[發明專利]一種基于吸收式熱泵的太陽能聚光集熱發電裝置

有效

• 申請號: 201610136731.8
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105649901B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 彭爍;周賢;王保民
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: F03G6/06
• 分類號: F03G6/06;F24S20/40;F22B33/18
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種基于吸收式熱泵的太陽能聚光集熱發電裝置，其特征在于，包括：

太陽能聚光集熱單元：接收匯聚太陽輻射能并加熱傳熱工質，熱傳熱工質作為中溫熱源輸送給吸收式熱泵單元；太陽能聚光集熱單元與吸收式熱泵單元之間經傳熱工質循環管路連接；

吸收式熱泵單元：以被加熱的傳熱工質作為驅動熱源，利用吸收劑對制冷劑的吸收與解吸過程進行放熱和吸熱傳遞，在放熱時加熱工質產生高溫熱能并傳遞給動力發電單元，在吸熱時與傳熱工質換熱并返回給太陽能聚光集熱單元；吸收式熱泵單元與動力發電單元經水循環管路連接；

動力發電單元：利用吸收式熱泵單元傳遞的熱能加熱生成的高溫高壓蒸汽，通過汽輪機與發電機組將接收的熱能轉化為電能并輸出；

所述吸收式熱泵單元包括發生器(4)、冷凝器(5)、蒸發器(6)和吸收器(7)，其中發生器(4)、冷凝器(5)、蒸發器(6)和吸收器(7)之間連接有制冷劑循環管路；制冷劑與吸收、解吸制冷劑的吸收劑溶液組成工質對，發生器(4)與吸收器(7)之間連接有工質對循環管路；蒸發器(6)、吸收器(7)和冷凝器(5)之間還連接有動力發電工質的循環管路；發生器(4)的傳熱工質入口與太陽能聚光集熱單元的吸熱器(2)的傳熱工質出口連接，發生器(4)的傳熱工質出口與吸熱器(2)的傳熱工質入口連接；

所述的制冷劑循環管路的連接為：

發生器(4)的制冷劑出口連接冷凝器(5)的制冷劑入口，冷凝器(5)的制冷劑出口通過節流閥(8)連接蒸發器(6)的制冷劑入口，蒸發器(6)的制冷劑出口連接吸收器(7)的制冷劑入口；

所述的工質對循環管路的連接為：

吸收器(7)的工質對稀溶液出口通過循環泵(9)連接發生器(4)的工質對稀溶液入口；發生器(4)的工質對濃溶液出口連接吸收器(7)的工質對濃溶液入口。

2.如權利要求1所述的基于吸收式熱泵的太陽能聚光集熱發電裝置，其特征在于，所述太陽能聚光集熱單元包括太陽能聚光鏡場(1)、吸熱器(2)和傳熱工質泵(3)，其中太陽能聚光鏡場(1)接收并匯聚太陽能輻射能量并傳遞給吸熱器(2)，吸熱器(2)中的傳熱工質被加熱成中溫傳熱工質，中溫傳熱工質經管路輸送給吸收式熱泵單元；吸收式熱泵單元將傳熱后的傳熱工質經傳熱工質泵(3)返還輸送至吸熱器(2)中。

3.權利要求1所述的基于吸收式熱泵的太陽能聚光集熱發電裝置，其特征在于，所述的動力發電工質的循環管路的連接為：

蒸發器(6)的冷凝入口與動力發電單元的排汽口相連接，冷凝出口經凝結水泵(12)與吸收器(7)換熱入口相連接，其中管路管上還與給水加熱器(13)換熱，吸收器(7)換熱出口與冷凝器(5)換熱入口相連接，冷凝器(5)換熱出口輸出高溫高壓蒸汽。

4.權利要求1所述的基于吸收式熱泵的太陽能聚光集熱發電裝置，其特征在于，吸收式熱泵單元的工質傳熱及循環包括：

加熱器(2)傳輸的傳熱工質在發生器(4)中加熱從吸收器(7)輸送來的具有一定濃度的工質對稀溶液，并使其中的大部分制冷劑蒸發出來；

制冷劑蒸汽進入冷凝器(5)中，將動力發電單元的工質水加熱成高溫高壓蒸汽，同時，制冷劑被冷凝成制冷劑液體，再經節流閥(8)降壓到蒸發壓力；

制冷劑經節流進入蒸發器(6)中，吸收汽輪機排汽的熱量而激化成蒸發壓力下的制冷劑蒸汽進入到吸收器(7)中，同時，將汽輪機排汽冷凝成液態；

在發生器(4)中經發生過程剩余的得到的工質對濃溶液經節流降到蒸發壓力進入吸收器(7)中，與從蒸發器(6)出來的低壓制冷劑蒸汽相混合，吸收低壓制冷劑蒸汽并恢復到原來的濃度；在吸收器(7)中恢復了濃度的工質對溶液又經循環泵(9)升壓后送入發生器(4)中繼續循環。

5.如權利要求1所述的基于吸收式熱泵的太陽能聚光集熱發電裝置，其特征在于，所述動力發電單元包括汽輪機(10)、發電機(11)、凝結水泵(12)和給水加熱器(13)，其中，吸收式熱泵單元產生的高溫高壓蒸汽進入汽輪機(10)做功，驅動發電機(11)輸出電能；發電后的汽輪機排汽進入吸收式熱泵單元冷凝，冷凝水經凝結水泵(12)升壓返回吸收式熱泵單元加熱，在返回管路上經給水加熱器(13)預熱。