[發明專利]太陽能熱力發電設備

有效

• 申請號: 201280041808.3
• 申請日: 2012-08-21
• 公開（公告）號: CN103930719B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: 約阿希姆·克魯格
• 申請（專利權）人: 索拉萊特聚光太陽能發電技術有限責任公司
• 主分類號: F22B1/00
• 分類號: F22B1/00;F22B29/08
• 代理公司: 深圳市德力知識產權代理事務所 44265
• 代理人: 林才桂

技術領域

本發明涉及用熱載體直接蒸發的太陽能熱力發電設備。

背景技術

太陽能熱力發電設備以多種方式存在。除了太陽能塔發電設備和菲涅耳收集器設備之外，還有拋物面槽式發電設備，拋物面槽式發電設備經由拋物面槽式形狀的反射器將陽光反射至有載熱介質穿過的管狀吸收器。數個這種拋物面槽式形狀的反射器，也稱為拋物面槽式片段，結合形成拋物面槽式收集器。

拋物面槽式發電設備常用于產生蒸汽，以通過使用常規水蒸汽回路操縱蒸汽渦輪機。通常，在這方面，使用兩種不同的結構設計。在常用類型的系統中，通過拋物面槽式收集器加熱油，其中油會經由加熱交換器將熱能傳至水蒸汽回路。因此，發生間接蒸發。此外，已經知道，拋物面槽式收集器作為水蒸汽回路的一部分，且在拋物面槽式收集器內發生蒸發。該類型的系統也稱為″直接蒸發″。

使用油回路的系統具有間接蒸發導致不可逆熱損耗的缺點。

在已知的直接蒸發的拋物面槽式發電設備中，拋物面槽式收集器大多成排布置和并聯連接。在這種配置中，經由共用供給管線在各排的一端進行熱載體的供應，并經由共用收集管線在各排的另一端收集加熱后的熱載體。用于輸送蒸發的熱載體的收集管線與共用供給管線需要占用太陽能發電場的大量空間。由于拋物面槽式收集器的各排始終定向在南北方向，這種配置在該方向上進一步需要大量的空間，以能在收集管線得到所希望的熱載體性能，例如溫度和壓力。拋物面槽式收集器的排通常具有700m或更大的長度，從而這種太陽能熱力發電設備在南北方向上會需要大量空間。出于該原因，許多的土地尤其是布置在供電點附近的土地，僅有限地用于太陽能熱力發電設備。

此外，拋物面槽式收集器需要常規維修，其中，如果維護人員可以借助維護車輛直接進入，則會更有優勢。然而，在已知的太陽能熱力發電設備中，因共用供給管線和共用收集管線，拋物面槽式收集器的各排之間的通道受限。結果是，為了進入各排之間，供給管線或者收集管線通常被安裝在高處，例如至少5m高，以便維護車輛可以接近。這會導致大量建設開支。

發明內容

因此，本發明的目的在于，提供一種太陽能熱力發電設備，與已知的發電設備相比，其在南北方向上具有較少的空間需求，且在維護時容易靠近各個收集器。

根據本發明的太陽能熱力發電設備由權利要求1中的特征限定。

本發明提供一種用熱載體直接蒸發的太陽能熱力發電設備，其包括拋物面槽式收集器，每一拋物面槽式收集器由數個拋物面槽式片段構成，其中可經由拋物面槽式收集器將陽光的熱能供應給熱載體，且包括可通過汽化的熱載體驅動的至少一個蒸汽渦輪機。本發明的特征在于，拋物面槽式收集器配置成數個環狀結構，其中環狀結構并聯連接，第一數量的拋物面槽式收集器形成蒸發器，第二數量的拋物面槽式收集器形成過熱器。拋物面槽式收集器的數個環狀結構的并聯連接可通過共用供給管線和共用收集管線實現。

通過拋物面槽式收集器的數個環狀結構的創新性配置，實現回流概念。以該方式，可顯著減少太陽能熱力發電設備在布置拋物面槽式收集器的南北方向上的空間需求。此外，拋物面槽式收集器配置成數個環狀結構，環狀結構并聯連接，可從側部將連接管線例如共用供給管線和共用收集管線引導至環狀結構。其結果是，可方便地從另一側部靠近環狀結構和拋物面槽式收集器。這意味著，可進入環狀結構之間，使得可從至少一個側部抵達各拋物面槽式收集器，由此有利于拋物面槽式收集器的維護作業。

通過第一數量的拋物面槽式收集器形成蒸發器，第二數量的拋物面槽式收集器提供形成過熱器，蒸發器和過熱器彼此分離，且因此能以有利的方式進行控制。通過使蒸汽過熱，可實現特別高效率的太陽能熱力發電設備。

此外，通過拋物面槽式收集器的環狀結構配置的設置，用于拋物面槽式收集器的連接管線的長度可以非常短，這可以通過將太陽能熱力發電設備的其他的部件例如蒸汽渦輪機、控制站或者設備的其他處理技術裝置布置成直接靠近拋物面槽式收集器的環狀結構，尤其是布置在環狀結構的連接管線區域來實現。由此，例如用于汽化熱載體輸送的收集管線的長度可以非常短，這些管線的成本顯著減少，且管線較長導致的熱損耗和壓力損耗顯著減少。而且，用于連接管線的空間需求顯著減少。以該方式，可實現特別廉價和能量利用率高的太陽能熱力發電設備。