[實用新型]一種太陽能直接氣化有機朗肯循環發電系統

有效

• 申請號: 201420581433.6
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN204200290U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 王華;葛眾;張凇源;蒲興煌;劉健
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01D15/10;F03G6/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種太陽能直接氣化有機朗肯循環發電系統，屬于能源與環境技術領域。

背景技術

電力生產在現代生產生活中扮演著越來越重要的角色，可以說電力供應是整個社會發展的瓶頸。一個世紀以來，電力工業嚴重依賴于化石燃料都，雖然近年來隨著超臨界朗肯循環等技術的應用，煤電效率逐步提高（現在世界上最新技術已經能達到近50%的熱效率），但電力工業依然是二氧化碳及二氧化硫嚴重環境污染物主要的排放源，同時隨著石化燃料的枯竭，開采的成本和難度會越來越大，因此加大對新能源開發的力度，減少對化石燃料的依賴，使用更清潔的能源是現在人類的必然選擇。

太陽的輻射功率達3.8×1023kW，其中，地球截取的太陽能輻射能通量為1.7×1014kW，比核能，地熱和引力能儲量總和還要大5000多倍。據估算，太陽在一月之內輻射到地球上的能量，可抵地球上包括石化燃料、原子能等在內的所有不可再生能源總儲量的10倍之多，太陽能是真正取之不盡、用之不竭的能源。我國屬太陽能資源相當豐富的國家，國土面積的2/3地區年日照時數大于2200h，單位面積太陽能輻射總量高于5016MJ/m²。因此，研究太陽能發電技術對我國乃至全人類的持續發展有重要意義。太陽能發電可在不對環境帶來任何污染和公害情況下，將太陽能轉化為電能，太陽能發電被譽為未來最理想的發電方式。按轉換方式的不同，可分為光伏發電及光-熱-電兩種方式，其中，光伏發電技術已較成熟，但其效率低、初投資高。

本系統將太陽能直接氣化加熱與有機朗肯循環相結合，在降低成本的同時有效提高了系統的效率，有望成為構建分布式能源供應系統的重要技術措施。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題及不足，本實用新型提供一種太陽能直接氣化有機朗肯循環發電系統。該系統將太陽能直接氣化加熱與有機朗肯循環相結合，有效降低了系統的成本，提高了系統的效率，本實用新型通過以下技術方案實現。

一種太陽能直接氣化有機朗肯循環發電系統，包括有機工質回路和冷卻水回路，有機工質回路由槽式太陽能集熱器加熱陣列1、氣液分離器2、槽式太陽能集熱器過熱陣列4、透平5、勵磁發電機6、冷凝器7、儲液罐8、有機工質加壓泵9構成，槽式太陽能集熱器加熱陣列1出口經管道與氣液分離器2進口連接，氣液分離器2出口經管道與槽式太陽能集熱器過熱陣列4進口連接，槽式太陽能集熱器過熱陣列4出口經管道與透平5進口連接，透平5出口經管道與冷凝器7熱流體側進口連接，冷凝器7熱流體側出口經管道與儲液罐8進口連接，儲液罐8出口經管道與有機工質加壓泵9進口連接，有機工質加壓泵9出口經管道與槽式太陽能集熱器加熱陣列1進口連接；冷卻水回路由冷凝器7、冷卻塔10、冷卻水泵11構成，冷卻水泵11經過管道連接冷卻塔10出口與冷凝器7冷流體側進口之間，冷凝器7冷流體側出口經管道與冷卻塔10上端布水管連接。

所述該系統還包括有機工質循環泵3，有機工質循環泵3進口經管道與氣液分離器2出口連接，有機工質循環泵3出口經管道與槽式太陽能集熱器加熱陣列1進口連接。

上述有機工質回路采用R123、R245fa、甲苯、丁烷、異丁烷、戊烷、異戊烷、環戊烷、庚烷、R113、R11、環己烷、苯、鄰二甲苯、乙基苯、6甲基2硅氧烷、8甲基3硅氧烷、10甲基4硅氧烷、12甲基5硅氧烷、R134a、R227ea及由這些純工質組成的混合工質作循環工質，根據實際需要具體選擇。

本是實用新型的工作原理是：

（1）若中午太陽輻射強度較強時，有機工質經太陽能集熱器加熱陣列1吸熱后流入到氣液分離器2中；若早晨太陽輻射強度較低時，有機工質經太陽能集熱器加熱陣列1一次吸熱達不到所需發電壓力時，開啟太陽能集熱器加熱陣列1、氣液分離器2、有機工質循環泵3之間的管路，氣液分離器2中未達到所需發電壓力的有機工質流經到有機工質循環泵3并進入太陽能集熱器加熱陣列1中重新，完成一個循環，直到有機工質壓力達到發電要求加熱；