CN207830046U - 槽式太阳能热发电系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种槽式太阳能热发电系统,所述槽式太阳能热发电系统包括:蒸汽发生系统、导热油槽式集热场、熔盐槽式集热场、熔盐蓄热系统、油盐换热器、汽轮发电机组;熔盐蓄热系统包括第一级储热罐、第二级储热罐和第三级储热罐,第一级储热罐、第二级储热罐通过油盐换热器与导热油槽式集热场相连形成第一储热回路,熔盐槽式集热场、第二级储热罐和第三级储热罐相连形成第二储热回路;第一储热回路与蒸汽发生系统的第一换热器组的放热管路相连,第二储热回路与蒸汽发生系统的第二换热器组的放热管路相连,第二换热器组的水路出口与汽轮发电机组相连。本实用新型的槽式太阳能热发电系统,极大地降低系统投资,提高了热量利用率。

Description

槽式太阳能热发电系统
技术领域
本实用新型属于太阳能热发电系统领域,具体而言,涉及一种槽式太阳能热发电系统。
背景技术
随着社会的发展,人类对清洁能源的需求越来越高。太阳能热发电系统配置了储热系统,可以实现可调峰、输出稳定的高品质电力输出,及承担基础负荷。太阳能热发电系统以技术来划分可以分为槽式技术、塔式技术、碟式技术和线性菲涅尔技术。
其中,槽式技术可靠性最高,可以实现单机200MW以上的装机,是技术最成熟的太阳能热发电技术。但是目前主流的导热油槽式技术由于受导热油物性参数的限制,只能做到中温机组,发电效率较低;熔盐槽式技术可以做到高温系统,但是熔盐槽式系统技术还未成熟,大规模应用其可靠性、防凝和热损等问题将凸显出来。
相关技术中,只是将导热油槽式发电技术和熔盐槽式发电技术进行了简单的堆积,没有真正做到两种技术的耦合,缺点在于没有对两种槽式集热技术根据其技术特点进行耦合,电站运行的可靠性低,存在改进的空间。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种槽式太阳能热发电系统,所述槽式太阳能热发电系统提高了发电系统的循环效率,节省投资成本。
根据本实用新型实施例的槽式太阳能热发电系统,包括:蒸汽发生系统、导热油槽式集热场、熔盐槽式集热场、熔盐蓄热系统、油盐换热器、汽轮发电机组;所述熔盐蓄热系统包括第一级储热罐、第二级储热罐和第三级储热罐,所述第一级储热罐、所述第二级储热罐通过油盐换热器与所述导热油槽式集热场相连形成第一储热回路,所述熔盐槽式集热场、所述第二级储热罐和所述第三级储热罐相连形成第二储热回路;所述第一储热回路与所述蒸汽发生系统的第一换热器组的放热管路相连,所述第二储热回路与所述蒸汽发生系统的第二换热器组的放热管路相连,所述第二换热器组的水路进口与所述第一换热器组的水路出口相连,所述第二换热器组的水路出口与所述汽轮发电机组相连。
根据本实用新型实施例的槽式太阳能热发电系统,将导热油槽式集热场、熔盐槽式集热场结合,中低温段采用可靠性高、技术成熟导热油槽式集热场,高温段采用熔盐槽式集热场,熔盐蓄热系统可减少一台熔盐储罐和熔盐的使用量,极大地降低系统投资,提高了热量利用率。
根据本实用新型一个实施例的槽式太阳能热发电系统,所述第一级储热罐的出口与所述油盐换热器的放热管路进口相连,所述油盐换热器的放热管路出口与所述第二级储热罐的进口相连,所述第二级储热罐的出口与所述第一换热器组的放热管路进口相连,所述第一换热器组的放热管路出口与所述第一级储热罐的进口相连。
根据本实用新型一个实施例的槽式太阳能热发电系统,所述第一换热器组包括:预热器、蒸汽发生器、中温过热器;所述第一换热器组的水路沿所述预热器、所述蒸汽发生器、所述中温过热器顺次串联,且所述预热器的水路进口与所述汽轮发电机组的回热系统相连,所述中温过热器的水路出口与所述第二换热器组的进口相连;所述第一换热器组的放热管路沿所述中温过热器、所述蒸汽发生器、所述预热器顺次串联,且所述中温过热器的放热管路进口与所述第二级储热罐的出口相连,所述预热器的放热管路出口与所述第一级储热罐的进口相连。
根据本实用新型一个实施例的槽式太阳能热发电系统,所述第二换热器组包括:高温过热器,所述高温过热器的水路进口与所述第一换热器组的水路出口相连,所述高温过热器的水路出口与所述汽轮发电机组的高压缸相连,所述高温过热器的放热管路进口与所述第三级储热罐的出口相连,所述高温过热器的放热管路出口与所述第二级储热罐的进口相连。
根据本实用新型一个实施例的槽式太阳能热发电系统,所述第二换热器组还包括:再热器,所述再热器的水路进口与所述高压缸的出口相连,所述再热器的水路出口与所述汽轮发电机组的低压缸相连,所述再热器的放热管路进口与所述第三级储热罐的出口相连,所述再热器的放热管路出口与所述第二级储热罐的进口相连。
根据本实用新型一个实施例的槽式太阳能热发电系统,所述第一换热器组的放热管路进口与所述导热油槽式集热场的出口相连,所述第一换热器组的放热管路出口与所述导热油槽式集热场的进口相连。
根据本实用新型一个实施例的槽式太阳能热发电系统,所述第二换热器组的放热管路进口与所述熔盐槽式集热场的出口相连,所述第二换热器组的放热管路出口与所述熔盐槽式集热场的进口相连。
根据本实用新型一个实施例的槽式太阳能热发电系统,所述第三级储热罐的容积小于所述第二级储热罐、所述第一级储热罐的容积。
根据本实用新型一个实施例的槽式太阳能热发电系统,所述第一级储热罐、所述第二级储热罐、所述第三级储热罐的容积分别为V1、V2、V3,满足:0.9≤V1/V2≤1.1,0.1≤V3/V2≤0.5。
根据本实用新型一个实施例的槽式太阳能热发电系统,所述熔盐槽式集热场的面积占所述熔盐槽式集热场与所述导热油槽式集热场的总面积的比例为b,满足:30%≤b≤40%。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本实用新型实施例的槽式太阳能热发电系统的结构示意图。
附图标记:
导热油槽式集热场11,熔盐槽式集热场12,油盐换热器13,第一级储热罐14,第二级储热罐15,第三级储热罐16,膨胀罐17,
预热器21,蒸汽发生器22,中温过热器23,高温过热器24,再热器25,
高压缸31,变速箱32,发电机33,低压缸34,
凝汽器41,凝结水泵42,低压加热器43,除氧器44,给水泵45,高压加热器46。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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,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,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面参考图1描述根据本实用新型实施例的槽式太阳能热发电系统100。
如图1所示,根据本实用新型一个实施例的槽式太阳能热发电系统100包括:蒸汽发生系统、导热油槽式集热场11、熔盐槽式集热场12、熔盐蓄热系统、油盐换热器13、汽轮发电机组。
导热油槽式集热场11可收集390℃以下的能量,导热油槽式集热场11包括集热器(图中未示出)、反射器(图中未示出)、集热管(图中未示出)、追日系统(图中未示出)等核心部件,导热油槽式集热场11的反射器可将直射的太阳光反射聚集在处于槽式抛物面集热器的焦线上,聚焦的太阳光被安装在焦线处的集热管吸收,并加热流经集热管的传热介质,传热介质为导热油,以输出加热后的导热油。
熔盐槽式集热场12可收集380℃~560℃之间的能量,熔盐槽式集热场12与导热油槽式集热场11的集热方式类似,但熔盐槽式集热场12的集热管中的传热介质为熔盐,由于导热油槽式集热场11与熔盐槽式集热场12中的传热介质的特性存在差异,使得熔盐槽式集热场12中传热介质的集热温度高于导热油槽式集热场11中传热介质的集热温度,即熔盐加热后的温度高于导热油加热后的温度。
油盐换热器13中设有分别用于导热油、熔盐流通的管路,且油盐换热器13与导热油槽式集热场11相连,经导热油槽式集热场11加热后的导热油可流至油盐换热器13,同时油盐换热器13内流通有熔盐,油盐换热器13内的导热油与熔盐可发生热量交换,这样,流经油盐换热器13的熔盐被加热温度逐渐升高。
如图1所示,熔盐蓄热系统包括第一级储热罐14、第二级储热罐15和第三级储热罐16,其中,第一级储热罐14内所储存的熔盐温度为290℃左右,即第一级储热罐14为低温熔盐储罐,第二级储热罐15内所储存的熔盐温度为385℃左右,即第二级储热罐15为中温熔盐储罐,第三级储热罐16内所储存的熔盐温度为560℃左右,即第三级储热罐16为高温熔盐储罐,第一级储热罐14、第二级储热罐15和第三级储热罐16可分别储存不同温度的熔盐,这样,第一级储热罐14可输送出低温熔盐,第二级储热罐15可输送出中温熔盐,第三级储热罐16可输送出高温熔盐。
第一级储热罐14、第二级储热罐15通过油盐换热器13与导热油槽式集热场11相连形成第一储热回路,具体地,油盐换热器13与导热油槽式集热场11均设有用于导热油流通的油路,且油路中设有膨胀罐17,经导热油槽式集热场11加热后的导热油流至油盐换热器13,并在油盐换热器13内与熔盐进行热量交换,换热后的导热油进入膨胀罐17通过导热油泵加压后返回到导热油槽式集热场11再次加热,这样,导热油槽式集热场11可持续向油盐换热器13输出加热后的导热油。
同时,第一级储热罐14、第二级储热罐15、油盐换热器13设有用于熔盐流通的熔盐回路,可以理解的是,第一级储热罐14储存有低温熔盐,低温熔盐温度为290℃左右,且第一级储热罐14储设有低温熔盐泵,第一级储热罐14内的低温熔盐通过低温熔盐泵进入油盐换热器13,流至油盐换热器13的低温熔盐与加热后的导热油进行热量交换,低温熔盐温度逐渐升高至385℃左右,即低温熔盐经油盐换热器13换热后成为中温熔盐,中温熔盐再流至第二级储热罐15内暂时储存,这样,第二级储热罐15可输出中温熔盐,且输出的中温熔盐可与蒸汽发生系统进行换热,中温熔盐输出热量后再次变为低温熔盐,并流回第一级储热罐14,使得熔盐在熔盐回路中循环流动,并反复地吸热、放热。
这样,第一级储热罐14、第二级储热罐15、油盐换热器13与导热油槽式集热场11形成的第一储热回路可将导热油槽式集热场11收集的热量持续地输出给蒸汽发生系统,增强槽式太阳能热发电系统100的热量传递效率。
熔盐槽式集热场12、第二级储热罐15和第三级储热罐16相连形成第二储热回路,且第二储热回路中设有中温熔盐泵(图中未示出),熔盐可通过中温熔盐泵在第二储热回路中循环流动,具体地,第二级储热罐15中储存有385℃左右的中温熔盐,其中,第二级储热罐15中的一部分中温熔盐直接用于蒸汽发生系统换热,即用于第一储热回路循环流动,第二级储热罐15中的另一部分中温熔盐通过中温熔盐泵进入熔盐槽式集热场12,并在熔盐槽式集热场12中通过集热管加热,中温熔盐由385℃左右逐渐升温至560℃左右,中温熔盐升温成高温熔盐,升温后的高温熔盐流至第三级储热罐16内暂时储存,这样,第三级储热罐16可输出高温熔盐,且输出的高温熔盐可与蒸汽发生系统进行换热,高温熔盐向蒸汽发生系统输出热量,放热后的高温熔盐逐渐降温为中温熔盐,中温熔盐通过中温熔盐泵再次流回到第二级储热罐15,使得熔盐在第二储热回路中循环流动,并反复吸热、放热,以持续地将熔盐槽式集热场12收集的热量输送至蒸汽发生系统。
可以理解的是,第二级储热罐15既可作为第一储热回路中的热罐,又可作为第二储热回路中的冷罐,相比于单独设置两套储热系统,减少一台熔盐储罐和熔盐的使用量,降低了系统投资,极大地节省了使用成本,同时,减少熔盐的热量消耗,且熔盐槽式集热场12直接加热经由导热油槽式集热场11加热过的熔盐,可以提高熔盐槽式集热场12提高的高位能源的能效,有效地提高导热油槽式集热场11、熔盐槽式集热场12收集热量的利用率。
其中,如图1所示,蒸汽发生系统包括第一换热器组、第二换热器组,第一换热器组、第二换热器组均设有与汽轮发电机组连通的放热管路,放热管路中流通有循环水。
第一储热回路与蒸汽发生系统的第一换热器组的放热管路相连,第二储热回路与蒸汽发生系统的第二换热器组的放热管路相连,第一换热器组的水路进口与汽轮发电机组的回热系统相连,第二换热器组的水路进口与第一换热器组的水路出口相连,第二换热器组的水路出口与汽轮发电机组相连,以形成高温发电系统。
需要说明的是,第一储热回路可向蒸汽发生系统输出385℃左右的中位热源,中位热源与第一换热器组的放热管路中的水发生换热作用,具体地,第一换热器组的放热管路中的水需经过预热段、蒸发段和部分过热段,即第一储热回路中的中位热源将第一换热器组的放热管路中的水预热并加热为饱和蒸汽(约370℃),且加热后的饱和蒸汽经过第一换热器组的水路出口流至第二换热器组的水路进口,并进入第二换热器组内进行再次加热,第二储热回路中的高温熔盐将过热蒸汽加热为过热蒸汽(约540℃),这样,放热管路的水完成了由饱和水加热为饱和蒸汽,再由饱和蒸汽加热为过热蒸汽,最终过热蒸汽输送至汽轮发电机组发电。
汽轮发电机组为槽式太阳能热发电系统100的发电系统,如图1所示,汽轮发电机组包括高压缸31、变速箱32、发电机33、低压缸34,且汽轮发电机组的机组参数越高循环率就越高,具体地,汽轮发电机组的参数为14.0MPa/540℃/540℃,高温发电系统的循环效率为43%~45%,由于输入给汽轮发电机组的蒸汽为过热蒸汽(约540℃),可以极大地提高槽式太阳能热发电系统100的发电效率。
根据本实用新型实施例的槽式太阳能热发电系统100,将导热油槽式集热场11、熔盐槽式集热场12结合,中低温段采用可靠性高、技术成熟导热油槽式集热场11,高温段采用熔盐槽式集热场12,熔盐蓄热系统可减少一台熔盐储罐和熔盐的使用量,极大地降低系统投资,且熔盐槽式集热场12提高的高位能源的能效大,提高了整个槽式太阳能热发电系统100的热量利用率。
在本实用新型的一些实施例中,如图1所示,第一级储热罐14的出口与油盐换热器13的放热管路进口相连,第一级储热罐14内的低温熔盐可通过第一级储热罐14的出口流至油盐换热器13的放热管路进口,并通过油盐换热器13的放热管路进口进入油盐换热器13内,以与油盐换热器13内流通的导热油进行换热,从而升温为中温熔盐。
进一步地,油盐换热器13的放热管路出口与第二级储热罐15的进口相连,在油盐换热器13内换热后的中温熔盐经油盐换热器13的放热管路出口流至第二级储热罐15的进口,并通过第二级储热罐15的进口进入第二级储热罐15内暂时储存,第二级储热罐15的出口与第一换热器组的放热管路进口相连,第二级储热罐15内的一部分中温熔盐经过第二级储热罐15的出口流至第一换热器组的放热管路进口,并流入第一换热器组的放热管路,这样,第一换热器组的放热管路中的中温熔盐将第一换热器组的水路中流通的水加热为饱和蒸汽,中温熔盐放热后成为低温熔盐,第一换热器组的放热管路出口与第一级储热罐14的进口相连,低温熔盐通过第一换热器组的放热管路出口流至第一级储热罐14的进口,并再次进入第一级储热罐14储存,即完成了第一储热回路中熔盐的循环过程。
第一换热器组包括预热器21、蒸汽发生器22、中温过热器23。
如图1所示,第一换热器组的水路沿预热器21、蒸汽发生器22、中温过热器23顺次串联,预热器21、蒸汽发生器22、中温过热器23均与第一储热回路相连以进行换热,且预热器21的水路进口与汽轮发电机组的回热系统相连,这样,汽轮发电机组的回热系统中的水可通过预热器21的水路进口进入预热器21,并在预热器21内与第一储热回路进行换热,经预热器21预热后的水流至蒸汽发生器22,在蒸汽发生器22内与第一储热回路再次进行热量交换,预热水在蒸汽发生器22内被逐渐加热为蒸汽,蒸汽流经中温过热器23实现再加热,即第一换热器组的水被加热为370℃左右的高压饱和蒸汽,中温过热器23的水路出口与第二换热器组的进口相连,高压饱和蒸汽再通过中温过热器23的水路出口流至第二换热器组的进口,并进入第二换热器组以进行进一步地加热。
如图1所示,第一换热器组的放热管路沿中温过热器23、蒸汽发生器22、预热器21顺次串联,且中温过热器23的放热管路进口与第二级储热罐15的出口相连,预热器21的放热管路出口与第一级储热罐14的进口相连,需要说明的是,第二级储热罐15的一部分中温熔盐通过第二级储热罐15的出口流至中温过热器23的放热管路进口,并进入中温过热器23的放热管路中,以与第二换热器组水路中的水进行换热。
可以理解的是,第一换热器组的放热管路的中温熔盐进行持续地放热,而第一换热器组的水路中的水进行持续地吸热,即放热管路的中温熔盐、水路中的水需在第一换热器组内沿相反的方向流动,从而实现中温熔盐与水在第一换热器组内持续地换热,有效地提高了中温熔盐的热量利用率。
第二换热器组包括高温过热器24、再热器25。
如图1所示,高温过热器24的水路进口与第一换热器组的水路出口相连,经第一换热器组加热后的高压饱和蒸汽从第一换热器组的水路出口流出,并从高温过热器24的水路进口流入高温过热器24内,高温过热器24的水路出口与汽轮发电机组的高压缸31相连以驱动高压缸31转动,高温过热器24的放热管路进口与第三级储热罐16的出口相连,第三级储热罐16中的高温熔盐从第三级储热罐16的出口流出,一部分高温熔盐通过高温过热器24的放热管路进口流入高温过热器24的放热管路中。
这样,高温过热器24中的高压饱和蒸汽与高温熔盐发生热量交换,高压饱和蒸汽在高温过热器24中加热产生高压过热蒸汽(约540℃),过热蒸汽通过高温过热器24的水路出口进入汽轮发电机组的高压缸31,以用于高压缸31做功,高温过热器24的放热管路出口与第二级储热罐15的进口相连,高温熔盐与饱和蒸汽发生热量交换后转变为中温熔盐,并通过高温过热器24的放热管路出口进入第二级储热罐15内。
如图1所示,再热器25的水路进口与高压缸31的出口相连,过热蒸汽进入高压缸31做功发电后,过热蒸汽温度降低至约370℃,进而从高压缸31的出口流出并通过再热器25的水路进口流入再热器25的水路中,再热器25的水路出口与汽轮发电机组的低压缸34相连,再热器25的放热管路进口与第三级储热罐16的出口相连,这样,第三级储热罐16中的另一部分高温熔盐从再热器25的放热管路进口流入再热器25的放热管路,以将再热器25中的蒸汽再次加热至约540℃,被加热后的蒸汽又流向汽轮发电机组的低压缸34,并用于低压缸34做功发电,再热器25的放热管路出口与第二级储热罐15的进口相连,在再热器25中放热的高温熔盐放热后转变为中温熔盐,中温熔盐再从第二级储热罐15的进口流入第二级储热罐15中,以进行第二储热回路中熔盐的下一循环过程,过热蒸汽带动发电机33的叶轮转动产生机械能然后发电。
在另一些实施例中,第一换热器组的放热管路进口与导热油槽式集热场11的出口相连,第一换热器组的放热管路出口与导热油槽式集热场11的进口相连,流经导热油槽式集热场11集热管的导热油被加热后,一部分导热油进入油盐换热器13中与第一储热回路中的熔盐进行换热作用,换热后的熔盐在第二级储热罐15中暂时储存,另一部分导热油直接通过导热油槽式集热场11的出口流向第一换热器组的放热管路进口,并流入第一换热器组的放热管路中依次与中温过热器23、蒸汽发生器22、预热器21进行换热作用,导热油放热后再通过第一换热器组的放热管路出口流向导热油槽式集热场11的进口,再次回到导热油槽式集热场11的集热管中,这样,当光照较好时,第二级储热罐15中的中温熔盐暂时储存,可通过导热油槽式集热场11的导热油直接进入第一换热器组中进行换热,当光照较差时,可将第二级储热罐15中的中温熔盐流入第一换热器组中进行换热,提高槽式太阳能热发电系统100的实用性。
将第一换热器组的放热管路直接与导热油槽式集热场11相连,可减少导热油循环流动的热量损失,减少部分导热油的热交换次数,提高热量利用率。
第二换热器组的放热管路进口与熔盐槽式集热场12的出口相连,第二换热器组的放热管路出口与熔盐槽式集热场12的进口相连,流经熔盐槽式集热场12的中温熔盐被加热为高温熔盐,其中,一部分高温熔盐进入第三级储热罐16中暂时储存,另一部分高温熔盐直接通过熔盐槽式集热场12的出口流向第二换热器组的放热管路进口,并流入第二换热器组的放热管路中以与高温过热器24、再热器25进行换热作用,高温熔盐换热后降温为中温熔盐,中温熔盐通过第二换热器组的放热管路出口流向熔盐槽式集热场12的进口,再次回到熔盐槽式集热场12中以进行循环加热,这样,当光照较好时,可将第三级储热罐16中的高温熔盐暂时储存,熔盐槽式集热场12中的高温熔盐直接进入第二换热器组中进行换热,当光照较差时,可将第三级储热罐16的高温熔盐流入第二换热器组中进行换热,增强槽式太阳能热发电系统100的实用性。
将第二换热器组的放热管路直接与熔盐槽式集热场12相连,极大地减少熔盐循环流动的热量损失,减少部分熔盐的热交换次数,提高热量利用率。
如图1所示,第三级储热罐16的容积小于第二级储热罐15的容积,第三级储热罐16的容积小于第一级储热罐14的容积,具体地,第一级储热罐14、第二级储热罐15、第三级储热罐16的容积分别为V1、V2、V3,满足:0.9≤V1/V2≤1.1,0.1≤V3/V2≤0.5,优选地,中、低温熔盐储罐的容积基本相同,高温熔盐储罐的容积为中温熔盐储罐容积的1/3左右,降低了高温熔盐储罐的难度,提高槽式太阳能热发电系统100的可靠性。
熔盐槽式集热场12的面积占熔盐槽式集热场12与导热油槽式集热场11的总面积的比例为b,满足:30%≤b≤40%,即熔盐槽式集热场12的面积为整个集热场的总面积的30%~40%,导热油槽式集热场11的面积为整个集热场的总面积的60%~70%,导热油槽式集热场11的规模大于熔盐槽式集热场12的规模,导热油槽式集热场11可靠性高、技术成熟且适于低温系统,利于大规模建设,熔盐槽式集热场12的循环效率高且适于高温系统,将导热油槽式集热场11、熔盐槽式集热场12结合设置,提高了中低温槽式太阳能热发电系统100的品质,降低高温槽式太阳能热发电系统100的热损,可极大地提高槽式太阳能热发电系统100的热发电效率。
需要说明的是,如图1所示,汽轮发电机组的回热系统还包括凝汽器41、凝结水泵42、低压加热器43、除氧器44、给水泵45,高压加热器46等,高压蒸汽进入汽轮发电机组后,过热蒸汽带动发电机33的叶轮转动产生机械能然后发电,低压缸34末端的低压蒸汽进入凝汽器41冷却成水然后通过凝结水泵42进入低压加热器43,并在低压加热器43中与低压缸34中抽出的蒸汽换热,然后进入除氧器44中脱氧,再通过给水泵45进入高压加热器46以与汽轮发电机组中抽出的蒸汽换热成为高压热水,高压热水重新进入第一换热器组以进行下一循环。
采用本实用新型实施例的槽式太阳能热发电系统100可以将太阳能-电能转换效率提高了越4%,汽耗率下降了10%,减少了整个电厂的水资源消耗,本实用新型的槽式太阳能热发电系统100将导热油槽式集热技术与熔盐槽式集热技术进行了很好的耦合,降低了系统的投资和复杂程度,增加了电站运行的可靠性。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种槽式太阳能热发电系统,其特征在于,包括:蒸汽发生系统、导热油槽式集热场、熔盐槽式集热场、熔盐蓄热系统、油盐换热器、汽轮发电机组;
所述熔盐蓄热系统包括第一级储热罐、第二级储热罐和第三级储热罐,所述第一级储热罐、所述第二级储热罐通过油盐换热器与所述导热油槽式集热场相连形成第一储热回路,所述熔盐槽式集热场、所述第二级储热罐和所述第三级储热罐相连形成第二储热回路;
所述第一储热回路与所述蒸汽发生系统的第一换热器组的放热管路相连,所述第二储热回路与所述蒸汽发生系统的第二换热器组的放热管路相连,所述第二换热器组的水路进口与所述第一换热器组的水路出口相连,所述第二换热器组的水路出口与所述汽轮发电机组相连。
2.根据权利要求1所述的槽式太阳能热发电系统,其特征在于,所述第一级储热罐的出口与所述油盐换热器的放热管路进口相连,所述油盐换热器的放热管路出口与所述第二级储热罐的进口相连,所述第二级储热罐的出口与所述第一换热器组的放热管路进口相连,所述第一换热器组的放热管路出口与所述第一级储热罐的进口相连。
3.根据权利要求2所述的槽式太阳能热发电系统,其特征在于,所述第一换热器组包括:预热器、蒸汽发生器、中温过热器;
所述第一换热器组的水路沿所述预热器、所述蒸汽发生器、所述中温过热器顺次串联,且所述预热器的水路进口与所述汽轮发电机组的回热系统相连,所述中温过热器的水路出口与所述第二换热器组的进口相连;
所述第一换热器组的放热管路沿所述中温过热器、所述蒸汽发生器、所述预热器顺次串联,且所述中温过热器的放热管路进口与所述第二级储热罐的出口相连,所述预热器的放热管路出口与所述第一级储热罐的进口相连。
4.根据权利要求1所述的槽式太阳能热发电系统,其特征在于,所述第二换热器组包括:高温过热器,所述高温过热器的水路进口与所述第一换热器组的水路出口相连,所述高温过热器的水路出口与所述汽轮发电机组的高压缸相连,所述高温过热器的放热管路进口与所述第三级储热罐的出口相连,所述高温过热器的放热管路出口与所述第二级储热罐的进口相连。
5.根据权利要求4所述的槽式太阳能热发电系统,其特征在于,所述第二换热器组还包括:再热器,所述再热器的水路进口与所述高压缸的出口相连,所述再热器的水路出口与所述汽轮发电机组的低压缸相连,所述再热器的放热管路进口与所述第三级储热罐的出口相连,所述再热器的放热管路出口与所述第二级储热罐的进口相连。
6.根据权利要求1所述的槽式太阳能热发电系统,其特征在于,所述第一换热器组的放热管路进口与所述导热油槽式集热场的出口相连,所述第一换热器组的放热管路出口与所述导热油槽式集热场的进口相连。
7.根据权利要求1所述的槽式太阳能热发电系统,其特征在于,所述第二换热器组的放热管路进口与所述熔盐槽式集热场的出口相连,所述第二换热器组的放热管路出口与所述熔盐槽式集热场的进口相连。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的槽式太阳能热发电系统,其特征在于,所述第三级储热罐的容积小于所述第二级储热罐、所述第一级储热罐的容积。
9.根据权利要求8所述的槽式太阳能热发电系统,其特征在于,所述第一级储热罐、所述第二级储热罐、所述第三级储热罐的容积分别为V1、V2、V3,满足:0.9≤V1/V2≤1.1,0.1≤V3/V2≤0.5。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的槽式太阳能热发电系统,其特征在于,所述熔盐槽式集热场的面积占所述熔盐槽式集热场与所述导热油槽式集热场的总面积的比例为b,满足:30%≤b≤40%。
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