[發明專利]具有蓄熱器的太陽能集熱器廠

有效

• 申請號: 201480016897.5
• 申請日: 2014-03-17
• 公開（公告）號: CN105247208B
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 盧卡斯·赫萊爾
• 申請（專利權）人: 斯坦陵布什大學
• 主分類號: F03G6/06
• 分類號: F03G6/06;F01K3/12;F22B1/00
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 劉釗;齊葵

本申請提供了一種聚光型太陽能收集器廠，其中具有相關聯的氣輪機的增壓太陽能接收器和低壓太陽能接收器與公共的熱能存儲系統一起使用。來自氣輪機的廢氣被連接到熱能存儲系統，以將除了從低壓太陽能接收器接收的熱量之外的剩余熱傳送給熱能存儲系統。增壓太陽能接收器可以是與低壓接收器分離的單元，并且至少一些定日鏡被控制以將反射太陽能從一個太陽能接收器重新引導到另一個太陽能接收器。替代地，增壓太陽能接收器可以被與低壓接收器結合到單個單元中，該單個單元具有高壓接收器的熱接收部分和用于加熱入口和出口之間的空氣以形成低壓接收器的流動通道。

技術領域

本發明涉及一般類型的太陽能集熱器廠，在一般類型的太陽能集熱器廠中，入射的太陽輻射通過被稱為定日鏡的多個循跡反光鏡被聚集到一個或多個中央接收器上，并且收集的熱能被用于氣輪機中，剩余能量被存儲在熱存儲設施中以備后用。至少從中央接收器為多個定日鏡服務的意義上來說，中央接收器通常被定位在一般位于定日鏡場的中心處的一個或多個塔上。

背景技術

已經以許多不同的配置制造了太陽能接收器。增壓(高壓)和開放(低壓)的太陽能接收器都已在研究設施中被成功地測試，并且已經建成預商用示范電廠?？梢援a生熱增壓空氣的現有的接收器包括管狀接收器和封閉容量接收器。

管狀接收器被稱為間接照射接收器，一般由多個耐高溫金屬合金鍋爐管組成，諸如壓縮空氣、水/蒸汽、二氧化碳或任何其它合適的工作流體的增壓的工作流體從多個耐高溫金屬合金鍋爐管中通過。

另一方面，封閉容量接收器被視為直接照射接收器。封閉容量接收器一般使用增壓石英窗口，太陽輻射通過增壓石英窗口并照射增壓室內部的多孔吸收介質。增壓氣體移動穿過吸收介質，從而在冷卻接收介質的同時獲得熱能。

開放(低壓)的容量接收器通常也是直接照射接收器。在這種情況下，環境空氣，而不是增壓氣體，被吸引通過被暴露于集中的太陽輻射的吸收介質。開放的容量接收器的局限是，在目前的技術發展的狀態下，其只能被實際用于諸如用于生產電能的蘭金循環的有限數量的應用中。

R.Buck等在題為“用于太陽能塔的雙接收器概念”的文章(太陽能80(2006)1249-1254)中，描述了一種低壓型的太陽能接收器，其中在直接照射吸收器管中進行蒸發，同時在供給有來自開放容量接收器的熱空氣的熱交換器中進行給水預熱和蒸汽過熱。整個裝置工作于蘭金循環上。

海德(Heide)等人的US20110185742號美國專利公開提出了幾種聯合循環聚光型太陽能發電廠的布局，該布局的特點是圍繞接收器的獨立的熱傳遞介質循環、在此循環中的高溫熱能存儲系統、用于布雷頓循環和蘭金蒸汽循環的熱交換器，其具有兩個熱源。它們中的一個是其中高溫介質產生蒸汽的太陽能鍋爐，另一個由來自氣輪機的廢氣供能。

2013/0207402號美國專利公開描述了一種具有在氣體側上的兩個不同的壓力水平的聯合循環電廠。其提到了處于兩個不同的壓力水平和兩個不同的垂直位置的空氣接收器。然而，其所有的接收器都被增壓并為氣輪機供料。

青山等人的US8312703號美國專利公開提出了太陽能驅動的聯合循環電廠的四個不同的實施例。它們的特點是增壓空氣和蒸汽過熱接收器，其中蒸汽通過氣輪機廢氣而被產生。在一些提議中，空氣接收器是由過熱蒸汽冷卻。一個實施例的特點是輔助燃料燃燒器，而一個僅具有增壓空氣接收器。在具有兩個接收器的情況下，指出，在低部分負載中，不使用空氣接收器，并且能量被集中在具有較低等級的蒸汽接收器上。

Aga等人的歐洲專利EP2525051描述了一種蒸汽發生接收器和一種用于填充熔鹽熱能存儲系統的分離的接收器。在排放模式期間，用于產生蒸汽的能量由熔鹽經由熱交換器提供。提到了將定日鏡聚焦到位于一個或幾個塔上的兩個接收器中的任何一個接收器上。