CN207393399U - 碟式光热发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种碟式光热发电系统，属于太阳能发电领域，包括至少一个用于收集热量的聚光集热装置、并列连接于聚光集热装置后部的供热管路和储热管路以及连接于供热管路和储热管路后部的发电装置，所述供热管路和储热管路通过热交换装置与发电装置连接，在所述供热管路设有用于供热的热盐罐和用于控制供热管路开闭的供热控制阀，在所述储热管路上设有用于储热的冷盐罐和用于控制储热管路开闭的储热控制阀，所述热盐罐和冷盐罐内的介质为熔盐。本实用新型节能、环保且能实现全天候发电，带储热系统，克服了阳光昼夜变化和天气变化的局限，实现太阳能利用的高效和可控。

Description

碟式光热发电系统

技术领域

本实用新型属于太阳能发电技术领域，更具体地说，是涉及一种碟式光热发电系统。

背景技术

一般来说，太阳能光热发电形式有槽式、塔式、碟式(盘式)、菲涅尔式四种系统。目前，最具发展潜力的是碟式太阳能高温发电技术，这种系统可以独立运行，作为无电、边远地区的小型电源，也可把数台至数十台装置并联起来，组成小型太阳能热发电站。碟式太阳能光热发电系统聚光比大，系统效率高，结构紧凑，安装方便，规模可大可小、具有布局灵活、发电效率高、场地要求低、耗水量少、环境污染小等优点。碟式光热发电系统既弥补了塔式太阳能热发电系统的不足，同时也具有槽式太阳能热发电系统无法比拟的性能优势。

传统的斯特林发电模式成本较高，而且没有储热系统，太阳能资源丰富，可再生，对环境无污染，但是存在能量密度低、随时间变化大等缺点，影响太阳能的利用率；阴雨天气时，太阳光线比较弱或大雪覆盖情况下，聚光碟收集的太阳能量达不到发动机运作的程度，不能实现全天候供电，且造成能源的浪费。由于频繁开停机，发电设备的寿命消耗大于连续运行机组，机组发电效率低于同容量、参数的连续运行机组。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种碟式光热发电系统，以解决现有技术中存在的碟式太阳能光热发电系统不能储存热能、热能易流失，不能全天候供电的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种碟式光热发电系统，包括至少一个用于收集热量的聚光集热装置、并列连接于聚光集热装置后部的供热管路和储热管路以及连接于供热管路和储热管路后部的发电装置，所述供热管路和储热管路通过热交换装置与发电装置连接，在所述供热管路上设有用于供热的热盐罐和用于控制供热管路开闭的供热控制阀，在所述储热管路上设有用于储热的冷盐罐和用于控制储热管路开闭的储热控制阀，所述热盐罐和冷盐罐内的介质为熔盐。

进一步地，所述聚光集热装置包括聚光反射镜和集热器，所述集热器位于所述聚光反射镜的焦点处，所述集热器分别与所述供热管路和储热管路连接。

进一步地，所述集热器内设有集热管，在集热管内部设有导热介质氢气或者氦气，所述集热管分别与所述供热管路和储热管路连接。

进一步地，所述热交换装置为蒸汽发生器。

进一步地，所述蒸汽发生器的后部还连接有供水系统，所述供水系统包括储水箱、连接所述蒸汽发生器与储水箱的供水管道以及位于供水管道上的给水泵。

进一步地，所述发电装置包括汽轮机和发电机，所述汽轮机的一端与所述热交换装置连接，另一端与所述发电机连接。

进一步地，在所述供热管路和储热管路的外部还设有保温层。

本实用新型提供的碟式光热发电系统的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型提供一种节能环保且能实现全天候发电的、带储热系统的碟式光热发电系统，其利用高低温储热介质即热盐罐和冷盐罐，进行发电，进行热量的阶梯储存。工作过程为首先通过聚光集热装置收集和传递热量，当太阳光照充足的情况下，本系统通过聚光集热装置收集热量，对热盐罐内的熔盐进行加热，高温的熔盐经过热交换装置将热量传动至发电装置，供发电装置发电，熔盐温度降低后则流回冷盐罐，进行热量储存；当光线较弱或阴雨天气时，冷盐罐储存的热量进行释放，保持热盐罐的最低运作温度，同时推动发电装置发电，其克服了阳光昼夜变化和天气变化的局限，实现太阳能利用的高效和可控。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的碟式光热发电系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的碟式光热发电系统的聚光集热装置结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1—聚光集热装置，2—供热管路，3—供热控制阀，4—热盐罐，5—热交换装置，6—汽轮机，7—发电机，8—储水箱，9—给水泵，10—冷盐罐，11-储热管路，12-储热控制阀，20—集热管，21—受热点，31—支撑轴，32—俯仰轴，33—液压杆，40—聚光反射镜。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1所示，现对本实用新型提供的碟式光热发电系统进行说明。所述碟式光热发电系统，包括至少一个用于收集热量的聚光集热装置1、并列连接于聚光集热装置1后部的供热管路2和储热管路11以及连接于供热管路1和储热管11路后部的发电装置，所述供热管路2和储热管路11通过热交换装置5与发电装置连接，在所述供热管路2上设有用于供热的热盐罐4和用于控制供热管路2开闭的供热控制阀3，在所述储热管路11上设有用于储热的冷盐罐10和用于控制储热管路11开闭的储热控制阀，12所述热盐罐4和冷盐罐10内的介质为熔盐。

本实用新型提供一种节能环保且能实现全天候发电的、带储热系统的碟式光热发电系统，其利用高低温储热介质即热盐罐4和冷盐罐10，进行发电，进行热量的阶梯储存。工作过程为首先通过聚光集热装置1收集和传递热量，当太阳光照充足的情况下，本系统通过聚光集热装置1收集热量，对热盐罐4内的熔盐进行加热，高温的熔盐经过热交换装置5将热量传动至发电装置，供发电装置发电，熔盐温度降低后则流回冷盐罐10，进行热量储存；当光线较弱或阴雨天气时，冷盐罐10储存的热量进行释放，保持热盐罐4的最低运作温度，同时推动发电装置发电，其克服了阳光昼夜变化和天气变化的局限，实现太阳能利用的高效和可控。

进一步地，请参阅图1和图2所示，作为本实用新型提供的碟式光热发电系统的一种具体实施方式，所述聚光集热装置1包括聚光反射镜40和集热器，所述集热器位于所述聚光反射镜40的焦点处，所述集热器分别与所述供热管路2和储热管路3连接；所述集热器内设有集热管，在集热管内部设有导热介质氢气或者氦气，所述集热管分别与所述供热管路2和储热管路3连接。

上述结构设计，改变了原有的聚光反射镜交点处悬挂传统的斯特林发动机的形式，二指悬挂集热器，通过集热管与导热介质，将热量集中收集到热盐罐4和冷盐罐10内，使得聚光集热装置1设计更简单、紧凑，又能高效收集太阳能，不易流失。

进一步地，请参阅图1所示，作为本实用新型提供的碟式光热发电系统的一种具体实施方式，所述热交换装置5为蒸汽发生器，所述蒸汽发生器的后部还连接有供水系统，所述供水系统包括储水箱8、连接所述蒸汽发生器与储水箱8的供水管道以及位于供水管道上的给水泵9。

上述装置，结构设计简单，连接可靠，保证整个系统的可靠运行。

进一步地，参阅图1所示，作为本实用新型提供的碟式光热发电系统的一种具体实施方式，所述发电装置包括汽轮机6和发电机7，所述汽轮机6的一端与所述热交换装置5连接，另一端与所述发电机7连接。

进一步地，请参阅图1所示，作为本实用新型提供的碟式光热发电系统的一种具体实施方式，在所述供热管路2和储热管路3的外部还设有保温层，能够减少热量传输过程中的损失，所述保温层采用电伴热缠绕。

上述电伴热缠绕的方式使得温度梯度小，热稳定时间较长，适合长期使用，其所需的热量(电功率)大大低于电加热；电伴热具有热效率高，节约能源，设计简单，施工安装方便，无污染，使用寿命长，能实现遥控和自动控制。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.碟式光热发电系统，其特征在于：包括至少一个用于收集热量的聚光集热装置(1)、并列连接于聚光集热装置(1)后部的供热管路(2)和储热管路(11)以及连接于供热管路(2)和储热管路(11)后部的发电装置，所述供热管路(2)和储热管路(11)通过热交换装置(5)与发电装置连接，在所述供热管路(2)上设有用于供热的热盐罐(4)和用于控制供热管路(2)开闭的供热控制阀(3)，在所述储热管路(11)上设有用于储热的冷盐罐(10)和用于控制储热管路(11)开闭的储热控制阀(12)，所述热盐罐(4)和冷盐罐(10)内的介质为熔盐。

2.如权利要求1所述的碟式光热发电系统，其特征在于：所述聚光集热装置(1)包括聚光反射镜(40)和集热器，所述集热器位于所述聚光反射镜的焦点处，所述集热器分别与所述供热管路(2)和储热管路(11)连接。

3.如权利要求2所述的碟式光热发电系统，其特征在于：所述集热器内设有集热管，在集热管内部设有导热介质氢气或者氦气，所述集热管分别与所述供热管路(2)和储热管路(11)连接。

4.如权利要求1所述的碟式光热发电系统，其特征在于：所述热交换装置(5)为蒸汽发生器。

5.如权利要求4所述的碟式光热发电系统，其特征在于：所述蒸汽发生器的后部还连接有供水系统，所述供水系统包括储水箱(8)、连接所述蒸汽发生器与储水箱(8)的供水管道以及位于供水管道上的给水泵(9)。

6.如权利要求1所述的碟式光热发电系统，其特征在于：所述发电装置包括汽轮机(6)和发电机(7)，所述汽轮机(6)的一端与所述热交换装置(5)连接，另一端与所述发电机(7)连接。

7.如权利要求1所述的碟式光热发电系统，其特征在于：在所述供热管路(2)和储热管路(11)的外部还设有保温层。