[發明專利]太陽能聯合循環電力系統

無效

• 申請號: 201080008593.6
• 申請日: 2010-01-19
• 公開（公告）號: CN102326261A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: Y·祖海爾;埃利·曼德爾伯格;雅各布·卡尼
• 申請（專利權）人: 曳達研究和發展有限公司;赫里奧弗卡斯有限公司
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;孫海龍

技術領域

本發明總體涉及太陽能聯合循環電力系統。

背景技術

包括第一渦輪機和指定為利用來自第一渦輪機的廢熱的第二渦輪機的聯合循環電力系統是熟知的。通常，該聯合循環電力系統包含包括有第一渦輪機的頂循環(topping?cycle)，并且可以將第二渦輪機包含在底循環(bottom?cycle)中。例如，頂循環可以為開環布雷頓(Brayton)循環或閉環布雷頓循環，并且底循環可以為開環蘭金(Rankine)循環或閉環蘭金循環。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供了一種聯合循環電力系統，其包括：

●至少一個太陽能電站，其包括：

○集中式反射碟，其被配置為集中太陽輻射，

○太陽能接收器，其被布置并且配置為利用集中的太陽輻射來加熱第一工作流體，以及

○第一渦輪機，其被配置為通過在其中擴張(expansion)加熱的第一工作流體來發電，以及

●至少一個回收電站，其包括：

○熱回收單元，其被配置為利用第一渦輪機的廢熱來加熱第二工作流體，以及

○第二渦輪機，其被配置為通過在其中擴張加熱的第二工作流體來發電。

熱回收單元還可以包括傳熱流體，其被配置為將廢熱從太陽能電站傳送至回收電站。太陽能電站可以是Brayton循環站并且回收電站可以為Rankine循環站。第一工作流體和第二工作流體各可以從包括空氣、水、氦氣、熔鹽、有機流體和二氧化碳的組中選出?？梢詫⑾到y配置為將廢熱引入到至少一個熱交換器。此外，還可以將該系統配置為利用從至少一個熱交換器排出的余熱用于將熱能提供給熱力系統。此外，系統還可以包括熱存儲組件，所述熱存儲組件被配置為選擇性地存儲至少某些廢熱。

系統還可以包括壓縮機，所述壓縮機被配置為在第一工作流體進入太陽能接收器之前對其進行壓縮。系統可以包括多級壓縮機和中間冷卻設備，所述多級壓縮機至少包括第一壓縮機和第二壓縮機，所述中間冷卻設備被配置為用于在第一壓縮機中的壓縮之后而在第二壓縮機中的壓縮之前對第一工作流體進行冷卻。第二渦輪機可以包括多級渦輪機。系統可以包括多個太陽能電站。

根據本發明的另一方面，提供了一種聯合循環電力系統，其包括：

●至少一個太陽能電站，其包括：

○太陽能收集系統，其被配置為利用照射來的太陽輻射來加熱第一工作流體；以及

○第一渦輪機，其被配置為用于通過在其中擴張加熱的第一工作流體來發電，以及

●至少一個回收電站，其包括：

○熱回收單元，其被配置為利用第一渦輪機的廢熱來加熱第二工作流體，以及

○第二渦輪機，其被配置為用于通過在其中擴張加熱的第二工作流體來發電。

附圖說明

根據以下具體的描述并結合附圖，將更充分地理解和了解本主題，在附圖中：

圖1A和圖1B中的每個都是太陽能聯合循環電力系統的簡化的示意性示圖；

圖2A和圖2B中的每個都是太陽能聯合循環電力系統的另一示例的簡化的示意性示圖；

圖3至圖10中的每個都是根據對圖1A至圖2B中所例示的示例所進行的變型而構建并操作的太陽能聯合循環電力系統的簡化的示意性示圖；以及

圖11A和圖11B中的每個都是圖1A至圖10中所例示的太陽能聯合循環電力系統的另選的布局的簡化的示意性示圖。

具體實施方式

在以下描述中，將對本主題的各個方面進行描述。為了解釋的目的，為了提供對本主題的徹底理解，對具體的配置和細節進行了闡述。然而，對本領域技術人員還將是明顯的是，在不偏離本發明的范圍的情況下，可以不用本文中所提供的具體細節來實踐本主題。此外，為了不混淆對本主題的描述，本描述省略并且/或者簡化了某些熟知的特征。

如在圖1A至圖2B中所見，提供了太陽能聯合循環電力系統100，其包括：太陽能電站102，其構成頂循環系統；以及回收電站104，其構成底循環系統?？梢酝ㄟ^太陽能、或太陽能和燃料的組合來驅動太陽能電站102。太陽能電站102可以包括第一渦輪機118，第一渦輪機118被配置為在開環或閉環的Brayton循環中操作。另選地，可以將太陽能電站102配置為根據任何適合的熱動力循環來進行操作。諸如空氣、水、氦、熔鹽、任何有機流體或二氧化碳的適合的工作流體可以在太陽能電站102內和/或回收電站104內流動以驅動其操作。