[發明專利]槽式太陽能導熱油與熔鹽混合熱發電系統

有效

• 申請號: 201610598813.4
• 申請日: 2016-07-26
• 公開（公告）號: CN106089340B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 趙華平;沈劍山;周福云;趙文澤;賀冬枚
• 申請（專利權）人: 康達新能源設備股份有限公司
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 舒丁

技術領域

本發明涉及太陽能發電技術領域，特別是涉及一種槽式太陽能導熱油與熔鹽混合熱發電系統。

背景技術

隨著經濟的發展和社會的進步，人們對能源提出越來越高的要求，尋找新能源成為當前人類面臨的迫切課題。太陽能是人類開發的一種新能源，其主要分為太陽能光伏發電和太陽能光熱發電。其中，太陽能光熱發電是先將太陽能轉化為熱能，熱能再轉化為機械能，機械能轉化為電能。目前，槽式太陽能熱發電系統是太陽能光熱發電方式中比較常見的方式之一，在美國、西班牙等國家已有比較成熟的商業電站，但在國內還處于示范階段。相比光伏電站，配有儲熱系統的槽式太陽能熱發電系統的優勢在于能夠輸出穩定的電能，根據設計要求甚至可實現24小時輸出穩定的電能，在如今棄風、棄光比較嚴重的地區起到很好的調峰作用。該槽式太陽能熱發電系統由集熱系統、熱傳輸與熱交換系統、發電系統、儲熱系統以及輔助加熱系統組成。集熱系統由集熱器、反射器、集熱管、追日系統等核心部件組成。該槽式太陽能熱發電系統的發電原理為：直射的太陽光被反射鏡反射聚焦在處于槽式拋物面集熱器的焦線上，聚焦的陽光被安裝在焦線處的集熱管吸收加熱流經集熱管的傳熱介質，傳熱介質與水進行熱交換產生蒸汽，蒸汽驅動汽輪機組發電。現如今建設的槽式太陽能熱發電系統一般也都是由以上幾大系統組成。差別在于：

1、集熱系統是采用中高溫系統(393℃)還是高溫系統(550℃)；

2、熱傳輸系統是采用導熱油還是熔鹽；

3、發電系統的汽輪機是采用390℃以下的過熱蒸汽還是540℃以下的過熱蒸汽，溫度越高壓力越大汽輪機的朗肯循環效率越高；

4、有沒有儲熱系統(一般商業電站均有儲熱系統只有極少數沒有儲熱系統)。

目前，建成或在建的槽式太陽能熱發電系統的集熱系統和熱傳輸系統及儲熱系統一般采用以下兩種方式：

1、中高溫槽式太陽能熱發電系統：集熱系統采用中高溫系統，熱傳輸介質采用導熱油，儲熱系統采用雙罐間接儲熱方式。這種方式的優勢在于導熱油易流動、系統熱損小、防凝系統設置簡單。缺點在于只能提供10MPa/380℃/380℃過熱蒸汽汽輪機朗肯循環效率只能達到38％-40％；導熱油回路壓力較大；儲能成本較高。

2、高溫槽式太陽能熱發電系統：集熱系統采用高溫系統，熱傳輸介質采用熔鹽，儲熱系統采用雙罐直接儲熱方式。這種方式的優勢在于可提供14MPa或16.7MPa/535℃/535℃高參數過熱蒸汽，從而可以選用高參數的汽輪機組，汽輪機朗肯循環效率可達41％-43％；系統壓力低；儲熱成本相對較低。缺點在于集熱回路及主管路的熱損較大，防凝系統設置復雜。

發明內容

基于此，提供一種提高熱發電效率和減少系統熱損的槽式太陽能導熱油與熔鹽混合熱發電系統。

一種槽式太陽能導熱油與熔鹽混合熱發電系統，包括：汽輪發電機組、連接汽輪發電機組的汽水循環系統，以及分別連接汽水循環系統的中高溫導熱油系統和高溫熔鹽系統；

汽輪發電機組包括：依次連接的高壓缸、中壓缸、低壓缸以及發電機；

汽水循環系統包括：再熱器、預熱器、蒸汽發生器、過熱器、汽水循環換熱機組、冷凝系統和補水系統；再熱器連接中壓缸；預熱器、蒸汽發生器和過熱器依次連接；預熱器連接汽水循環換熱機組；過熱器連接高壓缸；汽水循環換熱機組分別連接高壓缸、中壓缸以及低壓缸；冷凝系統分別連接蒸汽發生器、低壓缸、補水系統以及汽水循環換熱機組；

中高溫導熱油系統包括：第一太陽能集熱器、膨脹罐、導熱油/熔鹽換熱系統以及熔鹽儲熱系統；第一太陽能集熱器的輸入端連接膨脹罐的輸出端；第一太陽能集熱器的輸出端連接蒸汽發生器；膨脹罐的輸入端連接預熱器；導熱油/熔鹽換熱系統連接在第一太陽能集熱器的輸出端與輸入端之間；熔鹽儲熱系統連接導熱油/熔鹽換熱系統；

高溫熔鹽系統包括：第二太陽能集熱器、高溫熱熔鹽罐和高溫冷熔鹽罐；第二太陽能集熱器的輸入端連接高溫冷熔鹽罐的輸出端；第二太陽能集熱器的輸出端連接高溫熱熔鹽罐的輸入端；高溫冷熔鹽罐的輸入端分別連接過熱器和再熱器；高溫熱熔鹽罐的輸出端分別連接過熱器和再熱器；高溫熱熔鹽罐與高溫冷熔鹽罐連接。