專利名稱：塔式太陽能循環熱力發電系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種塔式太陽能循環熱力發電系統，用在太陽能發電的場合。
背景技術：
目前，石油、煤炭儲藏量有限，價格上漲，以石油煤炭為燃料燃燒產生的C02、SO2對 環境產生很大的危害，危極人類的生存。利用太陽能發電，沒有廢氣排放。燃氣輪機功率大， 體積小，可靠性好，發電效率高，極具發展潛力和應用前景。實用新型內容本實用新型的目的在于提供了一種塔式太陽能循環熱力發電系統，本實用新型的 系統具有結構設計合理、適用范圍廣、無碳的特點。為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是一種塔式太陽能循環熱力發電系統，包括定日鏡系統、吸熱器、高溫蓄熱罐、貯鹽 罐、渦輪機、壓縮機、發電機、換熱器、回熱器、低溫換熱器、中冷器、冷卻塔，其中，吸熱器與 定日鏡系統對應安裝，高溫蓄熱罐、貯鹽罐、換熱器分別與吸熱器循環相連，渦輪機與換熱 器對應連接，發電機與渦輪機相連，回熱器與渦輪機相連，低溫換熱器與回熱器相連，壓縮 機與低溫換熱器、中冷器循環相連，渦輪機與壓縮機相連，冷卻塔分別與低溫換熱器、中冷 器循環相連。本實用新型的有益效果為本實用新型由定日鏡系統、吸熱與熱能傳遞系統(熱 流體系統)、發電系統三部分組成。定日鏡系統實現對太陽的實時跟蹤，將太陽光反射到吸 熱器。位于高塔上的吸熱器吸收由定日鏡系統反射來的高熱流密度輻射能，并將其轉化為 工作流體的高溫熱能。高溫流體通過管道傳遞到位于地面的蒸汽發生器，產生高壓過熱蒸 汽，推動燃氣輪機發電。沒有碳排放。是一種無碳發電技術。本實用新型工質可以是熔鹽 有碳酸鹽、氯化物、氟化物和硝酸鹽，不破壞臭氧層。主要目的是提供一種結構設計合理、適 用范圍廣、無碳的一種塔式太陽能Brayton循環熱力發電系統。
圖1為本實用新型實施例塔式太陽能循環熱力發電系統的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例工作于恒溫熱源T1和TJ旬的不可逆閉式中冷回熱再熱 三級燃氣輪機循環模型。
具體實施方式
實施例1 如圖1所示，本實施例的一種塔式太陽能Brayton循環熱力發電系統，包括定日鏡 系統L，吸熱器R，高溫蓄熱罐Si，貯鹽罐S2，三級渦輪機T1、T2、T3，三級壓縮機C1、C2、 C3，發電機D，換熱器R5、R6、R7，回熱器R4，低溫換熱器R3、中冷器Rl和R2，冷卻塔C，其中， 吸熱器R與定日鏡系統L對應安裝，高溫蓄熱罐Si、貯鹽罐S2、換熱器R5、R6、R7分別與吸 熱器R循環相連，三級渦輪機Tl、T2、T3分別與換熱器R5、R6、R7對應連接，發電機D與三 級渦輪機Tl、T2、T3相連，回熱器R4與三級渦輪機Tl、T2、T3相連，低溫換熱器R3與回熱 器R4相連，壓縮機Cl與低溫換熱器R3相連，中冷器Rl與壓縮機Cl相連，壓縮機C2與中冷器Rl相連，中冷器R2與壓縮機C2相連，壓縮機C3與中冷器R2相連，渦輪機Tl與壓縮 機C3相連，冷卻塔C分別與低溫換熱器R3、中冷器Rl和R2循環相連。工作原理如下定日鏡系統L實現對太陽的實時跟蹤，將太陽光反射到吸熱器R。 位于高塔上的吸熱器R吸收由定日鏡系統L反射來的高熱流密度輻射能，并將其轉化為工 作流體的高溫熱能利用太陽能集熱裝置將太陽熱能轉換并儲存在傳熱熔鹽介質中，白天將 多余熱量儲存在高溫蓄熱罐Sl中，晚上或沒有太陽時發電。太陽能聚集器R出來的高溫 液體在換熱器R5、R6、R7換熱，高溫氣體推動三級渦輪機Tl、T2、T3作功，帶動發電機D發 電，工質在燃氣輪機內膨脹作功后的氣體到回熱器R4冷凝成氣液混合體，將余熱傳給經三 級壓縮機C3的氣體，回氣由低溫換熱器R3冷卻回到一級壓氣機Cl，從一級壓縮機Cl出來 的氣體再次由中冷器Rl冷卻到二級壓氣機C2，從二級壓縮機C2出來的氣體再次由中冷器 R2冷卻到三級壓氣機C3，由軸流式壓氣機C3壓縮成液體送回到，回熱器R4，送到高溫換熱 器R5，加熱后送到一級渦輪機，內完成一個工作。低溫換熱器R3、中冷器Rl和R2的冷卻水 由冷卻塔C循環。本實用新型的塔式太陽能循環熱力發電系統，采用定日鏡系統實現對太陽的實時 跟蹤，將太陽光反射到位于高塔上的吸熱器，吸熱器吸收由定日鏡系統反射來的高熱流密 度輻射能，并將其轉化為工作流體的高溫熱能，利用太陽能集熱裝置將太陽熱能轉換并儲 存在傳熱熔鹽介質中，白天將多余熱量儲存在高溫蓄熱罐中，晚上或沒有太陽時利用高溫 熔鹽介質加熱蒸汽發生器中的水產生蒸汽，利用蒸汽驅動燃氣輪機發電機組發電；以冷卻 水為低溫源，低溫工質在燃氣輪機內膨脹作功后的氣體由冷凝器冷凝成氣液混合體，由三 級軸流式壓氣機壓縮成液體送回到蒸汽發生器，采用回熱再熱中冷循環，完成一個工作。所 述的燃氣輪機發電機組采用三級壓縮機系統和三級渦輪機膨脹作功驅動發電機發電。所述 的回熱再熱中冷循環中，再熱是指一級渦輪機膨脹作功后氣體再由第二級太陽能聚集器加 熱，回熱是指由第二級渦輪機膨脹作功后氣體與第二級壓縮機出來的氣體進行熱交換，中 冷是指一級壓縮機出來的氣體由冷卻水冷卻后進入二級壓縮機。圖2所示工作于恒溫熱源1\和Ttl間的不可逆閉式中冷回熱再熱三級燃 氣輪機循環，即不可逆恒溫源布雷頓循環1 一2— 3— 4一5— 6 —7—8—9—loll—12—13—14—1 。1-2為氣在低壓壓氣機中的不可逆絕熱壓縮過程(壓比為
巧，也稱中冷壓比)；2-3為氣體在中冷器中的冷卻過程；3-4為氣體在中壓壓氣機中的不
可逆絕熱壓縮過程(壓比為巧，壓比相同)；5-6為氣體在高壓壓氣機中的不可逆絕熱壓
縮過程(壓比為巧，π為總壓比)6-7為氣體在回熱器中的預熱過程；7-8為工質從一級換 熱器R5吸熱過程；8-9為工質在一級渦輪中的不可逆絕熱膨脹過程；9一 10為工質從二級 換熱器R6吸熱過程，10-11為工質在二級渦輪中的不可逆絕熱膨脹過程；11-12為工質從 三級換熱器R7吸熱過程，12-13為工質在三級渦輪中的不可逆絕熱膨脹過程；13—14為 排氣在回熱器中的放熱過程；14 一 1為排氣向低溫熱源的放熱過程。1-2 s ,3-4 s和 6—7 s為1 一 2、3 —4和6 —7相應的可逆絕熱壓縮和膨脹過程。循環輸出功率和效率為P=Qhi+Qh2+QH3-Q4—Q6-Q7, ？ =P / %。
權利要求1. 一種塔式太陽能循環熱力發電系統，包括定日鏡系統、吸熱器、高溫蓄熱罐、貯鹽罐、 渦輪機、壓縮機、發電機、換熱器、回熱器、低溫換熱器、中冷器、冷卻塔，其中，吸熱器與定日 鏡系統對應安裝，高溫蓄熱罐、貯鹽罐、換熱器分別與吸熱器循環相連，渦輪機與換熱器對 應連接，發電機與渦輪機相連，回熱器與渦輪機相連，低溫換熱器與回熱器相連，壓縮機與 低溫換熱器、中冷器循環相連，渦輪機與壓縮機相連，冷卻塔分別與低溫換熱器、中冷器循 環相連。
專利摘要本實用新型公開一種塔式太陽能循環熱力發電系統，采用定日鏡系統實現對太陽的實時跟蹤，將太陽光反射到位于高塔上的吸熱器，吸熱器吸收由定日鏡系統反射來的高熱流密度輻射能，并將其轉化為工作流體的高溫熱能，利用太陽能集熱裝置將太陽熱能轉換并儲存在傳熱熔鹽介質中，白天將多余熱量儲存在高溫蓄熱罐中，晚上或沒有太陽時利用高溫熔鹽介質加熱蒸汽發生器中的水產生蒸汽，利用蒸汽驅動燃氣輪機發電機組發電；以冷卻水為低溫源，低溫工質在燃氣輪機內膨脹作功后的氣體由冷凝器冷凝成氣液混合體，由三級軸流式壓氣機壓縮成液體送回到蒸汽發生器，采用回熱再熱中冷循環，完成一個工作。本實用新型的系統具有結構設計合理、適用范圍廣、無碳的特點。
文檔編號F03G6/06GK201916139SQ20112002010
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月21日 優先權日2011年1月21日
發明者黃德中 申請人:紹興文理學院