[發(fā)明專利]一種太陽(yáng)能熱發(fā)電方法及裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510212830.5
• 申請(qǐng)日: 2015-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN104896764A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟寧;王海波;魏然
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京瑞柯徠姆環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): F24J2/04
• 分類號(hào): F24J2/04;F03G6/04;F03G6/00
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• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種太陽(yáng)能熱發(fā)電方法，其特征在于：

該方法采用經(jīng)頂循環(huán)壓氣機(jī)增壓后的空氣，送入太陽(yáng)能聚熱裝置的腔體式接收器吸收熱量，產(chǎn)生的高溫空氣驅(qū)動(dòng)高溫空氣渦輪機(jī)，拖動(dòng)頂循環(huán)發(fā)電機(jī)發(fā)電，從而將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，高溫空氣渦輪機(jī)排出的空氣，經(jīng)回?zé)崞鹘禍睾笈懦觯瑥亩纬身敳坎剂蓄D循環(huán)回路；另一路經(jīng)底循環(huán)壓氣機(jī)增壓后的壓縮空氣，送入回?zé)崞魑崭邷乜諝鉁u輪機(jī)的排氣余熱，產(chǎn)生的熱空氣驅(qū)動(dòng)底循環(huán)空氣渦輪機(jī)，拖動(dòng)底循環(huán)發(fā)電機(jī)發(fā)電，經(jīng)底循環(huán)空氣渦輪機(jī)降溫降壓后的空氣排入大氣，從而形成底部布列頓循環(huán)回路；

所述的頂部布列頓循環(huán)和底部布列頓循環(huán)通過(guò)回?zé)崞鹘M成復(fù)疊式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

設(shè)有雙級(jí)蓄熱子系統(tǒng)：所述的雙級(jí)蓄熱子系統(tǒng)包括高溫蓄熱器、低溫蓄熱器：從太陽(yáng)能聚熱系統(tǒng)的腔體式接收器出來(lái)的高溫空氣，經(jīng)高溫蓄熱器將高溫空氣的部分顯熱儲(chǔ)存起來(lái)，經(jīng)過(guò)高溫蓄熱器儲(chǔ)存顯熱后的空氣，再經(jīng)低溫蓄熱器蓄熱降溫后排出；

所述的雙級(jí)蓄熱子系統(tǒng)在太陽(yáng)輻射能量充足時(shí)儲(chǔ)存熱量，在太陽(yáng)輻射能量不足時(shí)，頂循環(huán)壓氣機(jī)增壓后的壓縮空氣，經(jīng)低溫蓄熱器、高溫蓄熱器加熱后，產(chǎn)生的高溫空氣，驅(qū)動(dòng)高溫空氣渦輪機(jī)拖動(dòng)頂循環(huán)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：

所述的高溫蓄熱器中包含高溫蓄熱工質(zhì)，該高溫蓄熱工質(zhì)包括熔鹽、金屬蓄熱材料或耐高溫的混凝土蓄熱材料；

所述的低溫蓄熱器中包含低溫蓄熱工質(zhì)，該低溫蓄熱工質(zhì)包括導(dǎo)熱油、高壓飽和水或相變工質(zhì)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

所述的太陽(yáng)能聚熱裝置是指塔式或碟式太陽(yáng)能聚熱裝置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

所述的高溫空氣渦輪機(jī)(25)與底循環(huán)空氣渦輪機(jī)(34)采用相同或不同的進(jìn)氣壓力。

6.一種太陽(yáng)能熱發(fā)電裝置，其特征在于：

該裝置由頂部布列頓循環(huán)和底部布列頓循環(huán)復(fù)疊而成；

所述的頂部布列頓循環(huán)是指空氣(20)經(jīng)頂循環(huán)壓氣機(jī)(21)增壓后，形成頂循環(huán)壓縮空氣(22)，送入太陽(yáng)能聚熱裝置的腔體式接收器(23)吸收熱量，產(chǎn)生的高溫空氣(24)驅(qū)動(dòng)高溫空氣渦輪機(jī)(25)拖動(dòng)頂循環(huán)發(fā)電機(jī)(26)發(fā)電，從而將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，高溫空氣渦輪機(jī)(25)排出的空氣，經(jīng)回?zé)崞?27)降溫后排出，從而形成頂部布列頓循環(huán)回路；

所述的底部布列頓循環(huán)是指空氣(30)經(jīng)底循環(huán)壓氣機(jī)(31)增壓后，產(chǎn)生壓縮空氣(32)，通過(guò)回?zé)崞?27)回收高溫空氣渦輪機(jī)(25)的排氣余熱，產(chǎn)生的熱空氣(33)，送入底循環(huán)空氣渦輪機(jī)(34)拖動(dòng)底循環(huán)發(fā)電機(jī)(35)發(fā)電，再由底循環(huán)空氣渦輪機(jī)(34)排出，從而形成底部布列頓循環(huán)回路；

所述的頂部布列頓循環(huán)和底部布列頓循環(huán)通過(guò)回?zé)崞?27)組成復(fù)疊式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于：

設(shè)有雙級(jí)蓄熱子系統(tǒng)：所述的雙級(jí)蓄熱子系統(tǒng)包括高溫蓄熱器(37)、低溫蓄熱器(38)，從太陽(yáng)能聚熱系統(tǒng)的腔體式接收器(23)出來(lái)的高溫空氣(24)，經(jīng)高溫蓄熱器(37)、低溫蓄熱器(38)蓄熱降溫后排出；

所述的雙級(jí)蓄熱子系統(tǒng)在太陽(yáng)輻射能量充足時(shí)儲(chǔ)存熱量，在太陽(yáng)輻射能量不足時(shí)，頂循環(huán)壓氣機(jī)(21)增壓后的頂循環(huán)壓縮空氣(22)，經(jīng)低溫蓄熱器(38)、高溫蓄熱器(37)加熱后，產(chǎn)生高溫空氣(24)，驅(qū)動(dòng)高溫空氣渦輪機(jī)(25)拖動(dòng)頂循環(huán)發(fā)電機(jī)(26)發(fā)電。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于：

所述的高溫蓄熱器中包含高溫蓄熱工質(zhì)，該高溫蓄熱工質(zhì)包括熔鹽、金屬蓄熱材料或耐高溫的混凝土蓄熱材料；

所述的低溫蓄熱器中包含低溫蓄熱工質(zhì)，該低溫蓄熱工質(zhì)包括導(dǎo)熱油、高壓飽和水或相變工質(zhì)。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于：

所述的高溫空氣渦輪機(jī)(25)、底循環(huán)空氣渦輪機(jī)(34)采用共軸或異軸運(yùn)行方式；

所述的高溫空氣渦輪機(jī)(25)、底循環(huán)空氣渦輪機(jī)(34)采用共軸方式時(shí)，頂循環(huán)發(fā)電機(jī)(26)、底循環(huán)發(fā)電機(jī)(35)合并為同一臺(tái)發(fā)電機(jī)。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于：

所述的太陽(yáng)能聚熱裝置是指塔式或碟式太陽(yáng)能聚熱裝置。