溫回熱器20，低溫回熱器20出口的超臨界二氧化碳流體工質與再壓縮機28出口經管路七29輸送的超臨界二氧化碳流體工質經匯流器30進行混合，混合后的超臨界二氧化碳流體工質經匯流器30出口進入高溫回熱器19，超臨界二氧化碳流體工質經高溫回熱器19升溫后通過管路31進入主換熱器12，在主換熱器12內，超臨界二氧化碳流體工質與熔鹽工質進行換熱。所述吸熱器7的一端通過管路一 8與熱熔鹽儲罐9相連，吸熱器7的另一端通過管路八32與冷熔鹽儲罐13出口處的冷熔鹽液下栗14相連；所述的主換熱器12的一端通過管路三15將超臨界二氧化碳流體工質輸送至超臨界二氧化碳透平16進行膨脹做功，主換熱器12的另一端通過管路九31與高溫回熱器19相連；其中在二次反射聚光系統1中的定日鏡場4呈環形布置，二次反射塔5位于定日鏡場4中心，經定日鏡場4和二次反射塔5聚光后的太陽光線與水平面夾角為70?90°，此時二次反射聚光系統1輸出的熱功率為20MW-100MW。
[0033]具體實施時，定日鏡場4輸出的熱功率為60MW，發電機功率為20MW，太陽光線6經定日鏡場4匯聚至二次反射塔5，二次反射塔5將光線二次聚焦至吸熱器7，吸熱器7內部工質為熔鹽，本實例中熔鹽為硝酸鈉與硝酸鉀的混合熔鹽，在吸熱器7內熔鹽直接吸收太陽輻射能量，熔鹽在吸熱器7出口處溫度被加熱至565°C，成為熱熔鹽，熱熔鹽通過熱熔鹽輸送管路一 8輸送至熱熔鹽儲罐9，由于熱熔鹽儲罐9位于吸熱器7水平面之下，故不需要熔鹽栗，節省了動力；熱熔鹽儲存于熱熔鹽儲罐9，當需要發電時，由熱熔鹽液下栗10將熱熔鹽輸送至主換熱器12，在主換熱器12內熱熔鹽與超臨界二氧化碳換熱后，熔鹽的出口溫度為415°C，成為冷熔鹽，冷熔鹽進入冷熔鹽儲罐13存儲，在白天正常運行時，冷熔鹽由冷熔鹽液下栗14輸送至吸熱器7加熱；冷熔鹽依次經過吸熱器7—熱熔鹽儲罐9一主換熱器12—冷熔鹽儲罐13—吸熱器7后，完成一個循環，在主換熱器12內將熱量傳遞超臨界二氧化碳發電系統3。
[0034]超臨界二氧化碳發電系統3的工質為超臨界二氧化碳流體工質，超臨界二氧化碳流體工質在主換熱器12內被加熱到550°C，壓力為19MPa，超臨界二氧化碳流體工質經管路三15輸送至超臨界二氧化碳透平16膨脹做功，做功后的超臨界二氧化碳流體工質溫度為400°C，經管路四18輸送至高溫回熱器19，經過高溫回熱器19放熱后，超臨界二氧化碳流體工質的溫度降低為205°C，再進入低溫回熱器20，經過低溫回熱器20放熱后，超臨界二氧化碳流體工質的溫度降低為50°C，低溫回熱，20出口的超臨界二氧化碳流體工質經分流器21分為兩路，一路經由支管路一 22進入預冷器24，一路經由支管路二 23輸送至再壓縮機28，在本實例中預冷器24為空氣冷卻，其作用是進一步降低超臨界二氧化碳流體工質的溫度，預冷器24出口的超臨界二氧化碳流體工質的溫度為36°C，預冷器24出口的超臨界二氧化碳流體工質經管路五25輸送至主壓縮機26進行升壓，升壓后的超臨界二氧化碳流體工質壓力為20MPa，經管路六27輸送至低溫回熱器20，在低溫回熱器20中，超臨界二氧化碳流體工質升溫至185°C ;在匯流器30中，低溫回熱器20出口的超臨界二氧化碳流體工質與再壓縮機28出口經管路七29輸送的超臨界二氧化碳流體工質進行混合，混合后的超臨界二氧化碳流體工質經匯流器30出口進入高溫回熱器19，在高溫回熱器19中升溫至395°C ;超臨界二氧化碳流體工質經高溫回熱器19升溫后進入主換熱器12，在主換熱器12內，超臨界二氧化碳流體工質與熔鹽換熱，主換熱器12出口的超臨界二氧化碳流體工質的溫度達到550°C，經由管路三15再次輸送至超臨界二氧化碳透平16膨脹做功，完成一個布雷頓循環。
[0035]本實施方案中，采用二次反射聚光系統及直接吸熱式的熔鹽吸熱器，不容易發生熔鹽凍堵，降低了運行成本，系統的安全性得到了保證，發電系統循環工質為超臨界二氧化碳，預冷器采用空冷形式，實現了太陽能發電系統的無水化運行，在缺水的區域具有較高的推廣價值。
[0036]以上所述僅是本實用新型的較佳實施方式，故凡依本實用新型專利申請范圍所述的構造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實用新型專利申請范圍內。
【主權項】
1.一種基于二次反射聚光吸熱技術的超臨界二氧化碳發電系統，其特征在于:包括二次反射聚光系統、熔鹽吸熱儲能換熱系統和超臨界二氧化碳發電系統，其中所述的二次反射聚光系統包括定日境場和二次反射塔，太陽光線經定日鏡場匯聚至二次反射塔，二次反射塔將定日鏡場聚焦的太陽光線進行二次聚焦，二次反射塔將太陽光線二次聚焦至吸熱器; 所述的熔鹽吸熱儲能換熱系統包括吸熱器、熱熔鹽儲罐、冷熔鹽儲罐和主換熱器，吸熱器通過管路一與熱熔鹽罐相連，熱熔鹽儲罐的出口設有熱熔鹽液下栗，熱熔鹽液下栗通過管路二與主換熱器的一端相連，主換熱器的另一端與冷熔鹽儲罐相連，冷熔鹽儲罐的出口設有冷熔鹽液下栗、冷熔鹽液下栗通過管路八與吸熱器相連； 所述的超臨界二氧化碳發電系統包括超臨界二氧化碳透平、發電機、高溫回熱器、低溫回熱器、分流器、主壓縮機、再壓縮機和匯流器，二氧化碳透平與發電機、再壓縮機和主壓縮機之間用傳動軸連接，其中，超臨界二氧化碳透平通過管路四將做功后的超臨界二氧化碳流體工質送至高溫回熱器，經過高溫回熱器放熱后進入低溫回熱器，低溫回熱器出口的超臨界二氧化碳流體工質經分流器分為兩路，一路經由支管路一進入預冷器，另一路經由支管路二輸送至再壓縮機，預冷器出口的超臨界二氧化碳流體工質經管路五輸送至主壓縮機進行升壓，升壓后的超臨界二氧化碳流體工質經管路六輸送至低溫回熱器，低溫回熱器出口的超臨界二氧化碳流體工質與再壓縮機出口經管路七輸送的超臨界二氧化碳流體工質經匯流器進行混合，混合后的超臨界二氧化碳流體工質經匯流器出口進入高溫回熱器，超臨界二氧化碳流體工質經高溫回熱器升溫后通過管路九進入主換熱器，在主換熱器內，超臨界二氧化碳流體工質與熔鹽工質進行換熱。2.根據權利要求1所述的基于二次反射聚光吸熱技術的超臨界二氧化碳發電系統，其特征在于:所述吸熱器的一端通過管路一與熱熔鹽儲罐相連，吸熱器的另一端通過管路八與冷熔鹽儲罐出口處的冷熔鹽液下栗相連。3.根據權利要求1所述的基于二次反射聚光吸熱技術的超臨界二氧化碳發電系統，其特征在于:所述的主換熱器的一端通過管路三將超臨界二氧化碳流體工質輸送至超臨界二氧化碳透平進行膨脹做功，主換熱器的另一端通過管路九與高溫回熱器相連。4.根據權利要求1所述的基于二次反射聚光吸熱技術的超臨界二氧化碳發電系統，其特征在于:所述的吸熱器位于二次反射塔底部水平面中心位置，其高度為3m-7m。5.根據權利要求1所述的基于二次反射聚光吸熱技術的超臨界二氧化碳發電系統，其特征在于:所述的熱熔鹽儲罐和冷熔鹽儲罐位于同一水平面，且兩者的底部處于吸熱器水平面之下5m_10m。6.根據權利要求1所述的基于二次反射聚光吸熱技術的超臨界二氧化碳發電系統，其特征在于:所述的超臨界二氧化碳發電系統位于吸熱器底部水平面之上2m-8m。7.根據權利要求1所述的基于二次反射聚光吸熱技術的超臨界二氧化碳發電系統，其特征在于:所述的二次反射聚光系統包括定日境場和二次反射塔，定日鏡場呈環形布置，二次反射塔位于定日鏡場中心，經定日鏡場和二次反射塔聚光后的太陽光線與水平面夾角為70 ?90°。8.根據權利要求1所述的基于二次反射聚光吸熱技術的超臨界二氧化碳發電系統，其特征在于:所述的二次反射聚光系統輸出的熱功率為20MW-100MW。
【專利摘要】本實用新型涉及基于二次反射聚光吸熱技術的超臨界二氧化碳發電系統，包括二次反射聚光系統、熔鹽吸熱儲能換熱系統和超臨界二氧化碳發電系統，其中所述的二次反射聚光系統包括定日境場和二次反射塔，太陽光線經定日鏡場匯聚至二次反射塔，二次發射塔將太陽光線二次匯聚于吸熱器，所述的熔鹽吸熱儲能換熱系統包括吸熱器、熱熔鹽儲罐、冷熔鹽儲罐和主換熱器，所述的超臨界二氧化碳發電系統包括超臨界二氧化碳透平、發電機、高溫回熱器、低溫回熱器、分流器、主壓縮機、再壓縮機和匯流器，該系統結合了二次反射太陽能技術和超臨界二氧化碳布雷頓循環技術的優點，保證了系統穩定的運行，減少了光熱電站冷卻水的消耗，系統具有較高的循環效率。
【IPC分類】F03G6/06, F01K25/10
【公開號】CN205047262
【申請號】CN201520798281
【發明人】游思梁, 陳煜達, 沈平, 宋士雄, 魏麗娟
【申請人】上海晶電新能源有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月16日