CN218179280U - 一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统，包括阀门控制设备、塔式太阳岛储热设备和蒸汽处理设备，所述阀门控制设备包括第一多阀控制器、第二多阀控制器、第三多阀控制器和第四多阀控制器，其中，所述塔式太阳岛储热设备的一路进口通过第一多阀控制器连接外部余热锅炉设备，所述塔式太阳岛储热设备的另一路进口通过第二多阀控制器连接风机，所述塔式太阳岛储热设备的一路出口通过第三多阀控制器连接蒸汽处理设备的一路进口，所述塔式太阳岛储热设备的另一路出口通过第四多阀控制器回热器连接蒸汽处理设备的另一路进口。本实用新型通过设置多个多阀门控制器，能够对塔式太阳岛光热系统进行整体化控制管理。

Description

一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统

技术领域

本实用新型涉及塔式太阳岛光热系统领域，尤其涉及一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统。

背景技术

塔式太阳能热发电有定日镜采集太阳光，聚焦汇集在太阳塔的吸热器装置，以熔盐为导热介质传导达到565度的高温，高温产生蒸汽带动汽轮机旋转发电。其中熔盐是一种优良的传热储热介质，熔盐储能既可以大规模集中应用于光热发电储能、新能源废弃电力利用、电网调峰等领域，也可以分布式应用于智慧能源、清洁能源集中供热、清洁能源热电冷联供等领域。尤其在光热领域，可显著提高发电系统的热效率、系统的可靠性和经济性。

储能系统，是电力生产过程“采-发-输-配-用-储”六大环节中一个重要组成部分。储能系统可以实现能 量搬移，促进新能源的应用；可以建立微电网，为无电地区提供电力；可以调峰调频，提高电力系统运行稳定性。储能系统对智能电网的建设具有重大的战略意义。

对于现有技术，现有的塔式太阳岛的光热储能系统由于阀门较多，且需要人为进行控制，导致控制复杂，花费的时间成本和人力成本较高。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统，用于解决上述问题。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统，包括阀门控制设备、塔式太阳岛储热设备和蒸汽处理设备，所述阀门控制设备包括第一多阀控制器、第二多阀控制器、第三多阀控制器和第四多阀控制器，其中，所述塔式太阳岛储热设备的一路进口通过第一多阀控制器连接外部余热锅炉设备，所述塔式太阳岛储热设备的另一路进口通过第二多阀控制器连接风机，所述塔式太阳岛储热设备的一路出口通过第三多阀控制器连接蒸汽处理设备的一路进口，所述塔式太阳岛储热设备的另一路出口通过第四多阀控制器回热器连接蒸汽处理设备的另一路进口。

进一步的，所述蒸汽处理设备为高压蒸汽发生器，所述高压蒸汽发生器的出口连接背压式蒸汽轮机。

进一步的，所述蒸汽处理设备还包括燃气轮机，所述燃气轮机的进口连接余热锅炉设备，所述燃气轮机的一路出口通过第一阀门连接塔式太阳岛储热设备的第一路进口，所述燃气轮机的另一路出口通过第七阀门连接高压蒸汽发生器的进口。

进一步的，所述塔式太阳岛储热设备包括至少一组储热器，所述储热器的第一路进口通过第一阀门连接燃气轮机的一路出口，所述储热器的第二路进口通过第二阀门连接风机，所述储热器的第一路出口通过第三阀门连接蒸汽处理设备的一路进口，所述储热器的第二路出口通过第四阀门和回热器连接蒸汽处理设备的另一路进口。

进一步的，所述第一多阀控制器分别连接储热器的第一阀门和第七阀门，所述第二多阀控制器分别连接储热器的第二阀门，所述第三多阀控制器分别连接储热器的第三阀门，所述第四多阀控制器分别连接储热器的第四阀门。

进一步的，所述太阳岛储热设备还包括吸热器和集热塔，所述塔式太阳岛储热设备通过集热塔连接吸热器，所述吸热器的进口通过第五阀门和循环风机连接储热器的第三路出口，所述吸热器的出口通过第六阀门连接储热器的第三路进口。

进一步的，所述阀门控制设备还包括第五多阀控制器和第六多阀控制器，所述第五多阀控制器分别连接储热器的第五阀门，所述第六多阀控制器分别连接储热器的第六阀门。

进一步的，所述循环风机功率为 125kW。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过设置多个多阀门控制器，能够对塔式太阳岛光热系统进行整体化控制管理。

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，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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1提出的一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统的系统结构图；

图2为本实用新型实施例1提出的一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统的带有低压蒸汽发生器的系统结构图；

图中：1-第一多阀控制器、2-第二多阀控制器、3-第三多阀控制器、4-第四多阀控制器、5-第五多阀控制器、6-第六多阀控制器、7-第一阀门、8-第二阀门、9-第三阀门、10-第四阀门、11-第五阀门、12-第六阀门、13-第七阀门、14-高压蒸汽发生器、15-吸热器、16-集热塔、17-燃气轮机、18-风机、19-储热器、20-低压蒸汽发生器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1，本实施例提出一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统，包括阀门控制设备、塔式太阳岛储热设备和蒸汽处理设备，所述阀门控制设备包括第一多阀控制器1、第二多阀控制器2、第三多阀控制器3和第四多阀控制器4，其中，所述塔式太阳岛储热设备的一路进口通过第一多阀控制器1连接外部余热锅炉设备，所述塔式太阳岛储热设备的另一路进口通过第二多阀控制器2连接风机18，所述塔式太阳岛储热设备的一路出口通过第三多阀控制器3连接蒸汽处理设备的一路进口，所述塔式太阳岛储热设备的另一路出口通过第四多阀控制器4回热器连接蒸汽处理设备的另一路进口。

进一步的，所述蒸汽处理设备为高压蒸汽发生器14，所述高压蒸汽发生器14的出口连接背压式蒸汽轮机。

进一步的，所述蒸汽处理设备还包括燃气轮机17，所述燃气轮机17的进口连接余热锅炉设备，所述燃气轮机17的一路出口通过第一阀门7连接塔式太阳岛储热设备的第一路进口，所述燃气轮机17的另一路出口通过第七阀门13连接高压蒸汽发生器14的进口。

进一步的，所述塔式太阳岛储热设备包括至少一组储热器19，所述储热器19的第一路进口通过第一阀门7连接燃气轮机17的一路出口，所述储热器19的第二路进口通过第二阀门8连接风机18，所述储热器19的第一路出口通过第三阀门9连接蒸汽处理设备的一路进口，所述储热器19的第二路出口通过第四阀门10和回热器连接蒸汽处理设备的另一路进口。

进一步的，所述第一多阀控制器1分别连接储热器19的第一阀门7和第七阀门13，所述第二多阀控制器2分别连接储热器19的第二阀门8，所述第三多阀控制器3分别连接储热器19的第三阀门9，所述第四多阀控制器4分别连接储热器19的第四阀门10。

进一步的，所述太阳岛储热设备还包括吸热器15和集热塔16，所述塔式太阳岛储热设备通过集热塔16连接吸热器15，所述吸热器15的进口通过第五阀门11和循环风机连接储热器19的第三路出口，所述吸热器15的出口通过第六阀门12连接储热器19的第三路进口。

进一步的，所述阀门控制设备还包括第五多阀控制器5和第六多阀控制器6，所述第五多阀控制器5分别连接储热器19的第五阀门11，所述第六多阀控制器6分别连接储热器19的第六阀门12。

进一步的，所述循环风机功率为 125kW。

其中，本实施例的具体实施原理流程如下：

本实施例选用包括定日镜、吸热器15、集热塔16、储能系统的新一代塔式光热发电太阳岛系统。储热器19产生高压蒸汽直接进入背压式蒸汽轮机，同时，吸热器15的换热空气可通过储热器19进行储热，降温后的空气由循环风机送回吸热器15，继续接收由太阳能发送来的光热。其中循环风机装机功率 125kW，蒸汽发生器侧的风机18装机功率 30kW。本实施例包含定日镜场、集热塔16、控制系统。空气作为传热媒介，离开吸热气温度为 500℃，返回吸热气最高温度为 220℃。在另一种具体实施方式中，如图2，所述蒸汽处理设备还包括低压蒸汽发生器20，所述储热器19产生的低压蒸汽可直接进入低压蒸汽管路。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例进一步提出一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统的控制系统，其中，包括终端设备，所述终端设备分别连接第一多阀控制器1、第二多阀控制器2、第三多阀控制器3、第四多阀控制器4、第五多阀控制器5和第六多阀控制器6，所述终端设备用于对第一多阀控制器1、第二多阀控制器2、第三多阀控制器3、第四多阀控制器4、第五多阀控制器5和第六多阀控制器6进行驱动控制，第一多阀控制器1、第二多阀控制器2、第三多阀控制器3、第四多阀控制器4、第五多阀控制器5和第六多阀控制器6再分别对第一阀门7、第二阀门8、第三阀门9、第四阀门10、第五阀门11、第六阀门12和第七阀门13进行开合驱动。

实施例3

在实施例1的基础上，本实施例进一步提出一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统的定日镜场，其中，根据场地的太阳能资源进行数据分析，传统的单塔定日镜场方案南镜场效率低下，所以采用北镜场布局方案。定日镜主要布置在建筑物房顶。

实施例4

在实施例1的基础上，本实施例进一步提出一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统的集热塔16，其中，集热塔16设计高度约为50米，采用桁架钢结构设计，集热塔16与置燃气轮机17机房与储热室集装布置，从而减少了管路长度，降低了建设成本，提高了热效率和土地利用率。集热塔16设计载荷为 20 吨，塔顶安装吸热器15，小型塔吊，以及其他装置。

实施例5

在实施例1的基础上，本实施例进一步提出一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统的吸热器15，其中，吸热器15采用内部装有液体金属（铅锡合金）的薄壳箱体作为太阳能接收面。吸热器15工作时，太阳光照射在吸热面上，通过液体金属迅速将热量传递到箱体后部换热管内，通过换热管加热外部风管内的空气工质，完成吸热、换热过程。液体金属导热系数可达 35~65W/m∙K，所以吸热面受热较为均匀，可以有效避免传统吸热器15因为热应力较大导致的容易爆管的问题。吸热器15外部安装有保温层，使吸热器15在不工作时可以保持温度。正面四周也安装有耐高温的保护层，保护塔架不会受到阳光照射。

实施例6

在实施例1的基础上，本实施例进一步提出一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统的高温储热系统，其中，吸热器15的空气可以流经高温储热器19，使其热量在储热器19储存下来，再由循环风机送回光吸热器15继续利用太阳光热；另一方面，余热锅炉烟气也可以流经储热器19，储存下其携带的热量后，排入烟囱。高温储热设备采用固体储热，热端储热温度为 480 度，冷端储热温度为 220 度。储热工质采用低蠕变黏土格子砖。储热室由 4个储热器19组成，每个储热器19高 10 米，占地约为 4 平方米。储热器19总量为 10MWh，放热峰值功率可达 4MWth。空气通过储热室加热，热空气经过蒸汽发生器，产生出需求端所需220 度蒸汽。固体储热工质储热温度上限可达 800℃。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统，其特征在于，包括阀门控制设备、塔式太阳岛储热设备和蒸汽处理设备，所述阀门控制设备包括第一多阀控制器、第二多阀控制器、第三多阀控制器和第四多阀控制器，其中，所述塔式太阳岛储热设备的一路进口通过第一多阀控制器连接外部余热锅炉设备，所述塔式太阳岛储热设备的另一路进口通过第二多阀控制器连接风机，所述塔式太阳岛储热设备的一路出口通过第三多阀控制器连接蒸汽处理设备的一路进口，所述塔式太阳岛储热设备的另一路出口通过第四多阀控制器回热器连接蒸汽处理设备的另一路进口。

2.根据权利要求1所述的一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统，其特征在于，所述蒸汽处理设备为高压蒸汽发生器，所述高压蒸汽发生器的出口连接背压式蒸汽轮机。

3.根据权利要求2所述的一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统，其特征在于，所述蒸汽处理设备还包括燃气轮机，所述燃气轮机的进口连接余热锅炉设备，所述燃气轮机的一路出口通过第一阀门连接塔式太阳岛储热设备的第一路进口，所述燃气轮机的另一路出口通过第七阀门连接高压蒸汽发生器的进口。

4.根据权利要求3所述的一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统，其特征在于，所述塔式太阳岛储热设备包括至少一组储热器，所述储热器的第一路进口通过第一阀门连接燃气轮机的一路出口，所述储热器的第二路进口通过第二阀门连接风机，所述储热器的第一路出口通过第三阀门连接蒸汽处理设备的一路进口，所述储热器的第二路出口通过第四阀门和回热器连接蒸汽处理设备的另一路进口。

5.根据权利要求4所述的一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统，其特征在于，所述第一多阀控制器分别连接储热器的第一阀门和第七阀门，所述第二多阀控制器分别连接储热器的第二阀门，所述第三多阀控制器分别连接储热器的第三阀门，所述第四多阀控制器分别连接储热器的第四阀门。

6.根据权利要求4所述的一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统，其特征在于，所述太阳岛储热设备还包括吸热器和集热塔，所述塔式太阳岛储热设备通过集热塔连接吸热器，所述吸热器的进口通过第五阀门和循环风机连接储热器的第三路出口，所述吸热器的出口通过第六阀门连接储热器的第三路进口。

7.根据权利要求6所述的一种多阀门控制的塔式太阳岛光热系统，其特征在于，所述阀门控制设备还包括第五多阀控制器和第六多阀控制器，所述第五多阀控制器分别连接储热器的第五阀门，所述第六多阀控制器分别连接储热器的第六阀门。

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