WO2014148259A1 - 太陽熱集熱システム - Google Patents

太陽熱集熱システム Download PDF

Info

Publication number
WO2014148259A1
WO2014148259A1 PCT/JP2014/055627 JP2014055627W WO2014148259A1 WO 2014148259 A1 WO2014148259 A1 WO 2014148259A1 JP 2014055627 W JP2014055627 W JP 2014055627W WO 2014148259 A1 WO2014148259 A1 WO 2014148259A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
temperature
steam
heat
temperature heat
heat collector
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/055627
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
康平 篠崎
丸本　隆弘
哲夫 四方
Original Assignee
バブコック日立株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by バブコック日立株式会社 filed Critical バブコック日立株式会社
Priority to AU2014238823A priority Critical patent/AU2014238823B2/en
Priority to JP2015506690A priority patent/JP6033405B2/ja
Priority to US14/776,801 priority patent/US9903613B2/en
Publication of WO2014148259A1 publication Critical patent/WO2014148259A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00—Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F03G6/06—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means
    • F03G6/065—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means having a Rankine cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
    • F24S50/40—Arrangements for controlling solar heat collectors responsive to temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00—Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F03G6/06—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means
    • F03G6/065—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means having a Rankine cycle
    • F03G6/067—Binary cycle plants where the fluid from the solar collector heats the working fluid via a heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/20—Solar heat collectors for receiving concentrated solar energy, e.g. receivers for solar power plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/50—Preventing overheating or overpressure
    • F24S40/52—Preventing overheating or overpressure by modifying the heat collection, e.g. by defocusing or by changing the position of heat-receiving elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/50—Preventing overheating or overpressure
    • F24S40/55—Arrangements for cooling, e.g. by using external heat dissipating means or internal cooling circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S70/00—Details of absorbing elements
    • F24S70/60—Details of absorbing elements characterised by the structure or construction
    • F24S70/65—Combinations of two or more absorbing elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S2020/10—Solar modules layout; Modular arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/20—Solar heat collectors for receiving concentrated solar energy, e.g. receivers for solar power plants
    • F24S2020/23—Solar heat collectors for receiving concentrated solar energy, e.g. receivers for solar power plants movable or adjustable
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines

Definitions

  • the present invention relates to a solar heat collection system that collects heat from the sun and generates steam with the heat.
  • Patent Document 1 As background art in this technical field, for example, there is International Publication No. WO2013 / 002054 (Patent Document 1).
  • This pamphlet includes a low-temperature heating device that heats water supplied from a water supply pump by the heat of sunlight, a brackish water separation device that separates water-steam two-phase fluid generated by the low-temperature heating device into water and steam,
  • a solar heat collecting system is described that includes a high-temperature heating device that heats steam separated by a brackish water separator with the heat of sunlight, and a circulation pump that supplies water separated by the brackish water separator to a low-temperature heating device. (See summary).
  • FIG. 15 shows changes in the apparatus inlet (outlet) steam flow rate, (e) high temperature collector metal temperature, and (f) high temperature collector outlet steam temperature.
  • the low-temperature heat collector and the high-temperature heat collector are activated, respectively.
  • the metal temperature of the heat collector begins to increase.
  • the water supplied to the low-temperature heat collector is heated to the saturated steam temperature at time t3, and the water-steam two-phase fluid that has reached the saturation temperature is separated into steam and water by the brackish water separator (FIG. 15 (c)).
  • time t1 and t4 are slightly later than t3
  • no steam has yet flowed into the high-temperature heat collector, and the metal temperature continues to rise. .
  • the present invention has been made in view of the above-described actual situation, and an object thereof is to reduce the risk of damage to the heat transfer tubes of the high-temperature heat collecting device in the solar heat collecting system.
  • the first means of the present invention includes a low-temperature heat collector that generates steam by heating supplied water with the heat of sunlight, and water generated by the low-temperature heat collector.
  • a brackish water separator that separates the steam two-phase fluid into water and steam, and the steam separated by the brackish water separator is heated by sunlight reflected by a plurality of heliostats to generate superheated steam.
  • a plurality of heliostats such that a metal temperature of the high-temperature heat collector and the metal temperature of the high-temperature heat collector is equal to or lower than a threshold temperature set in order to prevent an overshoot of the vapor temperature at the outlet of the high-temperature heat collector
  • a heliostat control device for controlling the angle of the solar heat collecting system.
  • the metal temperature of the high-temperature heat collector is controlled to be equal to or lower than the threshold temperature, it is possible to prevent overshoot of the steam temperature at the outlet of the high-temperature heat collector. Therefore, the risk of damage to the heat transfer tubes of the high-temperature heat collector can be reduced.
  • a metal temperature detector for detecting a metal temperature of the high temperature heat collector, and a flow rate for detecting a flow rate of superheated steam generated by the high temperature heat collector.
  • the heliostat control device controls the angles of the plurality of heliostats based on the temperature data acquired by the metal temperature detector and the flow rate data acquired by the flow rate detector.
  • the heliostat is controlled based on the metal temperature data of the high-temperature heat collector and the flow rate data of the superheated steam, the steam temperature at the outlet of the high-temperature heat collector is accurately determined. Can be adjusted. Therefore, the risk of breakage of the heat transfer tube of the high temperature heat collecting apparatus is further reduced.
  • the first or second means includes a first temperature detector that detects a steam temperature at an inlet of the brackish water separator, and the heliostat control device includes the low-temperature heat collecting device. Sunlight is reflected on the high-temperature heat collector at an arbitrary timing after the timing when the apparatus is activated and before the temperature detected by the first temperature detector reaches the saturated steam temperature. The angle of the plurality of heliostats is controlled.
  • the third means since the metal temperature of the high-temperature heat collector starts to rise after the start of the low-temperature heat collector, the metal temperature of the high-temperature heat collector is controlled below the threshold temperature. Simple. That is, the third means effectively suppresses the rise in the metal temperature of the high-temperature heat collector by simple control of delaying the start-up of the high-temperature heat collector from that of the low-temperature heat collector. Risk is being reduced.
  • the metal temperature of the high-temperature heat collector is saturated steam. It is possible to prevent the steam from flowing into the high temperature heat collector in a state lower than the temperature.
  • the first or second means includes a second temperature detector that detects a vapor temperature at an outlet of the low-temperature heat collector, and the heliostat control device includes the low-temperature collector.
  • Sunlight is reflected on the high-temperature heat collector at an arbitrary timing after the timing at which the heat device is activated and before the temperature detected by the second temperature detector reaches the saturated steam temperature. The angle of the plurality of heliostats is controlled.
  • the metal temperature of the high-temperature heat collector begins to rise after the start of the low-temperature heat collector, so the metal temperature of the high-temperature heat collector is controlled to be equal to or lower than the threshold temperature.
  • the fourth means effectively suppresses the rise in the metal temperature of the high temperature heat collector by simple control of delaying the start of the high temperature heat collector from the start of the low temperature heat collector, and breaks the heat transfer tube. Risk is being reduced.
  • the metal temperature of the high temperature heat collector is saturated steam. It is possible to prevent the steam from flowing into the high temperature heat collector in a state lower than the temperature.
  • the low-temperature heat collecting device has a heat transfer tube disposed above an inner peripheral curved surface of a condensing mirror extending in a bowl shape. Then, condensing sunlight into a heat transfer tube with a condensing mirror to heat the water flowing through the heat transfer tube to produce steam, or a trough-type condensing / heat collecting device, or a substantially flat light collecting device A large number of mirrors are arranged, a heat transfer tube is arranged above the condensing mirror group, and sunlight is condensed on the heat transfer tube by the condensing mirror group, thereby heating the water circulating in the heat transfer tube to generate steam.
  • the heliostat control device comprises a heliostat controller that is far from the tower, and transmits the heliostat that is far from the tower before the heliostat that is closer to the tower. The angle is adjusted so that sunlight is condensed on the heat tube panel.
  • the fifth means it is possible to prevent the metal temperature of the high-temperature heat collecting device from rapidly rising, so that the risk of damage to the heat transfer tube panel can be further suppressed.
  • a spray valve is provided for stabilizing the temperature of the superheated steam by spraying water on the superheated steam generated by the high-temperature heat collector. It is characterized by that.
  • the superheated steam can be supplied at a stable temperature, for example, by incorporating the solar heat collection system according to the sixth means into a solar thermal power plant or the like, the performance of the entire plant is achieved. Will increase.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a solar heat collection system according to a first embodiment of the present invention. It is a schematic block diagram of the tower type condensing and heat collecting device which installed the high-temperature heat collecting device shown in FIG. It is a schematic block diagram of the heat-transfer panel of the high-temperature heat collecting device shown in FIG. It is a figure which shows the various data in the case of producing
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a solar heat collecting system SYS1 according to the first embodiment of the present invention.
  • This solar heat collection system SYS1 is used to supply superheated steam to the steam turbine of the solar thermal power plant.
  • the solar thermal power plant is supplied to a steam turbine driven by superheated steam generated by the high-temperature heat collecting device 5 of the solar heat collecting system SYS1, a generator that generates power by the power of the steam turbine, and the steam turbine.
  • reference numeral 1 is a low-temperature heat collector that heats water with the heat of sunlight
  • reference numeral 2 is a feed pump
  • reference numeral 3 is a water supply valve
  • reference numeral 4 is a water-steam two-phase fluid generated by the low-temperature heat collector 1.
  • reference numeral 5 is a high-temperature collector that heats steam with the heat of sunlight
  • reference numeral 6 is the sun
  • reference numeral 7 is sunlight from the sun
  • reference numeral 8 is a heliostat
  • reference numeral 9 denotes a tower
  • reference numeral 10 denotes a steam valve
  • reference numeral 11 denotes a flow meter (flow rate detector) for measuring the steam flow rate from the high temperature heat collector 5
  • reference numeral 12 denotes a thermometer for measuring the metal temperature of the high temperature heat collector 5 ( (Metal temperature detector)
  • reference numeral 13 is an arithmetic device (heliostat control device) for adjusting the angle of an arbitrary heliostat 8 based on the flow rate data acquired by the flow meter 11 and the temperature data acquired by the thermometer 12
  • 14 is a circulation pump
  • 40 is It is a pre-valve.
  • the reason why the spray valve 40 is provided in the branch pipe branched from the pipe connecting the feed water pump 2 and the feed
  • piping connecting each component is denoted as line ⁇ - ⁇ .
  • a symbol is entered in the circle, and for example, a line 2-3 represents a pipe connecting the water supply pump 2 and the water supply valve 3.
  • the water supplied from the feed pump 2 passes through the line 2-3, the flow rate is adjusted by the feed valve 3, and the low temperature collection is carried out through the line 3-1. It is sent to the heat device 1.
  • the feed water is heated by the heat of sunlight, and a water-steam two-phase fluid is generated.
  • the generated water-steam two-phase fluid is sent to the brackish water separator 4 through line 1-4.
  • the water-steam two-phase fluid introduced into the brackish water separator 4 is separated into water and steam by the brackish water separator 4.
  • the separated saturated vapor is sent to the high temperature heat collector 5 through the line 4-5.
  • the saturated steam introduced into the high-temperature heat collector 5 is further heated by solar heat in the high-temperature heat collector 5 to generate superheated steam.
  • the water separated by the brackish water separator 4 is sent to the circulation pump 14 through the line 4-14.
  • the water pressurized by the circulation pump 14 passes through the line 14-1 and is sent to the inlet of the low-temperature heat collecting apparatus 1.
  • the superheated steam generated by the high-temperature heat collector 5 passes through the line 5-11, the flow rate is measured by the flow meter 11, and the flow rate of the superheated steam is adjusted by the steam valve 10 through the line 11-10.
  • the flow rate data of the flow meter 11 is input to the arithmetic device 13.
  • the metal temperature of the high-temperature heat collecting device 5 is measured by the thermometer 12.
  • the temperature data of the thermometer 12 is input to the arithmetic device 13.
  • the arithmetic device 13 has a mechanism for adjusting the angle of an arbitrary heliostat 8 based on the input flow rate data and temperature data (details will be described later).
  • the metal temperature detector of the present invention is not limited to a thermometer, and includes a thermography and a camera data analysis by a camera.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a tower-type light collecting / collecting device in which the high-temperature heat collecting device 5 shown in FIG. 1 is installed.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a heat transfer panel of the high-temperature heat collecting device 5. is there.
  • the high temperature heat collecting device 5 (heat transfer tube panel 27) is installed on the tower 9 having a predetermined height (about 30 to 100 m).
  • a large number of heliostats 8 are arranged in various directions on the ground surface, and the heliostats 8 are focused on the high-temperature heat collecting device 5 (heat transfer tube panel 27) while tracking the movement of the sun 6, It has a mechanism to generate superheated steam.
  • This tower-type concentrator / heat collector can generate higher-temperature steam than the trough-type concentrator / collector, so when used in a solar thermal power plant, increase the turbine efficiency, It has the advantage that more power can be obtained.
  • the heat transfer tube panel 27 used in the high-temperature heat collecting device 5 is distributed by the superheater lower header 22 that evenly distributes the steam from the brackish water separator 4 and the superheater lower header 22.
  • the superheated steam emitted from the superheater upper header 23 is supplied to a steam turbine (not shown).
  • FIG. 4 (a) when the amount of solar radiation starts increasing at time t1, the low-temperature heat collector 1 starts up and the metal temperature of the low-temperature heat collector 1 increases as shown in FIG. 4 (b). Begin to. And as shown in FIG.4 (c), in time t3, steam temperature reaches saturation steam temperature T3 in the inlet_port
  • Tc 600 ° C. to 660 ° C.
  • the angle adjustment of an arbitrary heliostat 8 is performed based on the acquired flow rate data and the temperature data acquired by the thermometer 12.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a solar heat collection system SYS2 according to the second embodiment of the present invention.
  • a low-temperature heat collecting device 15 composed of a trough-type light collecting / heat collecting device is used.
  • Other configurations and the like are the same as those in the first embodiment, and thus redundant description is omitted.
  • FIG. 6 is a principle diagram for explaining the configuration of a trough-type light collecting / collecting device.
  • the trough-type condensing / collecting device individually arranges the heat transfer tubes 31 horizontally at the focal position above the inner curved surface of the condensing mirror 30 extending in a bowl shape. 7 is condensed on the heat transfer tube 31 by the condenser mirror 30. Water 33 circulates in each heat transfer tube 31, and the water 33 is heated by the heat collected in the heat transfer tube 31, and a water-steam two-phase fluid 34 is obtained from the heat transfer tube 31. .
  • This trough-type condensing / heat collecting apparatus has the advantages that it does not require advanced condensing technology and has a relatively simple structure.
  • FIG. 7 is a principle diagram for explaining the configuration of a Fresnel type light collecting and collecting apparatus.
  • the Fresnel type condensing / heat collecting apparatus has a plurality of flat or slightly curved condensing mirrors 35 arranged at slightly different angles, and the number above the condensing mirror 35 group.
  • a group of heat transfer tubes 31 in the form of a panel is horizontally arranged at the meter.
  • the mechanism is such that the sunlight 7 is condensed on the heat transfer tubes 31 by the condensing mirror 35 group, and the water 33 circulating in each heat transfer tube 31 is heated to obtain the water-steam two-phase fluid 34 from the heat transfer tubes 31. It has become.
  • This Fresnel type condenser / heat collector is easier to manufacture than the trough-type curved condenser mirror 30, can be manufactured at a low cost, and has the advantage that the condenser mirror 35 is less susceptible to wind pressure. Yes.
  • FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a solar heat collecting system SYS3 according to the third embodiment of the present invention.
  • reference numeral 17 is a thermometer provided at the steam outlet of the low temperature heat collector 1
  • reference numeral 18 measures the flow rate of the water-steam two-phase fluid introduced from the low temperature heat collector 1 into the brackish water separator 4.
  • a flow meter, reference numeral 43 is a thermometer provided at the steam inlet of the brackish water separator 4
  • reference numeral 19 is an arithmetic unit.
  • Other configurations and the like are the same as those in the first embodiment, and thus redundant description is omitted.
  • the temperature of the steam is measured with the thermometer 17 provided at the outlet of the low-temperature heat collecting apparatus 1, and the flow rate of the steam is measured with the flow meter 18, so that each measurement data has a predetermined value.
  • the arithmetic device 19 controls the valve opening degree of the water supply valve 3 to adjust the water supply flow rate to the low-temperature heat collecting device 1. Specifically, the feed water flow rate of the low-temperature heat collector 1 is adjusted so that the steam temperature at the outlet of the low-temperature heat collector 1 is 300 ° C. or lower. This makes it possible to optimize the amount of steam generated by the low-temperature heating device 1 according to the amount of heat collected.
  • thermometer 43 provided at the steam inlet of the brackish water separator 4 is used, and the thermometer 43 and the flow meter 18 are used.
  • the water supply valve 3 may be controlled.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a solar heat collection system SYS4 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • reference numeral 20 denotes a thermometer provided at the steam outlet of the low-temperature heat collector 1
  • reference numeral 21 measures the flow rate of the water-steam two-phase fluid introduced from the low-temperature heat collector 1 into the brackish water separator 4.
  • a flow meter, reference numeral 44 is a thermometer provided at the steam inlet of the brackish water separator 4
  • reference numeral 22 is an arithmetic unit.
  • Other configurations and the like are the same as those in the first embodiment, and thus redundant description is omitted.
  • the temperature of the steam is measured by the thermometer 20 provided at the outlet of the low-temperature heat collecting apparatus 1, the flow rate of the steam is measured by the flow meter 21, and each measurement data is set to a predetermined value.
  • the arithmetic device 22 adjusts the heat collection amount of the low-temperature heat collection device 1. Specifically, the amount of heat collected by the low-temperature heat collector 1 is adjusted so that the steam temperature at the outlet of the low-temperature heat collector 1 is 300 ° C. or lower. This makes it possible to optimize the amount of steam generated by the low-temperature heating device 1 according to the feed water flow rate.
  • thermometer 44 provided at the steam inlet of the brackish water separator 4 is used instead of the thermometer 20 provided at the steam outlet of the low-temperature heat collecting apparatus 1, and the thermometer 44 and the flow meter 21 are used.
  • the amount of heat collected by the low-temperature heat collecting apparatus 1 may be controlled.
  • the metal temperature of the high-temperature heat collecting device 5 is kept below the threshold temperature Tc by control different from that in the first embodiment.
  • the metal temperature threshold temperature Tc of the high-temperature heat collector 5 is set to 600 ° C. to 660 ° C. 10 (d), (f), and (g)
  • the solid line shows the change when the solar heat collection system SYS4 according to the fourth embodiment of the present invention is used
  • the two-dot chain line shows the conventional solar heat collection. The changes when the system is used are shown.
  • the low temperature heat collecting apparatus 1 is activated and condensing is started at the start of rising of the solar radiation amount (time t1). Then, as shown in FIG.10 (b), the metal temperature of the low-temperature heat collecting apparatus 1 begins to increase. Moreover, when the low-temperature heat collector 1 is started, the water circulating through the low-temperature heat collector 1 is gradually heated, and the inlet fluid temperature of the brackish water separator 4 rises. At this time, since the high-temperature heat collector 5 is not activated, the metal temperature of the high-temperature heat collector 5 hardly increases (see the time t1 to t2 in FIG. 10 (f)).
  • the number of heliostats 8 tilted toward the heat transfer panel 27 of the tower 9 gradually increases with the passage of time, and the fluid temperature at the inlet of the brackish water separator 4 (temperature measured by the thermometer 44).
  • time t4 which is a little later than time t3 when the steam reaches the saturated steam temperature T3, all (N2 sheets) heliostats 8 are tilted to face the heat transfer panel 27.
  • the high temperature heat collector 5 is activated after the low temperature heat collector 1 is activated and the number of heliostats 8 is gradually increased, the amount of light collected by the high temperature heat collector 5 is gradually increased.
  • the metal temperature of the high-temperature heat collector 5 can be gradually increased from the time t2, and at the time t4 when the saturated steam separated by the brackish water separator 4 is introduced into the high-temperature heat collector 5, the temperature is high.
  • the metal temperature of the heat collector 5 can be maintained at the threshold temperature Tc.
  • FIG. 11A is a diagram showing the light collection efficiency per heliostat with respect to the distance X between the tower and the heliostat
  • FIG. 11B is a top view of the high-temperature heat collecting device 5.
  • many heliostats 8 are installed around the tower 9, and the three areas of the area (a), the area (b), and the area (c) are arranged in order from the side closer to the tower 9. It is divided into. As illustrated, a plurality of heliostats 8 are installed in each area.
  • the light collection efficiency decreases as the distance from the tower 9 that is the origin increases (the value of the distance X increases).
  • the reason for this is that as the distance from the tower 9 increases, the angle of inclination of the heliostat 8 increases to apply reflected light, and the light receiving area of the mirror decreases (cosine effect).
  • said condensing efficiency takes the ratio of the energy amount which injects into the heat-transfer panel 27 which is a receiver part, and the solar energy amount per area of a mirror. If the distance between the tower 9 and the heliostat 8 is short and the inclination angle of the heliostat 8 for applying the reflected light to the heat transfer panel 27 is small, the light receiving area becomes large and the light collection efficiency increases.
  • the heliostat 8 installed in the area (a) has a large light receiving area and a light collection efficiency of 1.0, whereas the light collection efficiency decreases as the value of the distance X increases. To go. That is, the relationship between the light collection efficiency and the light receiving area of the heliostat 8 is area (a)> area (b)> area (c).
  • the operation of the heliostat 8 is performed in the order from the far side to the near side from the tower 9.
  • the arithmetic unit 13 first controls the angle of the heliostat 8 installed in the area (c) at the timing of time t2 when the temperature data measured by the thermometer 44 reaches T2, and the sun The light 7 is reflected by the high temperature heat collecting device 5.
  • the angle of the heliostat 8 installed in the area (b) is controlled, and when this is finished, the heliostat 8 installed in the area (a) is finished. Control the angle.
  • the number of heliostats 8 increases stepwise from time t2 to time t4.
  • the angle of the heliostat 8 is controlled step by step in the order of area (c), area (b), and area (a).
  • the angle of the heliostat 8 is controlled. Therefore, the number of heliostats 8 increases in a curve from time t2 to time t4. Note that the angle of the heliostat 8 may be controlled simultaneously for each area, and in this case, the number of heliostats 8 increases stepwise between times t2 and t4.
  • the angle of the heliostat 8 is controlled stepwise from an area far from the tower 9 to the near area, the condensing efficiency of the heliostat 8 becomes lower as the distance from the tower 9 increases.
  • the metal temperature of the high temperature heat collecting device 5 does not increase rapidly. Therefore, the metal temperature of the high temperature heat collecting device 5 can be adjusted with high accuracy. As a result, the occurrence of overshoot of the steam temperature at the outlet of the high temperature heat collecting device 5 is suppressed, and the risk of loss of the heat transfer panel 27 is avoided.
  • the arithmetic device 13 controls the heliostat 8 based on the temperature data measured by the thermometer (first temperature detector) 44, but the thermometer provided at the steam outlet of the low-temperature heat collector 1. Based on the temperature data measured by the (second temperature detector) 20, the heliostat 8 may be controlled as described above.
  • FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a solar heat collection system SYS5 according to the fifth embodiment of the present invention.
  • reference numeral 23 is a water level meter for measuring the water level of the brackish water separator 4
  • reference numeral 25 is a circulation flow rate control valve for adjusting the circulation amount of water between the low-temperature heat collector 1 and the brackish water separator 4
  • reference numeral 24 is Arithmetic unit.
  • Other configurations and the like are the same as those in the first embodiment, and thus redundant description is omitted.
  • the feed water flow rate or the circulation rate can be adjusted by the feed water valve 3 or the circulation flow rate control valve 25 so that the water level of the brackish water separator 4 becomes a predetermined value. It is possible to keep the amount of water held constant. Furthermore, according to the fifth embodiment, it is possible to prevent water from flowing into the high-temperature heat collecting device 5 due to the capacity of the tank of the brackish water separator 4 being over.
  • FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a solar heat collection system SYS6 according to the sixth embodiment of the present invention.
  • reference numeral 26 is a heat medium flow path through which the heat medium circulates
  • reference numeral 27 is a heat medium circulation pump provided in the middle of the heat medium flow path 26
  • reference numeral 28 is provided in the middle of the heat medium flow path 26.
  • reference numeral 29 denotes a part of the heat medium flow path 26 as a heat exchanger It is a low-temperature heat collector with a heat exchanger installed inside.
  • Other configurations and the like are the same as those in the first embodiment, and thus redundant description is omitted.
  • the heat collected by the light collecting / heat collecting device 28 is transmitted to the water in the low-temperature heat collecting device 29 with a heat exchanger via the heat medium.
  • a medium having a large heat capacity such as oil or molten salt, it is possible to suppress the temperature drop of the low-temperature heat collecting device when the solar radiation amount is attenuated, and to accelerate the steam generation when the solar radiation amount is recovered.
  • FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a solar heat collection system SYS7 according to the seventh embodiment of the present invention.
  • symbol 41 is provided in the downstream of the steam valve 10, the thermometer for measuring the temperature of the steam supplied to the steam turbine which is not shown in figure, the code
  • Other configurations and the like are the same as those in the first embodiment, and thus redundant description is omitted.
  • the temperature data measured by the thermometer 41 is sent to the arithmetic device 42.
  • the computing device 42 opens and closes the spray valve 40 based on the temperature data of the thermometer 41 and controls the spray amount.
  • the temperature of the steam supplied to the steam turbine can be stabilized.
  • the spray valve 40 is provided at the position shown in FIG. 14, and since the water supply is used, the temperature of the spray is stabilized.
  • the steam temperature can be kept more stable.
  • the metal temperature of the high-temperature heat collector 5 can be controlled to be equal to or lower than the threshold temperature, so the steam temperature at the outlet of the high-temperature heat collector may overshoot.
  • the risk of damage to the heat transfer panel 27 of the high-temperature heat collector can be reduced.

Abstract

　高温集熱装置の伝熱管の損傷リスクを低減させる。　供給された水を太陽光の熱で加熱して蒸気を生成する低温集熱装置（１）と、前記低温集熱装置で生成された水－蒸気二相流体を水と蒸気とに分離する汽水分離装置（４）と、前記汽水分離装置で分離された蒸気を複数のヘリオスタット（８）で反射させた太陽光の熱で加熱して、過熱蒸気を生成する高温集熱装置（５）と、前記高温集熱装置のメタル温度が、前記高温集熱装置の出口における蒸気温度のオーバーシュートを防止するために設定された閾値温度以下となるように、前記複数のヘリオスタットの角度を制御するヘリオスタット制御装置（１３）と、を備える太陽熱集熱システム。

Description

太陽熱集熱システム
　本発明は、太陽からの熱を集熱し、その熱で蒸気を生成する太陽熱集熱システムに関する。
　本技術分野の背景技術として、例えば、国際公開第ＷＯ２０１３／００２０５４号パンフレット（特許文献１）がある。このパンフレットには、給水ポンプから供給される水を太陽光の熱で加熱する低温加熱装置と、低温加熱装置によって生成した水－蒸気二相流体を水と蒸気とに分離する汽水分離装置と、汽水分離装置で分離された蒸気を太陽光の熱で加熱する高温加熱装置と、汽水分離装置で分離した水を低温加熱装置に供給する循環ポンプと、を備えた太陽熱集熱システムが記載されている（要約参照）。
国際公開第ＷＯ２０１３／００２０５４号パンフレット
　特許文献１の太陽熱集熱システムを用いて蒸気を生成する場合の、（ａ）日射量、（ｂ）低温集熱装置メタル温度、（ｃ）汽水分離装置入口蒸気温度、（ｄ）高温集熱装置入口（出口）蒸気流量、（ｅ）高温集熱装置メタル温度、（ｆ）高温集熱装置出口蒸気温度のそれぞれの変化を図１５に示す。
　図１５（ａ）に示すように時刻ｔ１から日射量が増加し始めると、図１５（ｂ）および図１５（ｅ）に示すように、低温集熱装置および高温集熱装置が起動し、それぞれの集熱装置のメタル温度が増加し始める。そして、低温集熱装置に給水された水は、時刻ｔ３の時点で飽和蒸気温度まで加熱され、飽和温度に達した水－蒸気二相流体は汽水分離装置で蒸気と水に分離される（図１５（ｃ））。一方で、時刻ｔ１～ｔ４（ｔ３より若干遅い時刻）までの間、図１５（ｄ）に示すように、高温集熱装置にはまだ蒸気が流れておらず、メタル温度が上昇し続けている。この状態で汽水分離装置から徐々に増加しはじめた蒸気を高温集熱装置に流入させると、図１５（ｆ）に示すように、時刻ｔ４において、高温集熱装置出口の蒸気温度がオーバーシュートする。その結果、高温集熱装置の伝熱管が損傷する可能性がある。
　本発明は、上記した実状を鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽熱集熱システムにおいて、高温集熱装置の伝熱管の損傷リスクを低減させることにある。
　上記目的を達成するために、本発明の第１の手段は、供給された水を太陽光の熱で加熱して蒸気を生成する低温集熱装置と、前記低温集熱装置で生成された水－蒸気二相流体を水と蒸気とに分離する汽水分離装置と、前記汽水分離装置で分離された蒸気を複数のヘリオスタットで反射させた太陽光の熱で加熱して、過熱蒸気を生成する高温集熱装置と、前記高温集熱装置のメタル温度が、前記高温集熱装置の出口における蒸気温度のオーバーシュートを防止するために設定された閾値温度以下となるように、前記複数のヘリオスタットの角度を制御するヘリオスタット制御装置と、を備える太陽熱集熱システムである。
　第１の手段によれば、高温集熱装置のメタル温度が閾値温度以下に制御されるため、高温集熱装置出口の蒸気温度のオーバーシュートを防止できる。よって、高温集熱装置の伝熱管の損傷リスクを低減することができる。
　本発明の第２の手段は、前記第１の手段において、前記高温集熱装置のメタル温度を検出するメタル温度検出器と、前記高温集熱装置で生成された過熱蒸気の流量を検出する流量検出器と、を備え、前記ヘリオスタット制御装置は、前記メタル温度検出器で取得した温度データおよび前記流量検出器で取得した流量データに基づいて、前記複数のヘリオスタットの角度を制御することを特徴とする。
　第２の手段によれば、高温集熱装置のメタル温度のデータと過熱蒸気の流量のデータとに基づいてヘリオスタットの制御を行っているため、高温集熱装置出口における蒸気温度を高精度で調整できる。よって、高温集熱装置の伝熱管の破損リスクはより一層低減される。
　本発明の第３の手段は、前記第１または第２の手段において、前記汽水分離装置の入口の蒸気温度を検出する第１温度検出器を備え、前記ヘリオスタット制御装置は、前記低温集熱装置が起動されたタイミングより後、かつ、前記第１温度検出器で検出された温度が飽和蒸気温度に到達するより前の任意のタイミングで、太陽光が前記高温集熱装置に反射するように前記複数のヘリオスタットの角度を制御することを特徴とする。
　第３の手段によれば、高温集熱装置のメタル温度が上昇を開始するのは、低温集熱装置の起動後となるから、高温集熱装置のメタル温度を閾値温度以下に制御するのが簡単である。即ち、第３の手段は、高温集熱装置の起動を低温集熱装置の起動より遅らせるという簡単な制御により、高温集熱装置のメタル温度の上昇を効果的に抑制して、伝熱管の破損リスクを低減しているのである。
　さらに、第３の手段では、高温集熱装置の起動は、第１温度検出器にて検出される温度が飽和蒸気温度に到達するより前であるから、高温集熱装置のメタル温度が飽和蒸気温度より低い状態で高温集熱装置に蒸気が流入するのを防止できる。
　本発明の第４の手段は、前記第１または第２の手段において、前記低温集熱装置の出口の蒸気温度を検出する第２温度検出器を備え、前記ヘリオスタット制御装置は、前記低温集熱装置が起動されたタイミングより後、かつ、前記第２温度検出器で検出された温度が飽和蒸気温度に到達するより前の任意のタイミングで、太陽光が前記高温集熱装置に反射するように前記複数のヘリオスタットの角度を制御することを特徴とする。
　第４の手段によれば、高温集熱装置のメタル温度が上昇を開始するのは、低温集熱装置の起動後となるから、高温集熱装置のメタル温度を閾値温度以下に制御するのが簡単である。即ち、第４の手段は、高温集熱装置の起動を低温集熱装置の起動より遅らせるという簡単な制御により、高温集熱装置のメタル温度の上昇を効果的に抑制して、伝熱管の破損リスクを低減しているのである。
　さらに、第４の手段では、高温集熱装置の起動は、第２温度検出器にて検出される温度が飽和蒸気温度に到達するより前であるから、高温集熱装置のメタル温度が飽和蒸気温度より低い状態で高温集熱装置に蒸気が流入するのを防止できる。
　本発明の第５の手段は、前記第１～第４の手段の何れか１つにおいて、前記低温集熱装置は、樋状に延びた集光ミラーの内周曲面の上方に伝熱管を配置し、太陽光を集光ミラーで伝熱管に集光することにより、伝熱管内を流通する水を加熱して蒸気を生成するトラフ式の集光・集熱装置、または略平面状の集光ミラーを多数並べて、その集光ミラー群の上方に伝熱管を配置し、太陽光を前記集光ミラー群で伝熱管に集光することにより、伝熱管内を流通する水を加熱して蒸気を生成するフレネル式の集光・集熱装置からなり、前記高温集熱装置は、所定の高さを有するタワーの上に伝熱管パネルを設置し、太陽光を前記複数のヘリオスタットで伝熱管パネルに集光することにより、伝熱管パネル内を流通する水を加熱して蒸気を生成するタワー式の集光・集熱装置からなり、前記ヘリオスタット制御装置は、前記タワーとの距離が遠い方の前記ヘリオスタットを、前記タワーとの距離が近い方の前記ヘリオスタットより先に前記伝熱管パネルに太陽光を集光させるよう角度の調整を行うことを特徴とする。
　第５の手段によれば、高温集熱装置のメタル温度が急激に上昇することを防止できるため、より一層伝熱管パネルの損傷リスクを抑えることができる。
　本発明の第６の手段は、前記第５の手段において、前記高温集熱装置にて生成された過熱蒸気に対して水を吹き付けて、当該過熱蒸気の温度を安定させるためのスプレ弁を設けたことを特徴とする。
　第６の手段によれば、過熱蒸気を安定した温度で供給することができるため、例えば、第６の手段に係る太陽熱集熱システムを太陽熱発電プラントなどに組み込んで用いることにより、プラント全体の性能が高まる。
　本発明によれば、高温集熱装置の伝熱管の損傷リスクを低減させることができる。なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の第１実施形態に係る太陽熱集熱システムの概略構成図である。 図１に示す高温集熱装置を設置したタワー式の集光・集熱装置の概略構成図である。 図２に示す高温集熱装置の伝熱パネルの概略構成図である。 第１実施形態に係る太陽熱集熱システムを用いて蒸気を生成する場合の各種データを示す図である。 本発明の第２実施形態に係る太陽熱集熱システムの概略構成図である。 トラフ式の集光・集熱装置の構成などを説明するための原理図である。 フレネル式の集光・集熱装置の構成などを説明するための原理図である。 本発明の第３実施形態に係る太陽熱集熱システムの概略構成図である。 本発明の第４実施形態に係る太陽熱集熱システムの概略構成図である。 第４実施形態に係る太陽熱集熱システムを用いて蒸気を生成する場合の各種データを示す図である。 （ａ）はタワーとヘリオスタットとの距離Ｘに対するヘリオスタット１枚あたりの集光効率を示す図であり、（ｂ）は高温集熱装置の上面図である。 本発明の第５実施形態に係る太陽熱集熱システムの概略構成図である。 本発明の第６実施形態に係る太陽熱集熱システムの概略構成図である。 本発明の第７実施形態に係る太陽熱集熱システムの概略構成図である。 従来の太陽熱集熱システムを用いて蒸気を生成する場合の各種データを示す図である。
　本発明の内容を下記に記載の実施形態にて詳細に説明するが、本発明が本実施形態にて制限されるものではない。
　「第１実施形態」
　図１は、本発明の第１実施形態に係る太陽熱集熱システムＳＹＳ１の概略構成図である。この太陽熱集熱システムＳＹＳ１は、太陽熱発電プラントの蒸気タービンに過熱蒸気を供給するために使用される。なお、太陽熱発電プラントは、図示しないが、太陽熱集熱システムＳＹＳ１の高温集熱装置５で生成された過熱蒸気で駆動する蒸気タービンと、蒸気タービンの動力で発電する発電機と、蒸気タービンに供給された過熱蒸気を復水する復水器と、復水器で復水された水を太陽熱集熱システムＳＹＳ１の低温集熱装置１に供給するラインとを備えて構成される。
　図１において、符号１は水を太陽光の熱で加熱する低温集熱装置、符号２は給水ポンプ、符号３は給水弁、符号４は低温集熱装置１で生成した水－蒸気二相流体を水と蒸気とに分離する汽水分離装置、符号５は蒸気を太陽光の熱で加熱する高温集熱装置、符号６は太陽、符号７は太陽からの太陽光、符号８はヘリオスタット、符号９はタワー、符号１０は蒸気弁、符号１１は高温集熱装置５からの蒸気流量を計測する流量計（流量検出器）、符号１２は高温集熱装置５のメタル温度を測定する温度計（メタル温度検出器）、符号１３は流量計１１で取得した流量データおよび温度計１２で取得した温度データに基づいて、任意のヘリオスタット８の角度を調整する演算装置（ヘリオスタット制御装置）、符号１４は循環ポンプ、符号４０はスプレ弁である。なお、スプレ弁４０を給水ポンプ２と給水弁３とを繋ぐ配管から分岐した分岐管に設けているのは、給水の温度が最も安定しており、流量の調整を行い易いからである。
　また、以降の説明では、各構成要素を結ぶ配管をライン○－○と表記する。前記の○には符号が入り、例えば、ライン２－３は給水ポンプ２と給水弁３を結ぶ配管を表している。
　この太陽熱集熱システムＳＹＳ１は、図１に示すように、まず、給水ポンプ２から供給された水はライン２－３を通り、給水弁３により流量が調整され、ライン３－１を通り低温集熱装置１に送られる。この低温集熱装置１では太陽光の熱によって給水を加熱し、水－蒸気二相流体が生成される。生成された水－蒸気二相流体は、ライン１－４を通り汽水分離装置４に送られる。
　汽水分離装置４に導入された水－蒸気二相流体は、汽水分離装置４にて水と蒸気に分離される。分離された飽和蒸気は、ライン４－５を通り高温集熱装置５へ送られる。その高温集熱装置５に導入された飽和蒸気は、高温集熱装置５にて太陽熱でさらに加熱され、過熱蒸気が生成される。なお、汽水分離装置４で分離された水はライン４－１４を通り、循環ポンプ１４へ送られる。循環ポンプ１４で加圧された水はライン１４－１を通り、低温集熱装置１の入口へ送られる。
　高温集熱装置５で生成された過熱蒸気はライン５－１１を通り、流量計１１で流量が測定され、ライン１１－１０を通り蒸気弁１０で過熱蒸気の流量が調整される。なお、流量計１１の流量データを演算装置１３に入力する。また、温度計１２で高温集熱装置５のメタル温度が測定される。温度計１２の温度データを演算装置１３に入力する。さらに、演算装置１３は、入力された流量データおよび温度データに基づいて、任意のヘリオスタット８の角度を調整する仕組みとなっている（詳しくは後述する）。なお、本発明のメタル温度検出器は温度計に限定されず、サーモグラフィーやカメラによる撮影データ解析によるものも含まれる。
　図２は、図１に示す高温集熱装置５を設置したタワー式の集光・集熱装置の概略構成図であり、図３は、高温集熱装置５の伝熱パネルの概略構成図である。
　図２に示すように、タワー式集光・集熱装置は、所定の高さ（３０～１００ｍ程度）を有するタワー９の上に高温集熱装置５（伝熱管パネル２７）を設置する。一方、地上面には多数のヘリオスタット８を色々な向きに配置して、太陽６の動きを追尾しながらヘリオスタット８群で高温集熱装置５（伝熱管パネル２７）に集光して、過熱蒸気を生成する仕組みになっている。このタワー式の集光・集熱装置は、トラフ式の集光・集熱装置よりも高温の蒸気を生成することができるため、太陽熱発電プラントに用いた場合には、タービン効率を上げて、より多くの電力が得られるという長所を有している。
　また、図３に示すように、高温集熱装置５に用いる伝熱管パネル２７は、汽水分離装置４からの蒸気を均等に分配する過熱器下部ヘッダ２２と、その過熱器下部ヘッダ２２で分配された蒸気を流動させる多数本並列に配置された過熱器伝熱管２１と、その過熱器伝熱管２１から流出した過熱蒸気を集合させる過熱器上部ヘッダ２３で構成される。過熱器上部ヘッダ２３から出た過熱蒸気は、図示しない蒸気タービンへ供給される。
　次に、第１実施形態に係る太陽熱集熱システムＳＹＳ１を用いて蒸気を生成する場合の、（ａ）日射量、（ｂ）低温集熱装置メタル温度、（ｃ）汽水分離装置入口蒸気温度、（ｄ）高温集熱装置入口（出口）蒸気流量、（ｅ）高温集熱装置メタル温度、（ｆ）高温集熱装置出口蒸気温度のそれぞれの変化について、図４を用いて説明する。
　図４（ａ）に示すように、時刻ｔ１において日射量が増加し始めると、図４（ｂ）に示すように、低温集熱装置１が起動し、低温集熱装置１のメタル温度が増加し始める。そして、図４（ｃ）に示すように、時刻ｔ３では、汽水分離装置４の入口において、蒸気温度が飽和蒸気温度Ｔ３に到達する。このとき、図４（ｅ）に示すように、高温集熱装置５のメタル温度が閾値温度Ｔｃ（Ｔｃ＝６００℃～６６０℃）を超えないように、演算装置１３が、温度流量計１１で取得した流量データおよび温度計１２で取得した温度データに基づいて任意のヘリオスタット８の角度調整を行っている。
　これにより、飽和蒸気温度Ｔ３まで温度が上昇した飽和蒸気が高温集熱装置５に流入した瞬間（図４（ｄ）の時刻ｔ４）であっても、高温集熱装置５の出口蒸気温度のオーバーシュートする温度量を低減することが可能となり、高温集熱装置５の伝熱管の熱的損傷リスクを低減することができる（図４（ｆ）参照）。
　「第２実施形態」
　図５は、本発明の第２実施形態に係る太陽熱集熱システムＳＹＳ２の概略構成図である。本実施形態では、トラフ式の集光・集熱装置からなる低温集熱装置１５を用いている。他の構成などは第１実施形態と同様であるので、重複する説明は省略する。
　図６は、トラフ式の集光・集熱装置の構成などを説明するための原理図である。このトラフ式の集光・集熱装置は、図６に示すように、樋状に延びた集光ミラー３０の内周曲面上方の焦点位置に個別に伝熱管３１を水平に配置し、太陽光７を集光ミラー３０で伝熱管３１に集光する。各伝熱管３１内には水３３が流通しており、伝熱管３１に集められた熱によってその水３３が加熱され、伝熱管３１から水－蒸気二相流体３４が得られる仕組みになっている。このトラフ式の集光・集熱装置は、高度な集光技術は不要であり、構造が比較的単純であるという長所を有している。
　なお、第２実施形態において、トラフ式の集光・集熱装置からなる低温集熱装置１５の代わりに、フレネル式の集光・集熱装置からなる低温集熱装置を用いても良い。図７は、フレネル式の集光・集熱装置の構成などを説明するための原理図である。図７に示すように、フレネル式の集光・集熱装置は、平面状あるいは若干曲面状の集光ミラー３５を、角度を少しずつ変えて多数枚並べて、その集光ミラー３５群の上方数メートルの所にパネル状になった伝熱管３１群を水平に配置する。
　太陽光７を集光ミラー３５群で伝熱管３１群に集光し、各伝熱管３１内を流通する水３３を加熱して、伝熱管３１から水－蒸気二相流体３４が得られる仕組みになっている。このフレネル式の集光・集熱装置は、トラフ式の曲面集光ミラー３０よりも製造が簡便であり、安価に製造でき、しかも集光ミラー３５が風圧に影響され難いという長所を有している。
　「第３実施形態」
　図８は、本発明の第３実施形態に係る太陽熱集熱システムＳＹＳ３の概略構成図である。図８において、符号１７は低温集熱装置１の蒸気出口に設けられた温度計、符号１８は低温集熱装置１から汽水分離装置４に導入される水－蒸気二相流体の流量を測定する流量計、符号４３は、汽水分離装置４の蒸気入口に設けられた温度計、符号１９は演算装置である。他の構成などは第１実施形態と同様であるので、重複する説明は省略する。
　第３実施形態では、低温集熱装置１の出口に設けられた温度計１７で蒸気の温度を、流量計１８で蒸気の流量をそれぞれ計測し、各計測データが所定の値になるように、演算装置１９が給水弁３の弁開度を制御して低温集熱装置１への給水流量を調整している。具体的には、低温集熱装置１の出口の蒸気温度が３００℃以下になるように、低温集熱装置１の給水流量を調整している。これにより、集熱量に応じて低温加熱装置１で生成する蒸気量を最適化することが可能となる。なお、低温集熱装置１の蒸気出口に設けられた温度計１７の代わりに、汽水分離装置４の蒸気入口に設けられた温度計４３を用い、この温度計４３と流量計１８とを用いて給水弁３の制御を行うようにしても良い。
　「第４実施形態」
　図９は、本発明の第４実施形態に係る太陽熱集熱システムＳＹＳ４の概略構成図である。図９において、符号２０は低温集熱装置１の蒸気出口に設けられた温度計、符号２１は低温集熱装置１から汽水分離装置４に導入される水－蒸気二相流体の流量を測定する流量計、符号４４は、汽水分離装置４の蒸気入口に設けられた温度計、符号２２は演算装置である。他の構成などは第１実施形態と同様であるので、重複する説明は省略する。
　第４実施形態では、低温集熱装置１の出口に設けられた温度計２０で蒸気の温度を、流量計２１で蒸気の流量をそれぞれ計測し、各計測データが所定の値になるように、演算装置２２が低温集熱装置１の集熱量を調整している。具体的には、低温集熱装置１の出口の蒸気温度が３００℃以下になるように、低温集熱装置１の集熱量を調整している。これにより、給水流量に応じて低温加熱装置１で生成する蒸気量を最適化することが可能となる。なお、低温集熱装置１の蒸気出口に設けられた温度計２０の代わりに、汽水分離装置４の蒸気入口に設けられた温度計４４を用い、この温度計４４と流量計２１とを用いて低温集熱装置１の集熱量を制御するようにしても良い。
　さらに、第４実施形態では、第１実施形態とは異なる制御によって高温集熱装置５のメタル温度が閾値温度Ｔｃ以下を保つようにしている。以下、その制御について、図１０を用いて詳しく説明する。なお、第４実施形態において、高温集熱装置５のメタル温度の閾値温度Ｔｃは、６００℃～６６０℃に設定してある。また、図１０（ｄ），（ｆ），（ｇ）において、実線は本発明の第４実施形態に係る太陽熱集熱システムＳＹＳ４を用いた場合の変化を、二点鎖線は従来の太陽熱集熱システムを用いた場合の変化を、それぞれ示している。
　太陽熱集熱システムＳＹＳ４では、図１０（ａ）に示すように、日射量の上昇開始（時刻ｔ１）と共に低温集熱装置１が起動して集光が開始される。すると、図１０（ｂ）に示すように、低温集熱装置１のメタル温度が増加し始める。また、低温集熱装置１が起動すると、徐々に低温集熱装置１を循環する水は加熱され、汽水分離装置４の入口流体温度は上昇していく。このとき、高温集熱装置５は起動していないため、高温集熱装置５のメタル温度は殆ど増加しない（図１０（ｆ）の時刻ｔ１～ｔ２間を参照）。
　そして、汽水分離装置４の入口流体温度が所定の温度Ｔ２に達すると（時刻ｔ２）、図１０（ｄ）に示すようにヘリオスタット８の一部の枚数（Ｎ１枚）が高温集熱装置５の伝熱パネル２７（レシーバ部）に向かうように傾けられる。その結果、太陽光７の一部が反射光として高温集熱装置５の伝熱パネル２７に当てられる。これにより、高温集熱装置５のメタル温度が時刻ｔ２から徐々に上昇する（図１０（ｆ））。
　さらに、タワー９の伝熱パネル２７に向かうように傾けられるヘリオスタット８の枚数は時刻の経過と共に徐々に増えていき、汽水分離装置４の入口の流体温度（温度計４４で測定される温度）が飽和蒸気温度Ｔ３に到達する時刻ｔ３より少し後である時刻ｔ４になると、全部（Ｎ２枚）のヘリオスタット８が伝熱パネル２７を向くように傾けられる。
　このように、高温集熱装置５が低温集熱装置１の起動から遅れて起動し、ヘリオスタット８の枚数も徐々に増加するので、高温集熱装置５の集光量は徐々に増加する。その結果、高温集熱装置５のメタル温度を時刻ｔ２から徐々に増加させることができ、かつ、汽水分離装置４で分離された飽和蒸気が高温集熱装置５に導入される時刻ｔ４において、高温集熱装置５のメタル温度を閾値温度Ｔｃに保持することができる。
　ここで、複数のヘリオスタット８の制御の詳細について、図１１を用いて説明する。図１１（ａ）は、タワーとヘリオスタットとの距離Ｘに対するヘリオスタット１枚あたりの集光効率を示す図であり、図１１（ｂ）は高温集熱装置５の上面図である。図１１（ｂ）に示すように、ヘリオスタット８はタワー９の周囲に数多く設置されており、タワー９に近い方から順にエリア（ａ）、エリア（ｂ）、エリア（ｃ）の３つのエリアに分けられている。そして、図示の通り、各エリアに複数のヘリオスタット８が設置されている。
　図１１（ａ）に示すように、原点であるタワー９からの距離が遠くなる（距離Ｘの値が大きくなる）ほど、集光効率は低下する。この理由としては、タワー９との距離が遠くなるにつれ、反射光を当てるためにヘリオスタット８の傾斜角が大きくなり、鏡の受光面積が減少するためである（コサイン効果）。なお、上記の集光効率とは、レシーバ部である伝熱パネル２７に入射するエネルギー量と鏡の面積当たりの太陽のエネルギー量の比をとったものである。タワー９とヘリオスタット８との距離が近く、反射光を伝熱パネル２７へ当てるためのヘリオスタット８の傾斜角が小さいと、受光面積が大きくなるため集光効率は大きくなる。
　本実施形態では、エリア（ａ）に設置されたヘリオスタット８は、受光面積が大きく、集光効率が１．０であるのに対し、距離Ｘの値が大きくなるにつれて集光効率が小さくなっていく。即ち、ヘリオスタット８の集光効率および受光面積の関係は、エリア（ａ）＞エリア（ｂ）＞エリア（ｃ）となる。
　そして、本実施形態において、ヘリオスタット８の作動は、タワー９から遠い方から近い方の順で行われる。具体的には、演算装置１３は、温度計４４にて測定された温度データがＴ２に到達した時刻ｔ２のタイミングで、まずエリア（ｃ）に設置されたヘリオスタット８の角度を制御して太陽光７を高温集熱装置５に反射させるようにする。エリア（ｃ）のヘリオスタット８の制御が完了すると、次に、エリア（ｂ）に設置されたヘリオスタット８の角度を制御し、それが終わると、エリア（ａ）に設置されたヘリオスタット８の角度を制御する。こうして、図１０（ｄ）に示すように、時刻ｔ２から時刻ｔ４にかけてヘリオスタット８の枚数が段階的に増加する。
　なお、図１０（ｄ）は、エリア（ｃ）、エリア（ｂ）、エリア（ａ）の順に段階的にヘリオスタット８の角度を制御し、さらに、各エリア内でもタワー９から遠い方から段階的にヘリオスタット８の角度を制御している例を示している。そのため、時刻ｔ２から時刻ｔ４にかけて曲線を描いてヘリオスタット８の枚数が増加している。なお、エリア毎に一斉にヘリオスタット８の角度を制御しても良く、この場合には、時刻ｔ２～ｔ４間において階段状にヘリオスタット８の枚数が増加することになる。
　このように、タワー９から遠いエリアから近いエリアへと段階的にヘリオスタット８の角度を制御すると、タワー９から遠くなるほどヘリオスタット８の集光効率が低いため、高温集熱装置５に蒸気が流れていない状態において、高温集熱装置５のメタル温度が急激に増加することがない。よって、高温集熱装置５のメタル温度を高精度で調整することができる。その結果、高温集熱装置５の出口の蒸気温度のオーバーシュートの発生が抑えられ、伝熱パネル２７の損失リスクが回避される。
　なお、日射量の変動による蒸気温度の変化は、給水弁３を操作して給水量を増減することでカバーすれば良い。また、演算装置１３は、温度計（第１温度検出器）４４で計測された温度データに基づいてヘリオスタット８を制御しているが、低温集熱装置１の蒸気出口に設けられた温度計（第２温度検出器）２０で計測された温度データに基づいて、上記したようにヘリオスタット８を制御しても良い。
　「第５実施形態」
　図１２は、本発明の第５実施形態に係る太陽熱集熱システムＳＹＳ５の概略構成図である。図１２において、符号２３は汽水分離装置４の水位を計測する水位計、符号２５は低温集熱装置１と汽水分離装置４の間の水の循環量を調整する循環流量制御弁、符号２４は演算装置である。他の構成などは第１実施形態と同様であるので、重複する説明は省略する。
　第５実施形態では、汽水分離装置４の水位が所定の値になるように、給水弁３あるいは循環流量制御弁２５によって給水流量あるいは循環量を調整することができるため、低温集熱装置１内の水の保有量を一定に保つことが可能となる。さらに、第５実施形態によれば、汽水分離装置４のタンクの容量オーバーにより、水が高温集熱装置５に流入するのを防止することができる。
　「第６実施形態」
　図１３は、本発明の第６実施形態に係る太陽熱集熱システムＳＹＳ６の概略構成図である。この図において、符号２６は熱媒体が循環する熱媒体流路、符号２７はその熱媒体流路２６の途中に設けられた熱媒体循環ポンプ、符号２８は熱媒体流路２６の途中に設けられ、太陽光７を集光して生じた熱を、熱媒体流路２６を循環する熱媒体に伝達する集光・集熱装置、符号２９は熱媒体流路２６の一部が熱交換器として内側に設置された熱交換器付き低温集熱装置である。他の構成などは第１実施形態と同様であるので、重複する説明は省略する。
　第６実施形態では、集光・集熱装置２８で集熱した熱を、熱媒体を介して熱交換器付き低温集熱装置２９内の水に伝達する構成になっているため、熱媒体に例えば油や溶融塩といった熱容量が大きい媒体を用いることで、日射量減衰時の低温集熱装置の温度低下を抑制し、日射量回復時に蒸気生成を早めることができる。
　「第７実施形態」
　図１４は、本発明の第７実施形態に係る太陽熱集熱システムＳＹＳ７の概略構成図である。図１４において、符号４１は蒸気弁１０の下流側に設けられ、図示しない蒸気タービンへ供給される蒸気の温度を計測するための温度計、符号４２は演算装置である。他の構成などは第１実施形態と同様であるので、重複する説明は省略する。
　第７実施形態において、温度計４１で計測された温度データは演算装置４２に送られる。演算装置４２は、温度計４１の温度データに基づいて、スプレ弁４０を開閉し、スプレ量を制御する。これにより、蒸気タービンに供給される蒸気の温度を安定させることができる。特に、スプレ弁４０は図１４に示す位置に設けられており、給水を使用するためスプレの温度が安定する。その結果、第７実施形態では、蒸気温度をより一層安定に保つことができる。
　以上説明したように、本発明の各実施形態によれば、高温集熱装置５のメタル温度を閾値温度以下になるように制御できるから、高温集熱装置出口の蒸気温度がオーバーシュートすることがなく、高温集熱装置の伝熱パネル２７が損傷するリスクを低減することができる。
　１　低温集熱装置
　４　汽水分離装置
　５　高温集熱装置
　７　太陽光
　８　ヘリオスタット
　９　タワー
　１１　流量計（流量検出器）
　１２　温度計（メタル温度検出器）
　１３　演算装置（ヘリオスタット制御装置）
　１５　トラフ式低温集熱装置（低温集熱装置）
　２０　温度計（第２温度検出器）
　２７　伝熱パネル
　３０　集光ミラー
　３１　伝熱管
　３５　集光ミラー
　４０　スプレ弁
　４４　温度計（第１温度検出器）
　Ｔ３　飽和蒸気温度
　Ｔｃ　閾値温度

Claims (6)

  1. 　供給された水を太陽光の熱で加熱して蒸気を生成する低温集熱装置と、
    　前記低温集熱装置で生成された水－蒸気二相流体を水と蒸気とに分離する汽水分離装置と、
    　前記汽水分離装置で分離された蒸気を複数のヘリオスタットで反射させた太陽光の熱で加熱して、過熱蒸気を生成する高温集熱装置と、
    　前記高温集熱装置のメタル温度が、前記高温集熱装置の出口における蒸気温度のオーバーシュートを防止するために設定された閾値温度以下となるように、前記複数のヘリオスタットの角度を制御するヘリオスタット制御装置と、
    　を備える太陽熱集熱システム。
  2. 　請求項１において、
    　前記高温集熱装置のメタル温度を検出するメタル温度検出器と、
    　前記高温集熱装置で生成された過熱蒸気の流量を検出する流量検出器と、
    　を備え、
    　前記ヘリオスタット制御装置は、前記メタル温度検出器で取得した温度データおよび前記流量検出器で取得した流量データに基づいて、前記複数のヘリオスタットの角度を制御することを特徴とする太陽熱集熱システム。
  3. 　請求項１において、
    　前記汽水分離装置の入口の蒸気温度を検出する第１温度検出器を備え、
    　前記ヘリオスタット制御装置は、前記低温集熱装置が起動されたタイミングより後、かつ、前記第１温度検出器で検出された温度が飽和蒸気温度に到達するより前の任意のタイミングで、太陽光が前記高温集熱装置に反射するように前記複数のヘリオスタットの角度を制御することを特徴とする太陽熱集熱システム。
  4. 　請求項１において、
    　前記低温集熱装置の出口の蒸気温度を検出する第２温度検出器を備え、
    　前記ヘリオスタット制御装置は、前記低温集熱装置が起動されたタイミングより後、かつ、前記第２温度検出器で検出された温度が飽和蒸気温度に到達するより前の任意のタイミングで、太陽光が前記高温集熱装置に反射するように前記複数のヘリオスタットの角度を制御することを特徴とする太陽熱集熱システム。
  5. 　請求項１において、
    　前記低温集熱装置は、
    　樋状に延びた集光ミラーの内周曲面の上方に伝熱管を配置し、太陽光を集光ミラーで伝熱管に集光することにより、伝熱管内を流通する水を加熱して蒸気を生成するトラフ式の集光・集熱装置、または略平面状の集光ミラーを多数並べて、その集光ミラー群の上方に伝熱管を配置し、太陽光を前記集光ミラー群で伝熱管に集光することにより、伝熱管内を流通する水を加熱して蒸気を生成するフレネル式の集光・集熱装置からなり、
    　前記高温集熱装置は、
    　所定の高さを有するタワーの上に伝熱管パネルを設置し、太陽光を前記複数のヘリオスタットで伝熱管パネルに集光することにより、伝熱管パネル内を流通する水を加熱して蒸気を生成するタワー式の集光・集熱装置からなり、
    　前記ヘリオスタット制御装置は、前記タワーとの距離が遠い方の前記ヘリオスタットを、前記タワーとの距離が近い方の前記ヘリオスタットより先に前記伝熱管パネルに太陽光を集光させるよう角度の調整を行うことを特徴とする太陽熱集熱システム。
  6. 　請求項５において、
    　前記高温集熱装置にて生成された過熱蒸気に対して水を吹き付けて、当該過熱蒸気の温度を安定させるためのスプレ弁を設けたことを特徴とする太陽熱集熱システム。
PCT/JP2014/055627 2013-03-18 2014-03-05 太陽熱集熱システム WO2014148259A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2014238823A AU2014238823B2 (en) 2013-03-18 2014-03-05 Solar heat collection system
JP2015506690A JP6033405B2 (ja) 2013-03-18 2014-03-05 太陽熱集熱システム
US14/776,801 US9903613B2 (en) 2013-03-18 2014-03-05 Solar heat collection system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-055282 2013-03-18
JP2013055282 2013-03-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014148259A1 true WO2014148259A1 (ja) 2014-09-25

Family

ID=51579948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/055627 WO2014148259A1 (ja) 2013-03-18 2014-03-05 太陽熱集熱システム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9903613B2 (ja)
JP (1) JP6033405B2 (ja)
AU (1) AU2014238823B2 (ja)
ES (1) ES2554282B2 (ja)
WO (1) WO2014148259A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3112679A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-04 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Solar thermal power generation system and solar thermal power generation method
CN111322770A (zh) * 2020-03-05 2020-06-23 宁夏宝龙新能源科技有限公司 一种新能源太阳能塔式光热转化聚光方法及设备
US10775079B2 (en) 2015-11-04 2020-09-15 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Solar heat collection system and operation method thereof

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040033379A (ko) * 2002-10-14 2004-04-28 주식회사 엘지생활건강 액체 세제 조성물
CN108917205B (zh) * 2017-03-29 2020-09-11 考克利尔维修工程有限责任公司 用于太阳能接收器的热-机械监测的系统和方法
US11009263B2 (en) * 2019-02-25 2021-05-18 Karl von Kries Systems and methods for altering rotation of a solar rotational manufacturing system

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56155339A (en) * 1980-05-01 1981-12-01 Toshiba Corp Heater using solar heat
JP2011047364A (ja) * 2009-08-28 2011-03-10 Toshiba Corp 蒸気タービン発電設備およびその運転方法
JP2011163594A (ja) * 2010-02-05 2011-08-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 太陽熱受熱器の運転制御システムおよび運転制御方法
JP2012127536A (ja) * 2010-12-13 2012-07-05 Hitachi Plant Technologies Ltd 太陽光集熱装置
WO2013002054A1 (ja) * 2011-06-30 2013-01-03 バブコック日立株式会社 太陽熱ボイラおよびそれを用いた太陽熱発電プラント
WO2013065667A1 (ja) * 2011-10-31 2013-05-10 三菱重工業株式会社 ヘリオスタット制御方法、ヘリオスタット制御装置、集熱設備、太陽熱集熱装置の運転方法、及び太陽熱集熱装置
WO2014034656A1 (ja) * 2012-08-30 2014-03-06 バブコック日立株式会社 太陽熱集熱システムおよびその運用方法、太陽熱集熱システムを備えた発電プラント

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7296410B2 (en) * 2003-12-10 2007-11-20 United Technologies Corporation Solar power system and method for power generation
US20060261591A1 (en) * 2005-05-20 2006-11-23 James Hewitt Customizable board book and kit
US8001960B2 (en) * 2007-11-12 2011-08-23 Brightsource Industries (Israel) Ltd. Method and control system for operating a solar power tower system
JP4463308B2 (ja) * 2008-02-22 2010-05-19 三井造船株式会社 ハイブリッド太陽熱発電装置
US20090241939A1 (en) * 2008-02-22 2009-10-01 Andrew Heap Solar Receivers with Internal Reflections and Flux-Limiting Patterns of Reflectivity
US20090260622A1 (en) * 2008-04-16 2009-10-22 Alstom Technology Ltd Solar steam generator having a standby heat supply system
EP2318773B1 (en) * 2008-08-29 2019-06-05 Werner Extrusion Solutions Llc Solar trough frame, part and method
DE102009025455A1 (de) * 2009-06-15 2011-01-05 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zur Erzeugung von überhitztem Dampf an einem solarthermischen Kraftwerk und solarthermisches Kraftwerk
WO2011030331A2 (en) * 2009-09-10 2011-03-17 Yeda Research And Development Company Ltd. Solar power plant
US9182146B2 (en) * 2010-10-01 2015-11-10 Tokyo Institute Of Technology Cross linear type solar heat collecting apparatus
JP5685485B2 (ja) * 2011-05-13 2015-03-18 日立アプライアンス株式会社 太陽光熱利用蒸気吸収式冷凍機及び太陽光熱利用システム
US20120325314A1 (en) * 2011-06-22 2012-12-27 Palo Alto Research Center Incorporated Solar Power Collection Using High-Focus-Accuracy Mirror Array
US20130014508A1 (en) * 2011-07-14 2013-01-17 Google Inc. Optimized Heliostat Aiming
US8918225B2 (en) * 2012-02-16 2014-12-23 Spyros J. Lazaris Renewable energy-based electricity grid infrastructure and method of grid infrastructure automation and operation
JP5951396B2 (ja) * 2012-07-30 2016-07-13 三菱日立パワーシステムズ株式会社 太陽熱ボイラ用集熱装置及びこれを備えたタワー式太陽熱ボイラ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56155339A (en) * 1980-05-01 1981-12-01 Toshiba Corp Heater using solar heat
JP2011047364A (ja) * 2009-08-28 2011-03-10 Toshiba Corp 蒸気タービン発電設備およびその運転方法
JP2011163594A (ja) * 2010-02-05 2011-08-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 太陽熱受熱器の運転制御システムおよび運転制御方法
JP2012127536A (ja) * 2010-12-13 2012-07-05 Hitachi Plant Technologies Ltd 太陽光集熱装置
WO2013002054A1 (ja) * 2011-06-30 2013-01-03 バブコック日立株式会社 太陽熱ボイラおよびそれを用いた太陽熱発電プラント
WO2013065667A1 (ja) * 2011-10-31 2013-05-10 三菱重工業株式会社 ヘリオスタット制御方法、ヘリオスタット制御装置、集熱設備、太陽熱集熱装置の運転方法、及び太陽熱集熱装置
WO2014034656A1 (ja) * 2012-08-30 2014-03-06 バブコック日立株式会社 太陽熱集熱システムおよびその運用方法、太陽熱集熱システムを備えた発電プラント

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3112679A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-04 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Solar thermal power generation system and solar thermal power generation method
US10775079B2 (en) 2015-11-04 2020-09-15 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Solar heat collection system and operation method thereof
CN111322770A (zh) * 2020-03-05 2020-06-23 宁夏宝龙新能源科技有限公司 一种新能源太阳能塔式光热转化聚光方法及设备

Also Published As

Publication number Publication date
AU2014238823A1 (en) 2015-10-08
US9903613B2 (en) 2018-02-27
ES2554282A2 (es) 2015-12-17
JP6033405B2 (ja) 2016-11-30
AU2014238823B2 (en) 2016-09-08
ES2554282B2 (es) 2016-09-28
ES2554282R1 (es) 2016-01-07
JPWO2014148259A1 (ja) 2017-02-16
US20160025383A1 (en) 2016-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6033405B2 (ja) 太陽熱集熱システム
JP5602306B2 (ja) 太陽熱ボイラおよびそれを用いた太陽熱発電プラント
US8607567B2 (en) Solar steam generator
US20090260622A1 (en) Solar steam generator having a standby heat supply system
US20120240577A1 (en) Thermal generation systems
US20130139807A1 (en) Thermal energy generation system
US20130111902A1 (en) Solar power system and method of operating a solar power system
AU2011311739A1 (en) Continuous flow steam generator having an integrated reheater
WO2019087657A1 (ja) 太陽熱発電システム
JP5598288B2 (ja) 太陽熱発電装置およびその運転方法
JP5723220B2 (ja) 発電プラント
JP6803846B2 (ja) 太陽熱集熱システムおよびその運転方法
KR102096691B1 (ko) 탑형 태양광 집중 설비의 보일러 내 건조를 방지하기 위한 방법 및 장치
JP2013245685A (ja) 蒸気ランキンサイクルソーラープラントおよび当該プラントの操作方法
JP2016160775A (ja) 太陽熱と燃料ボイラの複合発電システム及びその制御方法
EP2289150B1 (en) Solar steam generator having a standby heat supply system
EP2410177B1 (en) Air- and steam-technology combined solar plant
WO2014065158A1 (ja) 複合型発電プラント
EP3055562B1 (en) Controlled heating method of a process fluid through concentrating solar thermal plant and heat carrier system and apparatus thereof
JP2013096384A (ja) 太陽熱発電方法及び設備
JP2015161284A (ja) 制御システムおよび熱供給方法
CN106500370B (zh) 一种光热电站集热器的给水量控制方法及其系统
CN103250011A (zh) 高功率塔接收器构造

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14770625

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: P201590102

Country of ref document: ES

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14776801

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015506690

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014238823

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20140305

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14770625

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1