一種高效的太陽能熱發電裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種高效的太陽能熱發電裝置。
【背景技術】
[0002]目前的太陽能熱發電技術存在效率低下，沒有得到大面積應用推廣，如槽式熱發電系統，塔式熱發電系統以上都因千瓦投資太高，目前在3-5萬元，因而只是做為師范樣板；同樣光伏發電發電效率不太高，千瓦投資在I萬元左右，成本卻很高，光伏發電目前投回收期在25年;本發明的熱發電裝置采取低成本設備如真空管集熱器，同時選用了多種工質交換熱量，大大減少了投資成本，使的太陽能熱發電成本千瓦投資在5000元左右;本發明以低成本設計，為太陽能規模以上熱發電廠的建造提供了高效實用的技術方案。
【發明內容】
[0003]本實用新型精選的工質及技術方案，不僅能實現中溫下極高的熱電轉換效率一一可達卡諾熱力循環極限效率的百分之九十以上，并實能實現安全生產和對環境的無污染，能實現很好的規模經濟效益，便于大規模集中開發或分散布局。
[0004]本實用新型的具體技術方案為:
[0005]太陽能集熱系統細分為低溫集熱器1、中溫集熱器2、高溫集熱器3，并分別與依次連接的低溫熱交換器4、中溫熱交換器5、高溫熱交換器6相連，高溫熱交換器6分別余熱鍋爐17、高壓計量栗7相連;低、中、高集熱器的工質分別為水、丙二醇、乙二醇縮聚物，可依據熱力循環的溫度選取適當的集熱工藝方式、工質以降低成本，提高安全性和效益。
[0006]冷凝噴射器10的構造有別于現有噴射器，冷凝噴射器10在構造上于現有噴射器的氣體噴射口和陰射口處增加了流量可控的液體噴口，其特征是噴射口和陰射口都有氣液兩種射口，液體噴射口 18采用直噴霧化方式，液體引射口 19采用螺旋扇形霧化方式且其軸線方向同噴射器軸線成較小夾角，液體或者氣體流量通過流量控制器9確定;冷凝是有濕度要求的，即使比常規溫度低很多的干蒸汽也不會冷凝，另外還需要依附于很多的微小顆粒才能完成冷凝，冷凝噴射器10能協調其液體氣體的四個噴口功能上可根據需要制配出不同比例的干濕蒸汽、汽液兩相混合流，用于高效順利地完成冷凝過程，除用于熱力循環外，還可用于熱栗裝置，在更高的溫度上冷凝，大大提高制熱效率。
[0007]本太陽能熱發電裝置循環系統中的冷凝噴射器10同冷凝器11連接，通過流量控制器9同汽液分離儲罐8連接;冷凝噴射器的氣體噴嘴21通過流量控制器9與氣液分離儲罐8氣體部分相連，液體噴射口 18、液體引射口 19通過流量控制器9與氣液分離儲罐8的液體部分相連，氣體引射嘴22通過回熱器13和汽輪機14相連;熱力循環工質采用E134、R245分別適用于生產工藝的低溫、中溫狀態。
[0008]本實用新型所述余熱鍋爐17主要利用燃氣輪機的余熱，以便和太陽能形成晝夜搭配發電，也可利用其它工礦企業的余熱；調溫鍋爐16，主要是在上述熱力達不到時調配到最佳的工藝狀態。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型冷凝噴射器的結構示意圖
[0010]圖2為實用新型本實施例1的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]本實用新型的汽輪機采用有機工質(ORC)循環裝置技術，使得發電效率大大高于同等溫度下的水工質的汽輪機組;該系統可在一，二及三類太陽熱輻射區域大面積建造，特別是西北的廣大地區，最適合大規模集中開發;它的日采能可達6.4kwh以上，10萬平方米年有效集熱，相當于標準煤23800噸的發熱量，按當地煤價500元/噸合節約款項1190萬元;在能源緊張的東部地區，可以實施小規模的分散布局。
[0012]實施例1
[0013]太陽能將低溫集熱器I中的工質水加熱至95攝氏度，通過低溫換熱器4將熱傳給中溫集熱器2中的工質丙二醇，并在此吸收太陽能熱，溫度升至180度，再通過中溫換5熱器將熱傳給高溫集熱器3中的工質乙二醇縮聚物，在此繼續吸收太陽能，溫度升至280度，再通過高溫換熱器6，將熱量傳給熱力循環工質E134，使其蒸汽達到270度，5MP的超臨界狀態進入汽輪機14出力做功，乏汽溫度降至65度壓力降至0.1MP，經回熱器13，將熱量傳給從低壓工質栗12來的液體熱力循環工質后，被冷凝噴射器10引射，壓力升至0.2MP，再通過冷凝器11凝結成液體，經回熱器13加熱大部分汽化后進入低壓氣液分離儲罐分離，氣體作為冷凝噴射器的高壓噴射主體氣體，引射汽輪機的乏汽，并與經過流量控制器9來的液體工質一起噴射引射混流，成為含有少量液滴的過濕混合氣，復次進入冷凝器順利完成冷凝，并經回熱器13，再次進入氣液分離儲罐8分離后，大部分液體再經過高壓計量栗7打入高溫換熱器6，從而完成整個工藝循環。
[0014]實施例2
[0015]由于受現行有機工質汽輪機溫度壓力的限制，可采取較低的溫度壓力簡易運行，采用R245fa為循環工質循環效率也非常可觀。具體實施方案:以丙二醇為單一集熱工質，在單一高溫集熱器3中升溫至170度，再通過高溫換熱器6傳給熱力循環工質，使其溫度達到150度、壓力3.25MP，進入汽輪機14做功，乏汽溫度降至65左右，壓力降至0.1MP，經回熱器冷凝器儲罐計量栗完成循環(后半部分參照【具體實施方式】實施例1進行)。
[0016]上述兩種實施方式在循環過程中諾達不到最佳的溫度壓力要求，即應啟用調溫鍋爐，直至達到規定要求。
【主權項】
1.一種高效的太陽能熱發電裝置，其特征是有集熱系統和熱力循環系統組成;太陽能集熱系統有低溫集熱器(I)、中溫集熱器(2)、高溫集熱器(3)，分別與依次連接的低溫熱交換器(4)、中溫熱交換器(5)、高溫熱交換器(6)相連；高溫熱交換器(6)分別與高壓計量栗(7)、余熱鍋爐(17)相連;其低、中、高集熱器的工質分別為水、丙二醇、乙二醇縮聚物。2.根據權利要求1所述的一種高效的太陽能熱發電裝置，其特征是熱力循環系統中的冷凝噴射器(10)噴射口和引射口都有氣液兩種射口，液體噴射口( 18)采用直噴霧化方式，液體引射口(19)采用螺旋扇形霧化方式，液體、氣體流量通過流量控制器(9)確定，以制配出不同比例的干濕蒸汽、氣液兩相混合流，完成快速冷凝;并可用于熱栗的高溫冷凝，大大提尚制熱效率。3.根據權利要求1所述的一種高效的太陽能熱發電裝置，其特征是熱力循環系統中，冷凝噴射器(10)同冷凝器(11)連接，通過流量控制器(9)同氣液分離儲罐(8)連接;冷凝噴射器的氣體噴射嘴(21)通過流量控制器(9)與氣液分離儲罐(8)的氣體部分相連，液體噴射口(18)、液體引射口(19)通過流量控制器(9)與氣液分離儲罐(8)的液體部分相連，氣體引射嘴(22)通過回熱器(13)和汽輪機(14)相連;熱力循環采用E134或R245為循環工質。
【專利摘要】本實用新型公開了一種高效的太陽能熱發電裝置，具有易普及低成本的優點，包括低、中、高集熱器(1)、(2)、(3)；用于有機工質汽輪機的熱力循環，可以使用E134、R245等有機工質進行高效循環；冷凝采取了獨創的新型噴射器，增加了液體噴射口(18)，液體引射口(19)和流量控制器(9)，以滿足冷凝的干濕度和氣液兩相混流的不同要求，同氣液分離儲罐(8)組合成新的冷凝系統，既可順利高效完成冷凝過程，又同本實用新型精選的工質及新的熱力循環技術配合，實現中溫下極高的熱力轉換效率——可達卡諾循環極限效率的百分之九十以上，并能在安全生產和對環境的無污染的情況下實現很好的規模經濟效益，使得太陽能熱發電的開發商有了很高的投資回報率，從而為太陽能熱發電的大規模集中開發和廣泛分散布局提供了高效實用的技術方案和創造了最為有利的條件。
【IPC分類】F01K11/02, F03G6/06, F01K19/00, F25B39/04
【公開號】CN205370872
【申請號】CN201520832605
【發明人】陳深佃, 韓國強, 王俊杰
【申請人】李艷
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2015年10月26日