[實用新型]熔融鹽儲熱太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420656701.6
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN204186541U
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 中國電力工程顧問集團華北電力設(shè)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11214
• 代理人: 艾晶;周春發(fā)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種槽式熔融鹽儲熱太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，特別是一種能穩(wěn)定輸出電力負(fù)荷的槽式熔融鹽儲熱太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

槽式太陽能熱發(fā)電全稱為“槽式拋物面聚光太陽能熱發(fā)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(dǎo)熱流體，管中導(dǎo)熱流體通過換熱系統(tǒng)將水加熱成水蒸汽，驅(qū)動汽輪發(fā)電機組發(fā)電的清潔能源利用裝置。

槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)是目前世界上最成熟的，也是商業(yè)化運行項目最多的太陽能熱發(fā)電技術(shù)。槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)的優(yōu)勢在于：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(tǒng)的要小30%-50%；槽式拋物面集熱裝置的制造所需的構(gòu)件形式不多，容易實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，適合批量生產(chǎn)；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(fā)電不需太高的建筑，其跟蹤系統(tǒng)只需一維同軸跟蹤即可實現(xiàn)多個集熱器的實時跟蹤，減少跟蹤系統(tǒng)難度和費用。

然而現(xiàn)有的槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)也存在諸多問題。如圖1所示的現(xiàn)有的槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)主要包括以下四個子系統(tǒng)。

（1）集熱子系統(tǒng)，是系統(tǒng)的核心，由槽式拋物面反光鏡、接收器和跟蹤裝置構(gòu)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(fā)生子系統(tǒng)，由預(yù)熱器、蒸汽發(fā)生器、過熱器和再熱器組成。工質(zhì)為導(dǎo)熱油時，采用雙回路，即接收器中導(dǎo)熱油被加熱后，進入蒸汽發(fā)生子系統(tǒng)中產(chǎn)生過熱蒸汽，過熱蒸汽進入汽輪發(fā)電子系統(tǒng)發(fā)電。

（3）發(fā)電子系統(tǒng)，基本組成與常規(guī)發(fā)電設(shè)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(tǒng)與輔助能源系統(tǒng)之間的切換，或用于太陽能加熱系統(tǒng)與輔助能源加熱系統(tǒng)混合工作。

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

上述導(dǎo)熱油流經(jīng)集熱子系統(tǒng)、儲熱子系統(tǒng)及蒸汽發(fā)生子系統(tǒng)，導(dǎo)熱油在集熱子系統(tǒng)中為吸熱介質(zhì)，在儲熱子系統(tǒng)內(nèi)為放熱和吸熱介質(zhì)，在蒸汽發(fā)生子系統(tǒng)內(nèi)作為放熱介質(zhì)。導(dǎo)熱油的熱量來自于集熱子系統(tǒng)內(nèi)的集熱鏡場吸收太陽能輻射，一部分導(dǎo)熱油進入蒸汽發(fā)生子系統(tǒng)，一部分進入儲熱子系統(tǒng)進行熱量的交換和儲存，在沒有太陽的情況下，集熱子系統(tǒng)無法供熱或供熱產(chǎn)生波動，儲能子系統(tǒng)便可提供熱量。在一定程度上，導(dǎo)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(fā)生子系統(tǒng)內(nèi)蒸汽參數(shù)的變化，進而容易造成發(fā)電子系統(tǒng)內(nèi)汽輪機出力的負(fù)荷波動。雖然系統(tǒng)內(nèi)配置了儲能子系統(tǒng)，在汽機出力發(fā)生波動的時候可調(diào)用儲能裝置消除負(fù)荷波動，但儲熱子系統(tǒng)的出熱管道與集熱子系統(tǒng)共用一個輸送管道，由充熱階段轉(zhuǎn)入放熱階段需要一定時間，產(chǎn)生時間差，這段時間內(nèi)無法消除汽輪機的負(fù)荷變化，給電站控制增加了很大難度。

因此，如何保證蒸汽發(fā)生子系統(tǒng)內(nèi)蒸汽參數(shù)和發(fā)電子系統(tǒng)內(nèi)的出力負(fù)荷保持穩(wěn)定、不產(chǎn)生波動，是目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的所解決的技術(shù)問題即在提供一種能穩(wěn)定輸出電力負(fù)荷的槽式熔融鹽儲熱太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)手段如下所述。

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

所述儲熱子系統(tǒng)，包含依次相連的高溫熔鹽儲罐、導(dǎo)熱油-熔鹽換熱器和低溫熔鹽儲罐，所述蒸汽發(fā)生子系統(tǒng)包含依次相連的過熱器、蒸汽發(fā)生器和預(yù)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(yù)熱器和再熱器，導(dǎo)熱油-熔鹽換熱器連接集熱子系統(tǒng)。

所述過熱器和再熱器連接發(fā)電子系統(tǒng)內(nèi)的汽輪機和冷凝設(shè)備。

所述集熱子系統(tǒng)包括集熱鏡場。在集熱鏡場輸送導(dǎo)熱油管道上設(shè)有膨脹油箱和導(dǎo)熱油泵。