[發(fā)明專利]塔式光熱儲(chǔ)能熔鹽液力透平發(fā)電裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810333028.5
• 申請(qǐng)日: 2018-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN108386305A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖國(guó)華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川省自貢工業(yè)泵有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F03B13/00
• 分類號(hào): F03B13/00;F03B11/00;F03B11/02
• 代理公司: 成都泰合道知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51231
• 代理人: 王榮;伍姝茜

本發(fā)明公開了一種塔式光熱儲(chǔ)能熔鹽液力透平發(fā)電裝置，包括相聯(lián)的底座和支架、設(shè)于支架上的發(fā)電機(jī)、與發(fā)電機(jī)主軸通過變速箱、聯(lián)軸器相聯(lián)的傳動(dòng)軸，其特征在于還包括與底座固聯(lián)的透平引流座、與透平引流座固聯(lián)的透平蝸殼，透平引流座設(shè)有入口主管及對(duì)稱的兩下降管，兩下降管均與入口主管相通，透平蝸殼與透平引流座通過法蘭聯(lián)接，透平蝸殼還設(shè)有對(duì)稱的兩曲線形引流管、蝸殼及熔鹽下出口；傳動(dòng)軸穿過透平引流座和透平蝸殼，在蝸殼內(nèi)的傳動(dòng)軸上聯(lián)有透平轉(zhuǎn)輪。本發(fā)明能有效利用熔鹽下降的勢(shì)能，避免高溫熔鹽罐受沖擊、損壞，并在熔鹽流經(jīng)區(qū)域無需任何軸封裝置，在高溫、高壓工況下滿足無泄漏的要求，保證設(shè)備長(zhǎng)期的可靠運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明型涉及一種液力透平發(fā)電裝置，特別適用于太陽能塔式光熱儲(chǔ)能發(fā)電熔鹽的液力透平發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

改革開放以來，我國(guó)經(jīng)歷了30年的高速增長(zhǎng)，主要以粗放型、資源消耗型為主，能源領(lǐng)域?qū)κ剂弦蕾嚤戎卮蟆Ｃ鎸?duì)大氣污染治理，減緩環(huán)境溫度上升，加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級(jí)，國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄中，新能源領(lǐng)域太陽能清潔能源光熱發(fā)電被放在突出位置。近年來光熱發(fā)電領(lǐng)域推進(jìn)重點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，大容量?jī)?chǔ)能等裝備及關(guān)鍵材料的自主研發(fā)應(yīng)用，優(yōu)化技術(shù)方案，降低光熱發(fā)電成本，有序推進(jìn)示范項(xiàng)目建設(shè)得到國(guó)家的鼓勵(lì)與支持。

CSP聚光太陽能發(fā)電是使用光學(xué)裝置匯聚太陽輻射能，投射到集熱管道，加熱管內(nèi)工質(zhì)，借助工質(zhì)傳遞熱量加熱循環(huán)水產(chǎn)生推動(dòng)汽輪機(jī)的蒸汽，蒸汽機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，具體有塔式、槽式等，在中國(guó)首批20個(gè)示范項(xiàng)目中,有9個(gè)塔式光熱儲(chǔ)能發(fā)電項(xiàng)目。塔式熔鹽技術(shù)有明顯優(yōu)勢(shì)，但技術(shù)難度較槽式和水工質(zhì)塔式技術(shù)都大。但國(guó)內(nèi)外業(yè)內(nèi)目前普遍看好該技術(shù)的市場(chǎng)前景，已成為光熱發(fā)電未來發(fā)展的主流方向之一。

CSP塔式發(fā)電工作原理是利用定日鏡群將太陽光集中在1個(gè)類似高塔狀的建筑物頂端的吸熱器上，通過能量轉(zhuǎn)換將熱量傳遞給熱傳導(dǎo)工質(zhì)(較為普遍使用的是二元熔鹽），由蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生蒸汽帶動(dòng)蒸汽渦輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。該發(fā)電系統(tǒng)主要由定日鏡系統(tǒng)、吸熱與熱能傳遞系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)三部分組成。吸熱器高度一般從七八十米到二百米，熱傳工質(zhì)在塔頂吸熱后下降，排入高溫?zé)崛埯}罐內(nèi)，熔鹽液體具有較大的位置勢(shì)能（落差），但現(xiàn)狀況為在熱熔鹽下降管道末端設(shè)置閥門或減壓噴嘴等阻尼設(shè)備，降低熔鹽壓力，減少對(duì)高溫熔鹽罐沖擊,目前還沒有對(duì)高壓熱熔鹽具備的能量進(jìn)行回收的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種塔式光熱儲(chǔ)能熔鹽液力透平發(fā)電裝置，它能有效利用熔鹽下降的勢(shì)能，避免高溫熔鹽罐受沖擊、損壞，并在熔鹽流經(jīng)區(qū)域無需任何軸封裝置，在高溫、高壓工況下滿足無泄漏的要求，保證設(shè)備長(zhǎng)期的可靠運(yùn)行。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)發(fā)明的塔式光熱儲(chǔ)能熔鹽液力透平發(fā)電裝置，設(shè)于支架上的發(fā)電機(jī)、與發(fā)電機(jī)主軸通過變速箱、聯(lián)軸器相聯(lián)的傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸通過軸承及軸承座設(shè)于底座上，其特征在于還包括與底座固聯(lián)的透平引流座、與透平引流座固聯(lián)的透平蝸殼，透平引流座設(shè)有入口主管及對(duì)稱的兩下降管，兩下降管均與入口主管相通，透平蝸殼設(shè)有連接法蘭與引流座法蘭聯(lián)接，透平蝸殼還設(shè)有對(duì)稱的兩曲線形引流管、蝸殼及熔鹽下出口；傳動(dòng)軸穿過透平引流座和透平蝸殼，在蝸殼內(nèi)的傳動(dòng)軸上聯(lián)有透平轉(zhuǎn)輪。

使用時(shí)，將高溫熔鹽從入口主管通入，經(jīng)兩下降管、兩引流管對(duì)稱地進(jìn)入蝸殼內(nèi)，沿切向沖擊透平轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，由傳動(dòng)軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，減壓后的熔鹽經(jīng)熔鹽下出口進(jìn)入熔鹽罐；本裝置能有效利用熔鹽下降的勢(shì)能，避免高溫熔鹽罐受沖擊、損壞；同時(shí)，熔鹽被控制在透平引流座及兩引流管內(nèi)、進(jìn)入蝸殼，在熔鹽流經(jīng)區(qū)域無需任何軸封裝置，滿足高溫、高壓熔鹽無泄漏的要求，保證設(shè)備長(zhǎng)期的可靠運(yùn)行；

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述透平轉(zhuǎn)輪為雙吸結(jié)構(gòu)，所述透平蝸殼還設(shè)有熔鹽上出口；適用于大流量熔鹽的工況；

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在入口主管上方的傳動(dòng)軸上聯(lián)有風(fēng)扇；可對(duì)透平引流座進(jìn)行降溫；