[實用新型]一種固體儲熱系統

有效

• 申請號: 201720993968.8
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN207035532U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 李維;李建平;張彩娟;俞志強
• 申請（專利權）人: 北京兆陽光熱技術有限公司
• 主分類號: F24S60/00
• 分類號: F24S60/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及太陽能光熱發電系統的儲熱技術領域，更具體地說，本實用新型涉及一種固體儲熱系統。

背景技術

在光熱發電領域中，太陽能熱發電系統的運行受到強烈不穩定的太陽光照的影響和制約，具有強烈的間歇性，為了克服這一困難，保證輸出電能的穩定性、持續性，需要配置儲熱系統。儲熱系統具體的功能為儲熱過程吸收太陽能發電鏡場產生的熱量，取熱過程將熱量取出并產生汽輪機所需的過熱蒸汽與再熱蒸汽。現有儲熱系統的儲熱介質一般為固體儲熱介質，固體儲熱介質為了滿足要求通常按照功能要求分為過熱儲熱模塊、再熱儲熱模塊，儲熱裝置儲熱時，其中過熱儲熱模塊與再熱儲熱模塊同時接受來自鏡場的熱量，取熱時分別產生過熱蒸汽和再熱蒸汽，取熱工質經過熱儲熱模塊產生過熱蒸汽，達到額定溫度后進入汽輪機高壓缸發電，汽輪機高壓缸后蒸汽進入再熱儲熱模塊產生再熱蒸汽，再熱蒸汽進入低壓缸繼續功。

由于過熱蒸汽與再熱蒸汽的溫度、壓力、總功率不相同，儲熱系統取熱過程中，給水加熱至過熱蒸汽過程需經過預熱、蒸發、過熱，蒸發段由于存在相變，需要很大的熱量，從汽輪機高壓缸發電后排出的再熱蒸汽在再熱儲熱區域取熱時，由于無相變的存在需要的能量較少，以過熱蒸汽壓力10MPa，再熱蒸汽2MPa為例，過熱蒸汽與再熱蒸汽所需的熱量比值為5:1，考慮到此，現有固體儲熱系統的過熱儲熱模塊1與再熱儲熱模塊2按照5:1方式配置，圖1為現有固體儲熱系統的結構示意圖，請參閱圖1所示。

現有儲熱系統取熱過程中，給水流經過熱儲熱模塊低溫段，吸收熱量，產生蒸汽，在低溫段出口進入汽水分離器，過熱儲熱模塊高溫段與低溫段熱量比值為2:8，雖然高溫段的蒸汽產生過熱蒸汽所需能量少，但是需要較大的溫差保證過熱蒸汽的品質，實際中高溫段與低溫段熱量比值遠大于為2:8，因此取熱主要受過熱儲熱模塊低溫段熱量的限制；同樣的，再熱儲熱模塊也需要較大的溫差保證再熱蒸汽的品質，而再熱儲熱模塊中不存在相變，因此取熱完成后仍有很高的溫度水平，若按照過熱蒸汽與再熱蒸汽所需的熱量比例按照5:1分配過熱儲熱模塊與再熱儲熱模塊，會造成過熱儲熱模塊高溫段與再熱儲熱模塊中均有較高溫度水平的熱量沒有利用，一方面，無法取出的能源得不到充分的利用；另一方面由于過熱儲熱模塊與再熱儲熱模塊中取出的熱量少，再次存儲來自太陽能發電鏡場的熱量時，可存儲的熱量也少，會導致棄光棄熱，造成能源的浪費。

實用新型內容

本實用新型實施例所要解決的技術問題是，針對現有技術的不足，提供一種充分利用過熱儲熱模塊與再熱儲熱模塊內的熱量，同時提高過熱儲熱模塊與再熱儲熱模塊儲存太陽能熱量能力，能夠減少能源浪費的固體儲熱系統。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種固體儲熱系統，包括過熱儲熱模塊與再熱儲熱模塊，所述過熱儲熱模塊的數量大于所述再熱儲熱模塊的數量，所述過熱儲熱模塊包括過熱儲熱模塊高溫段和過熱儲熱模塊低溫段；其特征在于：還包括，

鏡場第一存熱管路，所述鏡場第一存熱管路與所述過熱儲熱模塊連通；

鏡場第二存熱管路，所述鏡場第二存熱管路與所述再熱儲熱模塊連通；

用熱設備第一取熱管路，所述用熱設備第一取熱管路與所述過熱儲熱模塊連通；

用熱設備第二取熱管路，所述用熱設備第二取熱管路與所述再熱儲熱模塊連通。

進一步地，所述固體儲熱系統還包括用熱設備第三取熱管路，所述用熱設備第三取熱管路與設定數目的所述再熱儲熱模塊以及設定數目的過熱儲熱模塊連通。

進一步地，所述再熱儲熱模塊包括再熱儲熱模塊高溫段和再熱儲熱模塊低溫段。

進一步地，所述用熱設備第三取熱管路在所述再熱儲熱模塊的出口位于所述再熱儲熱模塊高溫段，或者所述用熱設備第三取熱管路在所述再熱儲熱模塊的出口位于所述再熱儲熱模塊低溫段。

進一步地，所述過熱儲熱模塊高溫段和所述過熱儲熱模塊低溫段之間設置有汽水分離器。

進一步地，所述過熱儲熱模塊與所述再熱儲熱模塊可以由單個儲熱單元組成，或者，所述過熱儲熱模塊與所述再熱儲熱模塊至少由兩個及兩個以上儲熱單元并聯構成。

進一步地，所述過熱儲熱模塊中的所述每個儲熱單元可分別設置汽水分離器，或者，多個儲熱單元共用一個汽水分離器。

進一步地，所述用熱設備第三取熱管路與所述汽水分離器連接。

進一步地，所述用熱設備第三取熱管路與外部取熱裝置連接。