[實用新型]熔融鹽儲熱太陽能熱發電系統

有效

• 申請號: 201420656701.6
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN204186541U
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 田增華;李惠民;魏春嶺;張鈞;武耀勇;田景奎;吳真;任要中;杜金鋒
• 申請（專利權）人: 中國電力工程顧問集團華北電力設計院工程有限公司
• 主分類號: F03G3/06
• 分類號: F03G3/06;F01D15/10;F24J2/34
• 代理公司: 北京申翔知識產權代理有限公司 11214
• 代理人: 艾晶;周春發

技術領域

本發明涉及一種槽式熔融鹽儲熱太陽能熱發電系統，特別是一種能穩定輸出電力負荷的槽式熔融鹽儲熱太陽能熱發電系統。

背景技術

槽式太陽能熱發電全稱為“槽式拋物面聚光太陽能熱發電”，其裝置是一種借助槽式拋物面反光鏡將太陽光反射并聚焦到集熱管上，加熱集熱管中的導熱流體，管中導熱流體通過換熱系統將水加熱成水蒸汽，驅動汽輪發電機組發電的清潔能源利用裝置。

槽式太陽能熱發電技術是目前世界上最成熟的，也是商業化運行項目最多的太陽能熱發電技術。槽式太陽能熱發電技術的優勢在于：系統結構緊湊，其太陽能熱輻射收集裝置占地面積比塔式和碟式系統的要小30%-50%；槽式拋物面集熱裝置的制造所需的構件形式不多，容易實現標準化，適合批量生產；用于聚焦太陽光的槽式拋物面聚光器加工簡單，制造成本較低；太陽能槽式發電不需太高的建筑，其跟蹤系統只需一維同軸跟蹤即可實現多個集熱器的實時跟蹤，減少跟蹤系統難度和費用。

然而現有的槽式太陽能熱發電系統也存在諸多問題。如圖1所示的現有的槽式太陽能熱發電系統主要包括以下四個子系統。

（1）集熱子系統，是系統的核心，由槽式拋物面反光鏡、接收器和跟蹤裝置構成。熱接收器采用真空管式，跟蹤方式采用一維跟蹤，可采用南北向布置方式。

（2）蒸汽發生子系統，由預熱器、蒸汽發生器、過熱器和再熱器組成。工質為導熱油時，采用雙回路，即接收器中導熱油被加熱后，進入蒸汽發生子系統中產生過熱蒸汽，過熱蒸汽進入汽輪發電子系統發電。

（3）發電子系統，基本組成與常規發電設備類似，但需要配置一種專用控制裝置，用于太陽能加熱系統與輔助能源系統之間的切換，或用于太陽能加熱系統與輔助能源加熱系統混合工作。

（4）儲熱子系統，在白天導熱油提供熱量并儲存，在夜間情況下，太陽能熱發電系統可以依靠熱儲能系統儲存的能量維持系統正常運行一定的時間。

上述導熱油流經集熱子系統、儲熱子系統及蒸汽發生子系統，導熱油在集熱子系統中為吸熱介質，在儲熱子系統內為放熱和吸熱介質，在蒸汽發生子系統內作為放熱介質。導熱油的熱量來自于集熱子系統內的集熱鏡場吸收太陽能輻射，一部分導熱油進入蒸汽發生子系統，一部分進入儲熱子系統進行熱量的交換和儲存，在沒有太陽的情況下，集熱子系統無法供熱或供熱產生波動，儲能子系統便可提供熱量。在一定程度上，導熱油的溫度和流量隨太陽能輻射的變化而變化，造成蒸汽發生子系統內蒸汽參數的變化，進而容易造成發電子系統內汽輪機出力的負荷波動。雖然系統內配置了儲能子系統，在汽機出力發生波動的時候可調用儲能裝置消除負荷波動，但儲熱子系統的出熱管道與集熱子系統共用一個輸送管道，由充熱階段轉入放熱階段需要一定時間，產生時間差，這段時間內無法消除汽輪機的負荷變化，給電站控制增加了很大難度。

因此，如何保證蒸汽發生子系統內蒸汽參數和發電子系統內的出力負荷保持穩定、不產生波動，是目前亟待解決的問題。

發明內容

本發明的所解決的技術問題即在提供一種能穩定輸出電力負荷的槽式熔融鹽儲熱太陽能熱發電系統。

本發明所采用的技術手段如下所述。

一種熔融鹽儲熱太陽能熱發電系統，包含集熱子系統、儲熱子系統、蒸汽發生子系統和發電子系統，所述集熱子系統連接儲熱子系統，儲熱子系統連接蒸汽發生子系統，蒸汽發生子系統連接發電子系統。

所述儲熱子系統，包含依次相連的高溫熔鹽儲罐、導熱油-熔鹽換熱器和低溫熔鹽儲罐，所述蒸汽發生子系統包含依次相連的過熱器、蒸汽發生器和預熱器，還包含再熱器，所述高溫熔鹽儲罐連接過濾器和再熱器，所述低溫熔鹽儲罐連接預熱器和再熱器，導熱油-熔鹽換熱器連接集熱子系統。

所述過熱器和再熱器連接發電子系統內的汽輪機和冷凝設備。

所述集熱子系統包括集熱鏡場。在集熱鏡場輸送導熱油管道上設有膨脹油箱和導熱油泵。