列11的出口端通过管路与热罐12的入口相连，所述的热罐12的出口通过管路经过第一工质循环泵14与第一换热器的工质入口16相连，第一换热器的工质出口17通过管路与冷罐13的入口相连，冷罐13的出口经过第二工质循环泵15通过管路与槽式反光镜阵列11的入口相连；

所述的塔式光热发电系统2使用的储热介质为熔盐，所述的塔式光热发电系统2包括多个塔式光热发电模块21、热盐罐22、冷盐罐23、第一熔盐泵24和第二熔盐泵25，所述的塔式光热发电模块21包括定日镜场211和光热塔212，所述的塔式光热发电模块21的熔融盐进出口处均设置有流量控制阀213，所述的塔式光热发电系统2中多个塔式光热发电模块21并联连接构成塔式光热发电组，所述的塔式光热发电组的熔盐出口端通过管路与热盐罐22的入口相连，所述的热盐罐22的出口通过管路经过第一熔盐泵24与第二换热器的熔盐入口26相连，第二换热器的熔盐出口27通过管路与冷盐罐23的入口相连，冷盐罐23的出口经过第二熔盐泵25通过管路与塔式光热发电组的熔盐的入口相连；

所述的热动力转化系统3使用的储热介质为水，所述的热动力转化系统3包括第一换热器31、第二换热器32、汽轮机33、凝汽器34、水泵35、发电机36，所述第一换热器的出水口37通过管路与第二换热器的蒸汽入口38相连，第二换热器的蒸汽出口39与汽轮机33的入口相连，所述汽轮机33的出口与凝汽器34的入口相连，所述的汽轮机33与发电机36直接相连；所述凝汽器34的出口通过管路经过水泵35与第一换热器的入水口40相连。

所述槽式反光镜阵列由多个槽式反光镜串联或/和并联构成。

所述定日镜场由多个定日镜构成。

所述的槽式光热发电系统使用的工质为导电油。

实施例2

如图1所示，实施例2公开了一种太阳能光热发电系统，包括槽式光热发电系统1、塔式光热发电系统2和热动力转化系统3，所述的槽式光热发电系统1包括槽式反光镜阵列11、热罐12、冷罐13、第一工质循环泵14和第二工质循环泵15，所述的槽式反光镜阵列11的出口端通过管路与热罐12的入口相连，所述的热罐12的出口通过管路经过第一工质循环泵14与第一换热器的工质入口16相连，第一换热器的工质出口17通过管路与冷罐13的入口相连，冷罐13的出口经过第二工质循环泵15通过管路与槽式反光镜阵列11的入口相连；

所述的塔式光热发电系统2使用的储热介质为熔盐，所述的塔式光热发电系统2包括多个塔式光热发电模块21、热盐罐22、冷盐罐23、第一熔盐泵24和第二熔盐泵25，所述的塔式光热发电模块21包括定日镜场211和光热塔212，所述的塔式光热发电模块21的熔融盐进出口处均设置有流量控制阀213，所述的塔式光热发电系统2中多个塔式光热发电模块21并联连接构成塔式光热发电组，所述的塔式光热发电组的熔盐出口端通过管路与热盐罐22的入口相连，所述的热盐罐22的出口通过管路经过第一熔盐泵24与第二换热器的熔盐入口26相连，第二换热器的熔盐出口27通过管路与冷盐罐23的入口相连，冷盐罐23的出口经过第二熔盐泵25通过管路与塔式光热发电组的熔盐的入口相连；

所述的热动力转化系统3使用的储热介质为水，所述的热动力转化系统3包括第一换热器31、第二换热器32、汽轮机33、凝汽器34、水泵35、发电机36，所述第一换热器的出水口37通过管路与第二换热器的蒸汽入口38相连，第二换热器的蒸汽出口39与汽轮机33的入口相连，所述汽轮机33的出口与凝汽器34的入口相连，所述的汽轮机33与发电机36直接相连；所述凝汽器34的出口通过管路经过水泵35与第一换热器的入水口40相连。

所述槽式反光镜阵列由多个槽式反光镜串联或/和并联构成。

所述定日镜场由多个定日镜构成。

所述的槽式光热发电系统使用的工质为导电油。

所述冷盐罐和冷罐中均设置有若干电加热器。

实施例3

如图1所示，实施例3公开了一种太阳能光热发电系统，包括槽式光热发电系统1、塔式光热发电系统2和热动力转化系统3，所述的槽式光热发电系统1包括槽式反光镜阵列11、热罐12、冷罐13、第一工质循环泵14和第二工质循环泵15，所述的槽式反光镜阵列11的出口端通过管路与热罐12的入口相连，所述的热罐12的出口通过管路经过第一工质循环泵14与第一换热器的工质入口16相连，第一换热器的工质出口17通过管路与冷罐13的入口相连，冷罐13的出口经过第二工质循环泵15通过管路与槽式反光镜阵列11的入口相连；

所述的塔式光热发电系统2使用的储热介质为熔盐，所述的塔式光热发电系统2包括多个塔式光热发电模块21、热盐罐22、冷盐罐23、第一熔盐泵24和第二熔盐泵25，所述的塔式光热发电模块21包括定日镜场211和光热塔212，所述的塔式光热发电模块21的熔融盐进出口处均设置有流量控制阀213，所述的塔式光热发电系统2中多个塔式光热发电模块21并联连接构成塔式光热发电组，所述的塔式光热发电组的熔盐出口端通过管路与热盐罐22的入口相连，所述的热盐罐22的出口通过管路经过第一熔盐泵24与第二换热器的熔盐入口26相连，第二换热器的熔盐出口27通过管路与冷盐罐23的入口相连，冷盐罐23的出口经过第二熔盐泵25通过管路与塔式光热发电组的熔盐的入口相连；

所述的热动力转化系统3使用的储热介质为水，所述的热动力转化系统3包括第一换热器31、第二换热器32、汽轮机33、凝汽器34、水泵35、发电机36，所述第一换热器的出水口37通过管路与第二换热器的蒸汽入口38相连，第二换热器的蒸汽出口39与汽轮机33的入口相连，所述汽轮机33的出口与凝汽器34的入口相连，所述的汽轮机33与发电机36直接相连；所述凝汽器34的出口通过管路经过水泵35与第一换热器的入水口40相连。

所述槽式反光镜阵列由多个槽式反光镜串联或/和并联构成。

所述定日镜场由多个定日镜构成。

所述的槽式光热发电系统使用的工质为导热油。

所述冷盐罐和冷罐中均设置有若干电加热器。

所述的热动力转化系统还包括水箱，所述的水箱设置在凝汽器的出口和水泵之间的管路上。

实施例4

如图1所示，实施例4公开了一种太阳能光热发电系统，包括槽式光热发电系统1、塔式光热发电系统2和热动力转化系统3，所述的槽式光热发电系统1包括槽式反光镜阵列11、热罐12、冷罐13、第一工质循环泵14和第二工质循环泵15，所述的槽式反光镜阵列11的出口端通过管路与热罐12的入口相连，所述的热罐12的出口通过管路经过第一工质循环泵14与第一换热器的工质入口16相连，第一换热器的工质出口17通过管路与冷罐13的入口相连，冷罐13的出口经过第二工质循环泵15通过管路与槽式反光镜阵列11的入口相连；

所述的塔式光热发电系统2使用的储热介质为熔盐，所述的塔式光热发电系统2包括多个塔式光热发电模块21、热盐罐22、冷盐罐23、第一熔盐泵24和第二熔盐泵25，所述的塔式光热发电模块21包括定日镜场211和光热塔212，所述的塔式光热发电模块21的熔融盐进出口处均设置有流量控制阀213，所述的塔式光热发电系统2中多个塔式光热发电模块21并联连接构成塔式光热发电组，所述的塔式光热发电组的熔盐出口端通过管路与热盐罐22的入口相连，所述的热盐罐22的出口通过管路经过第一熔盐泵24与第二换热器的熔盐入口26相连，第二换热器的熔盐出口27通过管路与冷盐罐23的入口相连，冷盐罐23的出口经过第二熔盐泵25通过管路与塔式光热发电组的熔盐的入口相连；

所述的热动力转化系统3使用的储热介质为水，所述的热动力转化系统3包括第一换热器31、第二换热器32、汽轮机33、凝汽器34、水泵35、发电机36，所述第一换热器的出水口37通过管路与第二换热器的蒸汽入口38相连，第二换热器的蒸汽出口39与汽轮机33的入口相连，所述汽轮机33的出口与凝汽器34的入口相连，所述的汽轮机33与发电机36直接相连；所述凝汽器34的出口通过管路经过水泵35与第一换热器的入水口40相连。

所述槽式反光镜阵列由多个槽式反光镜串联或/和并联构成。

所述定日镜场由多个定日镜构成。

所述的槽式光热发电系统使用的工质为导热油。

所述冷盐罐和冷罐中均设置有若干电加热器。

所述的热动力转化系统还包括水箱，所述的水箱设置在凝汽器的出口和水泵之间的管路上。

所述的水箱中设置有电加热器。

所述的汽轮机为叶片式汽轮机。

所述的凝汽器为直接风冷凝汽器。

前述的实例仅是说明性的，用于解释本公开的特征的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本实用新型的特征的示例的选择限制。而且在科技上的进步将形成由于语言表达的不准确的原因而未被目前考虑的可能的等同物或子替换，且这些变化也应在可能的情况下被解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (10)

1.一种太阳能光热发电系统，其特征在于，包括槽式光热发电系统、塔式光热发电系统和热动力转化系统，所述的槽式光热发电系统包括槽式反光镜阵列、热罐、冷罐、第一工质循环泵和第二工质循环泵，所述的槽式反光镜阵列的出口端通过管路与热罐的入口相连，所述的热罐的出口通过管路经过第一工质循环泵与第一换热器的工质入口相连，第一换热器的工质出口通过管路与冷罐的入口相连，冷罐的出口经过第二工质循环泵通过管路与槽式反光镜阵列的入口相连；

所述的塔式光热发电系统使用的储热介质为熔盐，所述的塔式光热发电系统包括多个塔式光热发电模块、热盐罐、冷盐罐、第一熔盐泵和第二熔盐泵，所述的塔式光热发电模块包括定日镜场和光热塔，所述的塔式光热发电模块的熔融盐进出口处均设置有流量控制阀，所述的塔式光热发电系统中多个塔式光热发电模块并联连接构成塔式光热发电组，所述的塔式光热发电组的熔盐出口端通过管路与热盐罐的入口相连，所述的热盐罐的出口通过管路经过第一熔盐泵与第二换热器的熔盐入口相连，第二换热器的熔盐出口通过管路与冷盐罐的入口相连，冷盐罐的出口经过第二熔盐泵通过管路与塔式光热发电组的熔盐入口端相连；

所述的热动力转化系统使用的储热介质为水，所述的热动力转化系统包括第一换热器、第二换热器、汽轮机、凝汽器、水泵、发电机，所述第一换热器的出水口通过管路与第二换热器的蒸汽入口相连，第二换热器的蒸汽出口与汽轮机的入口相连，所述汽轮机的出口与凝汽器的入口相连，所述的汽轮机与发电机直接相连；所述凝汽器的出口通过管路经过水泵与第一换热器的入水口相连。

2.如权利要求1所述的太阳能光热发电系统，其特征在于，所述槽式反光镜阵列由多个槽式反光镜连接构成。

3.如权利要求2所述的太阳能光热发电系统，其特征在于，所述槽式反光镜阵列由多个槽式反光镜串联或/和并联构成。

4.如权利要求1所述的太阳能光热发电系统，其特征在于，所述的槽式光热发电系统使用的工质为导热油。

5.如权利要求1所述的太阳能光热发电系统，其特征在于，所述定日镜场由多个定日镜构成。

6.如权利要求1所述的太阳能光热发电系统，其特征在于，所述冷盐罐和冷罐中均设置有若干电加热器。

7.如权利要求1所述的太阳能光热发电系统，其特征在于，所述的热动力转化系统还包括水箱，所述的水箱设置在凝汽器的出口和水泵之间的管路上。

8.如权利要求7所述的太阳能光热发电系统，其特征在于，所述的水箱中设置有电加热器。

9.如权利要求1所述的太阳能光热发电系统，其特征在于，所述的汽轮机为叶片式汽轮机。

10.如权利要求1所述的太阳能光热发电系统，其特征在于，所述的凝汽器为直接或间接风冷凝汽器。