[發明專利]二次反射塔式太陽能光熱電站熔鹽熱工系統

無效

• 申請號: 201210253151.9
• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN102748252A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 姜曉霞;張晨;陳麗君;鞠鳳鳴;趙歡歡
• 申請（專利權）人: 哈爾濱汽輪機廠輔機工程有限公司
• 主分類號: F03G6/00
• 分類號: F03G6/00;F01D15/10;F01K25/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

技術領域

本發明涉及一種熔鹽熱工系統，具體涉及一種二次反射塔式太陽能光熱電站熔鹽熱工系統。

背景技術

現有塔式太陽能光熱電站為一次反射式，吸熱器均安裝在聚光塔塔頂，吸熱和蓄熱工質采用不同工質，吸熱工質通常為水、油、等，蓄熱工質通常為油、鹽或多孔陶瓷。現有塔式太陽能光熱電站熔鹽熱工系統中，太陽光經定日鏡場聚焦到塔頂吸熱器，光能轉換成熱能，被經泵輸送到吸熱器的吸熱工質帶走，直接或間接生成蒸汽，驅動汽輪機轉動，汽輪機帶動電機發電。為了實現穩定連續發電，通常需要增設蓄熱裝置，當日照充足時，將富余熱量通過蓄熱裝置進行蓄熱備用，當日照不足或夜間時，開啟蓄熱裝置，直接或間接產生蒸汽，驅動汽輪機轉動，汽輪機帶動電機發電。對于一次反射的集熱高塔，吸熱器布置于塔頂，受塔頂風速的影響，吸熱器外部的熱損失較大；在高塔上安裝大體積的吸熱器系統給工程帶來許多難題，且吊裝過程對環境要求較高，風險極大；熱工系統運行過程中，需要配置高揚程高溫工質泵，將吸熱工質泵入塔頂的吸熱器，增加系統投資及廠用電的耗用；從地面到高塔吸熱器的吸熱工質管道較長，系統復雜，成本提升的同時，也增加了泄漏風險和維修檢查的難度。對于水/蒸汽熱工系統，吸熱工質為水，水通過泵輸送到位于塔頂的吸熱器，在吸熱器中被加熱后，發生相變，成為高溫高壓蒸汽，一部分蒸汽直接進入汽輪機，另一部分蒸汽進入一級蓄熱器(汽包)，進行蒸汽蓄熱，還有一部分蒸汽進入儲熱熱交換器，將熱量傳遞給來自冷罐的低溫蓄熱工質，蓄熱工質吸熱升溫后進入熱罐蓄熱備用，當日照不足或夜間時，開啟一級蓄熱器和熱罐，通過蒸汽發生器產生蒸汽，驅動汽輪機轉動，汽輪機帶動電機發電。受蒸汽在高溫狀態下的高壓影響，整個系統處于高壓運行狀態，系統成本高，系統運行風險大，安全性和可靠性差。

對于采用導熱油的熱工系統，導熱油僅適用于400℃以下的場合，限制了塔式系統接收器的聚焦溫度。高溫狀態油泄漏入大氣，成為有毒易燃易爆氣體，容易引發火災，且油的價格昂貴。對于空氣熱工系統，吸熱工質為空氣，空氣在塔頂吸熱器中被加熱至高溫，一部分高溫高壓空氣直接進入燃氣輪機發電，另一部分高溫空氣進入蓄熱器(多孔陶瓷)，進行多孔陶瓷蓄熱，當日照不足或夜間時，開啟蓄熱器，通過蒸汽發生器產生蒸汽，驅動汽輪機轉動，汽輪機帶動電機發電。受空氣熱值較低影響，吸熱器的設計難度大，極易產生過熱，熱效率低。

綜上，現有太陽能光熱電站熔鹽熱工系統在使用中存在的問題是現有太陽能光熱電站熔鹽熱工系統采用高塔集熱并使用塔頂吸熱器，因塔頂吸熱器位置高使其安裝維護困難、系統成本和附加損耗高，吸熱、儲熱使用蒸汽、油等工質，使系統成本和技術風險居高不下的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種二次反射塔式太陽能光熱電站熔鹽熱工系統，以解決現有太陽能光熱電站熔鹽熱工系統采用高塔集熱并使用塔頂吸熱器，因塔頂吸熱器位置高使其安裝維護困難、系統成本和附加損耗高，吸熱、儲熱使用蒸汽、油等工質，使系統成本和技術風險居高不下的問題。

本發明為解決上述問題采取的技術方案是：所述二次反射塔式太陽能光熱電站熔鹽熱工系統包括吸熱器、冷罐、熱罐、蒸汽發生器、冷熔鹽充注管路、吸熱器冷熔鹽管路、吸熱器熱熔鹽管路、蒸汽發生器熱熔鹽管路、蒸汽發生器冷熔鹽管路、給水管路、蒸汽發生器蒸汽管路、定日鏡場、工質流體、發電系統和二次反射鏡，所述吸熱器、冷罐、熱罐、蒸汽發生器、定日鏡場和發電系統均落地設置，所述二次反射鏡安裝在塔架上，所述工質流體為熔鹽流體，所述工質流體注入到冷熔鹽充注管路中，所述冷熔鹽充注管路與冷罐連通，冷罐和吸熱器之間通過吸熱器冷熔鹽管路連通，吸熱器熱熔鹽管路的一端與吸熱器連通，吸熱器熱熔鹽管路的另一端與熱罐連通，蒸汽發生器熱熔鹽管路的一端與熱罐連通，蒸汽發生器熱熔鹽管路的另一端與蒸汽發生器連通，蒸汽發生器與冷罐之間通過蒸汽發生器冷熔鹽管路連通，蒸汽發生器與發電系統通過蒸汽發生器蒸汽管路連通，蒸汽發生器上還連通有給水管路。