[發明專利]光熱發電系統及光熱電站

有效

• 申請號: 201711294491.5
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108061395B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 李維;李建平;張少杰
• 申請（專利權）人: 北京兆陽光熱技術有限公司
• 主分類號: F24S60/30
• 分類號: F24S60/30;F22B1/00;F22G5/12;F28D20/00;F03G6/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請公開一種光熱電站及光熱發電系統，系統中：鏡場包括依次連接的蒸發段和過熱段，過熱段與儲熱裝置之間設有蒸汽管路；儲熱裝置包括低溫儲熱區和高溫儲熱區；集熱循環水箱的出口設有集熱循環水泵，蒸發段連接有給水管路，給水管路通過第一支管和第二支管分別連通低溫儲熱區和集熱循環水泵的出口；集熱循環水泵的出口通過第三支管連通低溫儲熱區，蒸汽管路通過第四支管和第五支管分別連通高溫儲熱區連通和低溫儲熱區；汽水分離器設在過熱段與蒸發段之間，汽水分離器的出水口與集熱循環水箱連接有返回水管路；過熱段的出口與集熱循環水箱連接有疏水管路，低溫儲熱區與集熱循環水箱連通。該方案能解決光熱發電系統鏡場啟動存在耗能較大的問題。

技術領域

本申請涉及太陽能利用技術領域，尤其涉及一種光熱發電系統及光熱電站。

背景技術

目前，利用太陽光產生的熱能進行發電是發展較為迅速的技術。光熱電站是實現光熱發電的場所。在具體的發電過程中，太陽光照射鏡場，鏡場反射太陽光并將太陽光聚集到鏡場中的集熱器上,集熱器吸收太陽光產生的熱量并使其內部的傳熱介質吸熱，吸熱的傳熱介質通過傳輸管路輸送至儲熱裝置或汽輪發電機組側,傳熱介質中的熱量用于存儲或直接驅動汽輪機運轉。

利用鏡場中集熱器吸收的熱量直接加熱汽輪發電機組中的水工質,由于太陽光在夜間或受云彩等遮擋時,集熱器獲得的太陽能并不穩定,導致汽輪機發電機組的運行亦不穩定。為了使汽輪機發電機組的熱源能夠穩定，目前的光熱發電系統通常設置有儲熱裝置。儲熱裝置將鏡場吸收的熱量進行存儲并為汽輪發電機組提供持續的熱源。

目前的光熱發電系統中，儲熱裝置的儲熱介質多為熔鹽，鏡場集熱管中的傳熱介質多為熔鹽或導熱油。以導熱油為傳熱介質的系統中，由于導熱油在高溫情況下化學性質不穩地，溫度超過400℃容易碳化，不能給儲熱裝置提供較高品位的能量，影響儲熱裝置的效率。以熔鹽為傳熱介質的系統，在夜間，鏡場停運，由于熔鹽的熔點較高，熔鹽的熔點為220℃(二元鹽)，在鏡場中正常運行溫度為290℃，鏡場中傳熱介質的傳輸管路在經過一夜的散熱后，其溫度降低，導致熔鹽或導熱油凝固，進而導致鏡場在再次啟動時無法快速啟動。

為了避免熔鹽凝固，通常光熱發電系統中會采用加熱設備對鏡場中的傳輸管路進行加熱，以防止傳輸管路內的傳熱介質凝固。由于熔鹽的熔點較高，因此當鏡場停運時，則需要大量的熱量來維持熔鹽在熔點以上。

同時，以熔鹽為儲熱介質的儲熱裝置，當遇到連續陰雨天，由于熔鹽工作運行溫度高，為保證熔鹽儲熱裝置在工作運行溫度以上，儲熱裝置此時必須依靠外來電能對其加熱，其消耗的外來電能也十分巨大。

由以上分析可知，采用導熱油或熔鹽作為傳熱介質和儲熱介質的光熱電站具有耗能大、造價高等問題。

發明內容

本申請提供一種光熱發電系統，以解決目前光熱發電系統采用導熱油或熔鹽作為傳熱介質和儲熱介質存在的耗能大、造價高的問題。

為了解決上述問題，本申請實施例采用下述技術方案：

光熱發電系統，包括鏡場、儲熱裝置、集熱循環水箱和汽水分離器；其中，

所述鏡場包括依次連接的蒸發段和過熱段，所述過熱段與所述儲熱裝置之間設置有蒸汽管路；所述儲熱裝置包括依次連接的高溫儲熱區和低溫儲熱區，所述低溫儲熱區與所述集熱循環水箱連通；所述集熱循環水箱的出口設置有集熱循環水泵，所述蒸發段連接有給水管路，所述給水管路通過第一支管與所述低溫儲熱區連通，所述給水管路通過第二支管與所述集熱循環水泵的出口連通；所述集熱循環水泵的出口通過第三支管與所述低溫儲熱區連通，所述蒸汽管路遠離所述過熱段的一端包括第四支管和第五支管，所述第四支管與所述高溫儲熱區連通，所述第五支管與所述低溫儲熱區連通；

所述汽水分離器布置在所述過熱段與所述蒸發段之間，所述汽水分離器的出水口與所述集熱循環水箱之間連接有返回水管路；所述過熱段的出口與所述集熱循環水箱之間設置有疏水管路。