[發(fā)明專利]一種基于吸收式熱泵的太陽能聚光集熱發(fā)電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610136731.8
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號(hào): CN105649901B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭爍;周賢;王保民
• 申請（專利權(quán)）人: 中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): F03G6/06
• 分類號(hào): F03G6/06;F24S20/40;F22B33/18
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 段俊濤

本發(fā)明公開了一種基于吸收式熱泵的太陽能聚光集熱發(fā)電裝置，包括太陽能聚光集熱單元、吸收式熱泵單元和動(dòng)力發(fā)電單元；太陽能聚光集熱單元用于接收并匯聚太陽輻射能量，通過傳熱工質(zhì)將接收的太陽輻射能量轉(zhuǎn)化為中溫?zé)崮埽⒃摕崮茌斔徒o吸收式熱泵單元；吸收式熱泵單元以被太陽能加熱的傳熱工質(zhì)作為驅(qū)動(dòng)熱源，利用吸收劑對制冷劑的吸收與解吸過程進(jìn)行放熱和吸熱，將中溫?zé)崮苻D(zhuǎn)變?yōu)楦邷責(zé)崮埽a(chǎn)生高溫高壓蒸汽輸送給動(dòng)力發(fā)電單元；動(dòng)力發(fā)電單元，通過汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)組，將接收的熱能轉(zhuǎn)化并輸出為電能；本發(fā)明解決了太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)蒸汽參數(shù)低導(dǎo)致的動(dòng)力循環(huán)效率低的問題，實(shí)現(xiàn)了太陽能的高效利用，適合規(guī)模化太陽能熱發(fā)電技術(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于吸收式熱泵的太陽能聚光集熱發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

太陽能熱發(fā)電技術(shù)是利用太陽能聚光技術(shù)將太陽輻射能轉(zhuǎn)換成高溫?zé)崮埽缓笸ㄟ^熱力循環(huán)進(jìn)行發(fā)電。根據(jù)聚光技術(shù)的不同將太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)分為槽式、塔式和碟式三類，目前槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)較為成熟，已有商業(yè)化電站運(yùn)行。但傳熱工質(zhì)，通常為導(dǎo)熱油，氣化點(diǎn)較低，從而高溫工作條件下導(dǎo)致變質(zhì)，目前使用的導(dǎo)熱油的最高工作溫度不宜高于400℃，汽輪機(jī)入口主蒸汽參數(shù)最高約為370℃至380℃，主蒸汽參數(shù)較低嚴(yán)重制約了系統(tǒng)發(fā)電效率的提升，很大程度影響了槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。

另外，由于太陽能資源的豐富程度直接影響著太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的性能，因此太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)通常建設(shè)在太陽能資源豐富的沙漠干旱地區(qū)。傳統(tǒng)的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)汽輪機(jī)排汽以水作為冷卻介質(zhì)，會(huì)耗費(fèi)大量的冷卻水，不適用于沙漠干旱地區(qū)，空冷系統(tǒng)以空氣為冷卻介質(zhì)，而太陽能資源豐富地區(qū)環(huán)境溫度較高，使汽輪機(jī)背壓較高，發(fā)電性能受到較大影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題在于提供基于吸收式熱泵的太陽能聚光集熱發(fā)電裝置，既能解決目前槽式太陽能單獨(dú)熱發(fā)電系統(tǒng)主蒸汽參數(shù)低的難題，又能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)水。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種基于吸收式熱泵的太陽能聚光集熱發(fā)電裝置，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(zhì)，熱傳熱工質(zhì)作為中溫?zé)嵩摧斔徒o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(jīng)傳熱工質(zhì)循環(huán)管路連接；

吸收式熱泵單元：以被加熱的傳熱工質(zhì)作為驅(qū)動(dòng)熱源，利用吸收劑對制冷劑的吸收與解吸過程進(jìn)行放熱和吸熱傳遞，在放熱時(shí)加熱工質(zhì)產(chǎn)生高溫?zé)崮懿鬟f給動(dòng)力發(fā)電單元，在吸熱時(shí)與傳熱工質(zhì)換熱并返回給太陽能聚光集熱單元；吸收式熱泵單元與動(dòng)力發(fā)電單元經(jīng)水循環(huán)管路連接；

動(dòng)力發(fā)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(jī)與發(fā)電機(jī)組將接收的熱能轉(zhuǎn)化為電能并輸出。

所述太陽能聚光集熱單元包括太陽能聚光鏡場、吸熱器和傳熱工質(zhì)泵，其中太陽能聚光鏡場接收并匯聚太陽能輻射能量并傳遞給吸熱器，吸熱器中的傳熱工質(zhì)被加熱成中溫傳熱工質(zhì)，中溫傳熱工質(zhì)經(jīng)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(zhì)經(jīng)傳熱工質(zhì)泵返還輸送至吸熱器中。

所述吸收式熱泵單元包括發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器，其中發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器之間連接有制冷劑循環(huán)管路；制冷劑與吸收、解吸制冷劑的吸收劑溶液組成工質(zhì)對，發(fā)生器與吸收器之間連接有工質(zhì)對循環(huán)管路；蒸發(fā)器、吸收器和冷凝器之間還連接有動(dòng)力發(fā)電工質(zhì)的循環(huán)管路；發(fā)生器的傳熱工質(zhì)入口與太陽能聚光集熱單元的吸熱器的傳熱工質(zhì)出口連接，發(fā)生器的傳熱工質(zhì)出口與吸熱器的傳熱工質(zhì)入口連接。

所述的制冷劑循環(huán)管路的連接為：

發(fā)生器的制冷劑出口連接冷凝器的制冷劑入口，冷凝器的制冷劑出口通過節(jié)流閥連接蒸發(fā)器的制冷劑入口，蒸發(fā)器的制冷劑出口連接吸收器的制冷劑入口。

所述的工質(zhì)對循環(huán)管路的連接為：