一種兩回路式太陽能熱發電裝置制造方法
【專利摘要】一種兩回路式太陽能熱發電裝置，包括利用太陽能加熱低溫工質得到高溫工質并儲存的一回路太陽能集熱子系統；以及利用所述高溫工質加熱水和蒸汽，產生多種不同壓力和溫度的蒸汽驅動汽輪發電機組發電的二回路蒸汽動力發電子系統，加熱后的高溫工質降溫為低溫工質回送至一回路太陽能集熱子系統繼續加熱；太陽能集熱子系統和蒸汽動力發電子系統各自獨立運行，互不影響；利用本實用新型可消除太陽輻射強度變化、云遮擋等不可控因素造成的系統波動，并且可以實現汽輪發電機組發電功率可調和連續穩定發電，提高了太陽能熱發電系統的發電效率。
【專利說明】—種兩回路式太陽能熱發電裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于太陽能熱發電【技術領域】，特別涉及一種兩回路式太陽能熱發電裝置。
【背景技術】
[0002]太陽能分布廣泛、儲量巨大，是一種清潔的可再生能源，具有廣闊的應用前景。目前太陽能發電技術主要有光伏發電和太陽能熱發電兩種形式。光伏發電是利用半導體器件的光伏效應將太陽能直接轉化為電能，具有可靠性高、安裝維護方便等優點，但是光伏發電的成本高昂，光電轉換的效率不高。太陽能熱發電是利用聚光器聚集太陽能，經吸收器吸收后轉化成熱能，產生高溫蒸汽或氣體進入汽輪發電機組產生電能。與光伏發電相比，太陽能熱發電系統電能質量好，運行可靠。
[0003]目前太陽能熱發電技術主要有槽式、菲涅爾式、塔式和碟式，其中槽式、菲涅爾式和塔式均實現了商業化運行，碟式處在試驗示范階段。
[0004]現有太陽能熱發電系統普遍采用一種參數的蒸汽進入汽輪機發電，集熱平均吸熱溫度高，增加了熱損失；工質出入口溫差小，增加了泵的流量和功耗，最終影響了太陽能熱發電系統的發電效率，增加了運行成本。
[0005]太陽輻射強度受環境影響較大，晝夜交替、天氣和云遮擋等因素均會影響收集到的太陽能，造成太陽能熱發電系統在運行過程中發電功率的不可控，影響系統運行的穩定性和可靠性。
【發明內容】
[0006]為了克服上述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種兩回路式太陽能熱發電裝置，解決了太陽能熱發電系統運行過程中發電功率不可控的問題，提高了太陽能熱發電系統的發電效率。
[0007]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是:
[0008]一種兩回路式太陽能熱發電裝置，包括:
[0009]利用太陽能加熱低溫工質得到高溫工質并儲存的一回路太陽能集熱子系統；以及
[0010]利用所述高溫工質加熱水和蒸汽，產生多種不同壓力和溫度的蒸汽驅動汽輪發電機組發電的二回路蒸汽動力發電子系統，加熱后的高溫工質降溫為低溫工質回送至一回路太陽能集熱子系統繼續加熱。
[0011]所述一回路太陽能集熱子系統包括低溫儲罐1、高溫儲罐4和連接于二者之間的太陽能集熱場3。
[0012]所述低溫儲罐I與太陽能集熱場3之間設置有泵2，用以將低溫工質泵入太陽能集熱場3加熱。
[0013]所述二回路蒸汽動力發電子系統包括汽輪機15、凝汽器14、凝結水加熱器9、除氧器10、低壓給水泵11、高壓給水泵12、低壓蒸汽發生器8、預熱器7和高壓蒸汽發生器6，一回路高溫工質由高溫儲罐4進入高壓蒸汽發生器6，再進入并聯的低壓蒸汽發生器8和預熱器7，再進入凝結水加熱器9，最終變為低溫工質回流至低溫儲罐I ;高壓給水泵12將除氧器10中的水送至預熱器7，出預熱器7的高壓給水進入高壓蒸汽發生器6，產生高溫高壓的過熱蒸汽，引入汽輪機15的主蒸汽口驅動發電；低壓給水泵11將除氧器10中的水送至低壓蒸汽發生器8，產生低壓過熱蒸汽，引入汽輪機15的低壓補汽口驅動發電；出汽輪機15的乏汽進入凝汽器14，在其中凝結成水送至凝結水加熱器9，在凝結水加熱器9中加熱后送入除氧器10。
[0014]所述高壓蒸汽發生器6與高溫儲罐4之間設置一回路工質泵5 ;所述凝汽器14與凝結水加熱器9之間設置凝結水泵13。
[0015]所述一回路太陽能集熱子系統的工質為導熱油或熔鹽。
[0016]所述太陽能集熱場3為槽式太陽能集熱場、菲涅爾式太陽能集熱場或塔式太陽能集熱場。
[0017]所述凝結水加熱器9和預熱器7均為管殼式換熱器。
[0018]所述低壓蒸汽發生器8為直流螺旋管式、臥式U型管自然循環式或立式U型管自然循環式；所述高壓蒸汽發生器6為直流螺旋管式、臥式U型管自然循環式或立式U型管自然循環式。
[0019]所述不同壓力和溫度的蒸汽，為2種或2種以上。
[0020]與現有技術相比，本實用新型將太陽能熱發電系統分為兩個回路，一回路太陽能集熱子系統和二回路蒸汽動力發電子系統，這兩個子系統各自獨立運行，互不影響，太陽輻射強度的變化只影響一回路太陽能集熱子系統，二回路蒸汽動力發電子系統的發電功率完全可控，不受一回路的影響。通過在一回路設置不同容量的太陽能場和高溫儲罐，可實現不同時間的儲熱，延長系統的發電時間，提高利用率；二回路產生多種不同壓力和溫度的蒸汽并入汽輪機，提高了熱電效率，降低了運行成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和實施例詳細說明本實用新型的實施方式。
[0023]如圖1所示，本實用新型兩回路式太陽能熱發電裝置，該系統包括一回路太陽能集熱子系統和二回路蒸汽動力發電子系統。太陽能集熱子系統通過太陽能集熱場3聚焦太陽光加熱一回路的工質，得到的高溫工質儲存在高溫儲罐4內，供二回路使用；二回路蒸汽動力發電子系統使用高溫儲罐4內的一回路工質加熱水和蒸汽，產生多種不同壓力和溫度的蒸汽，并入汽輪機15，驅動汽輪機發電機組發電，降溫后的一回路工質儲存在低溫儲罐I內。一回路太陽能集熱子系統和二回路蒸汽動力發電子系統各自獨立運行，互不影響。
[0024]一回路太陽能集熱子系統包括低溫儲罐1、高溫儲罐4、太陽能集熱場3、泵2和一回路工質。其工作流程為泵2將低溫儲罐I中儲存的一回路工質泵入太陽能集熱場3，太陽能集熱場3聚焦太陽光加熱其中的工質，加熱后的高溫工質儲存在高溫儲罐4中。
[0025]二回路蒸汽動力發電子系統包括汽輪機15、凝汽器14、凝結水泵13、凝結水加熱器9、除氧器10、低壓給水泵11、高壓給水泵12、低壓蒸汽發生器8、預熱器7、高壓蒸汽發生器6和一回路工質泵5。其工作流程為一回路工質泵5將高溫儲罐4中儲存的高溫一回路工質泵入高壓蒸汽發生器6，高溫一回路工質經高壓蒸汽發生器6降溫后分為兩部分，一部分進入低壓蒸汽發生器8，另一部分進入預熱器7，預熱高壓給水，高壓給水預熱后進入高壓蒸汽發生器6，從低壓蒸汽發生器8和預熱器7降溫后的兩部分一回路工質進入凝結水加熱器9，加熱凝結水，降溫后的一回路工質回到低溫儲罐I內，完成一回路工質的循環；凝結水泵13將凝結水泵入凝結水加熱器9，加熱后的凝結水進入除氧器10，低壓給水泵11將給水泵入低壓蒸汽發生器8，產生低壓的過熱蒸汽，引入汽輪機15的低壓補汽口，驅動汽輪發電機組發電，高壓給水泵12將給水泵入預熱器7，預熱后的給水進入高壓蒸汽發生器6，產生高溫高壓的過熱蒸汽，引入汽輪機15的主蒸汽口，驅動汽輪發電機組發電，蒸汽在汽輪機15中做功后的乏汽進入凝汽器14，在凝汽器14中凝結成水，完成二回路工質的循環。
[0026]實施例中一回路工質可以為導熱油或熔鹽。太陽能集熱場3可以為槽式太陽能集熱場、菲涅爾式太陽能集熱場或塔式太陽能集熱場。凝結水加熱器和預熱器為管殼式換熱器。低壓蒸汽發生器8和高壓蒸汽發生器6均可以為直流螺旋管式、臥式U型管自然循環式或立式U型管自然循環式。
[0027]上述具體實施例中，蒸汽動力發電子系統產生2種不同壓力和溫度的蒸汽，但本實用新型不限于2種，根據一回路工質的參數，可產生2種、3種、4種或更多種不同壓力和溫度的蒸汽。
【權利要求】
1.一種兩回路式太陽能熱發電裝置，其特征在于，包括: 利用太陽能加熱低溫工質得到高溫工質并儲存的一回路太陽能集熱子系統；以及 利用所述高溫工質加熱水和蒸汽，產生多種不同壓力和溫度的蒸汽驅動汽輪發電機組發電的二回路蒸汽動力發電子系統，加熱后的高溫工質降溫為低溫工質回送至一回路太陽能集熱子系統繼續加熱。
2.根據權利要求1所述的兩回路式太陽能熱發電裝置，其特征在于，所述一回路太陽能集熱子系統包括低溫儲罐(I)、高溫儲罐(4)和連接于二者之間的太陽能集熱場(3)。
3.根據權利要求2所述的兩回路式太陽能熱發電裝置，其特征在于，所述低溫儲罐(I)與太陽能集熱場(3)之間設置有泵(2)，用以將低溫工質泵入太陽能集熱場(3)加熱。
4.根據權利要求2所述的兩回路式太陽能熱發電裝置，其特征在于，所述二回路蒸汽動力發電子系統包括汽輪機(15)、凝汽器(14)、凝結水加熱器(9)、除氧器(10)、低壓給水泵(11)、高壓給水泵(12)、低壓蒸汽發生器(8)、預熱器(7)和高壓蒸汽發生器(6)，一回路高溫工質由高溫儲罐(4)進入高壓蒸汽發生器(6)，再進入并聯的低壓蒸汽發生器(8)和預熱器(7)，再進入凝結水加熱器(9)，最終變為低溫工質回流至低溫儲罐(I);高壓給水泵(12)將除氧器(10)中的水送至預熱器(7)，出預熱器(7)的高壓給水進入高壓蒸汽發生器(6)，產生高溫高壓的過熱蒸汽，引入汽輪機(15)的主蒸汽口驅動發電；低壓給水泵(11)將除氧器(10)中的水送至低壓蒸汽發生器(8)，產生低壓過熱蒸汽，引入汽輪機(15)的低壓補汽口驅動發電；出汽輪機(15)的乏汽進入凝汽器(14)，在其中凝結成水送至凝結水加熱器(9)，在凝結水加熱器(9)中加熱后送入除氧器(10)。
5.根據權利要求4所述的兩回路式太陽能熱發電裝置，其特征在于，所述高壓蒸汽發生器(6)與高溫儲罐(4)之間設置一回路工質泵(5);所述凝汽器(14)與凝結水加熱器(9)之間設置凝結水泵(13)。
6.根據權利要求1-5任一權利要求所述的兩回路式太陽能熱發電裝置，其特征在于，所述一回路太陽能集熱子系統的工質為導熱油或熔鹽。
7.根據權利要求2-5任一權利要求所述的兩回路式太陽能熱發電裝置，其特征在于，所述太陽能集熱場(3)為槽式太陽能集熱場、菲涅爾式太陽能集熱場或塔式太陽能集熱場。
8.根據權利要求4或5所述的兩回路式太陽能熱發電裝置，其特征在于，所述凝結水加熱器(9)和預熱器(7)均為管殼式換熱器。
9.根據權利要求4或5所述的兩回路式太陽能熱發電裝置，其特征在于，所述低壓蒸汽發生器(8)為直流螺旋管式、臥式U型管自然循環式或立式U型管自然循環式；所述高壓蒸汽發生器(6)為直流螺旋管式、臥式U型管自然循環式或立式U型管自然循環式。
10.根據權利要求4或5所述的兩回路式太陽能熱發電裝置，其特征在于，所述不同壓力和溫度的蒸汽，為2種或2種以上。
【文檔編號】F03G6/06GK203809223SQ201420173986
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月11日 優先權日:2014年4月11日
【發明者】許世森, 裴杰, 徐越, 鄭建濤, 劉明義, 劉冠杰, 徐海衛, 曹傳釗 申請人:中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司