[發明專利]一種以二氧化碳為儲熱及做功工質的菲涅爾式太陽能光熱發電系統

有效

• 申請號: 201710481418.2
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107023446B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 王鳳君;黃鶯;朱繪娟;賈培英;于景澤;殷亞寧;段躍非
• 申請（專利權）人: 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司
• 主分類號: F03G6/06
• 分類號: F03G6/06
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 曹徐婷

一種以二氧化碳為儲熱及做功工質的菲涅爾式太陽能光熱發電系統，屬于太陽能熱發電技術領域。本發明包括集熱裝置、熱鹽罐、換熱器、冷鹽罐、預熱器、高溫二氧化碳儲罐、低溫二氧化碳儲罐、汽輪機和發電機，汽輪機與發電機相連；集熱器、熱鹽罐、換熱器、冷鹽罐和預熱器組成集熱回路，熱熔鹽在換熱器內將熱量交換給二氧化碳，最后將高溫二氧化碳傳遞給汽輪機做功，同時利用高溫二氧化碳儲罐儲存交換后的二氧化碳，用于夜晚或陽光缺失時將高溫二氧化碳傳遞給汽輪機做功。本發明系統緊湊，布置簡單，提高電廠熱效率，充分利用了捕集的二氧化碳，減少二氧化碳的排放，同時直接利用二氧化碳工質發電。

技術領域

本發明涉及一種太陽能光熱發電系統，屬于太陽能熱發電技術領域。

背景技術

能源問題是關系到國計民生的首要問題。上世紀下半時由于煤、石油等礦物燃料的大量開采使用，世界上的能源問題并不突出，人們一度認為有便宜而用之不竭的石油和煤氣。直到上世紀七十年代人們才發現這種假想是完全不可能的，石油和煤氣面臨枯竭。于此同時隨著各國科技日益發達環境的污染問題也日益嚴重起來，大量溫室氣體的排放導致全球氣候變暖。因此世界各國必須擴大和分散當前的能源供應基礎，充分利用可用的和可再生的清潔無污染的資源，減少對石油和煤氣的依賴，減少環境污染。

菲涅爾太陽能光熱發電電站是以太陽能為能源的發電設備，其集熱工質一般為熔鹽、導熱油等，做功工質為水，因此需要大量的水資源，而我國光熱資源豐富的地區大都集中在西北干旱缺水區域；受地域性影響太陽能光熱發電電站就不能在西北干旱缺水地域進行實用，同時太陽能資源的缺點是到達地球表面的能流密度低，并且受晝夜、季節以及晴陰云雨等因素的影響，供能是間斷且不穩定的，因此急需提供一種利用其他介質作為做功工質的光熱發電系統，既能滿足西北干旱地域發電使用，同時不受晴陰云雨等因素的制約，實現人們對電的使用。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術問題，進而提供一種以二氧化碳為儲熱及做功工質的菲涅爾式太陽能光熱發電系統。

本發明的技術方案：

一種以二氧化碳為儲熱及做功工質的菲涅爾式太陽能光熱發電系統包括集熱器、熱鹽罐、換熱器、冷鹽罐、預熱器、高溫二氧化碳儲罐、低溫二氧化碳儲罐、汽輪機和發電機，所述的汽輪機與發電機相連；

所述的集熱器包括多根并列設置的集熱管，多根并列設置的集熱管的上端匯流形成一根熱熔鹽傳輸管道，所述的熱熔鹽傳輸管道通過熱鹽罐與換熱器的熔鹽進口端連通，所述的多根并列設置的集熱管的下端匯流形成一根冷熔鹽傳輸管道，冷熔鹽傳輸管道與冷鹽罐連通，冷鹽罐通過預熱器與換熱器的熔鹽出口端連通；

所述的換熱器上還設置有高溫二氧化碳出口端和低溫二氧化碳進口端，所述的換熱器的高溫二氧化碳出口端分兩支路，其中一支路直接與汽輪機相連，另一支連通有高溫二氧化碳儲罐，并最終與汽輪機相連；所述的換熱器的低溫二氧化碳入口端與低溫二氧化碳儲罐的出口端相連，低溫二氧化碳儲罐的入口端與預熱器連通。

優選的：所述的集熱器的每根集熱管的集熱壁外周圍設置有二次反射鏡和透明蓋板，所述的二次反射鏡是內側面為彎曲成復合拋物面形狀的二次反射鏡，所述的二次反射鏡的拋面開口端通過透明蓋板封閉。

優選的：所述的一種以二氧化碳為儲熱及做功工質的菲涅爾式太陽能光熱發電系統還包括壓縮機和冷卻器，冷卻器的一端與汽輪機相連，冷卻器的另一端通過壓縮機與預熱器建立連接。

優選的：所述的低溫二氧化碳儲罐的入口端與高溫二氧化碳儲罐和汽輪機的連接管路建立連通。