一种太阳能光热联合发电系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106321382A(43)申请公布日2017.01.11(21)申请号201610806296.5F24J2/07(2006.01)(22)申请日2016.09.07F24J2/12(2006.01)(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人张燕平张成黄树红(74)专利代理机构武汉东喻专利代理事务所(普通合伙)42224代理人李佑宏(51)Int.Cl.F03G6/06(2006.01)F01D15/10(2006.01)F01K11/02(2006.01)F24J2/06(2006.01)F24J2/30(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种太阳能光热联合发电系统(57)摘要本发明属于太阳能光热发电设备领域，公开了一种太阳能光热联合发电系统，包括槽式集热子系统、换热器子系统、朗肯循环发电子系统和碟式集热发电子系统，所述槽式集热子系统包括槽式镜场、泵体和阀门；所述换热器子系统包括过热器、蒸发器和预热器；所述朗肯循环发电子系统包括减温减压器、汽轮机、发电机、凝汽器、凝结水泵、除氧器和给水泵；所述碟式集热发电子系统包括碟式镜场和斯特林机组。本发明能够有效提升太阳能光热发电朗肯循环的输出功率；利用朗肯循环的凝结流体来冷却斯特林机的冷腔，充分利用了斯特林机冷腔放出的热能，为朗肯循环增加了热量来源，提升了汽轮机的功率，可以有效提高光热发电系统的光热效率。CN106321382ACN106321382A权利要求书1/1页1.一种太阳能光热联合发电系统，其特征在于，包括槽式集热子系统、换热器子系统、朗肯循环发电子系统和碟式集热发电子系统，其中，所述槽式集热子系统包括槽式镜场、泵体和阀门，所述槽式镜场的一端连接所述泵体并且其另一端连接所述阀门；所述换热器子系统包括过热器、蒸发器和预热器，所述过热器依次连接所述蒸发器和预热器，并且所述过热器还与所述泵体连接，所述预热器还与所述阀门连接；所述朗肯循环发电子系统包括减温减压器、汽轮机、发电机、凝汽器、凝结水泵、除氧器和给水泵，所述减温减压器的一端与所述过热器连接并且其另一端依次连接所述汽轮机、凝汽器和凝结水泵，所述汽轮机还分别连接所述发电机和所述除氧器，所述除氧器连接所述给水泵，所述给水泵连接所述预热器；所述碟式集热发电子系统包括碟式镜场和斯特林机组，所述碟式镜场用于收集太阳能并向斯特林机组提供热量，所述斯特林机组的冷腔分别连接所述凝结水泵和所述除氧器。2.根据权利要求1所述的一种太阳能光热联合发电系统，其特征在于，槽式镜场采用抛物面槽式集热器。3.根据权利要求1所述的一种太阳能光热联合发电系统，其特征在于，所述槽式集热子系统内的导热工质采用导热油或熔盐。2CN106321382A说明书1/5页一种太阳能光热联合发电系统技术领域[0001]本发明属于太阳能光热发电设备领域，更具体地，涉及一种太阳能光热联合发电系统。背景技术[0002]现有的商业化太阳能光热发电技术主要利用槽式、塔式、碟式太阳能集热装置收集热能，再利用朗肯循环或斯特林循环将集热器收集到的热能转换成电能。其中，槽式太阳能光热发电系统与塔式太阳能光热发电系统实现了大规模应用，一般采用朗肯循环发电。而碟式太阳能光热发电系统由于具有高聚光比和高集热温度，且规模较小，一般将斯特林机置于碟式集热器的焦点处，采用斯特林循环发电。[0003]朗肯循环是一种理想的热力循环过程，现代火力发电厂主要采用朗肯循环来实现发电。在槽式光热发电系统及塔式太阳能光热发电系统中，聚光装置将传热介质(如空气、导热油、熔融盐等)加热，再利用传热介质加热朗肯循环的工质，通过朗肯循环实现热功转换。在朗肯循环中，通过外部热源(如高温烟气)加热给水是一种可以增加输出功的有效措施。[0004]斯特林循环是由两个定容吸热过程和两个定温膨胀过程组成的可逆循环。热机在高温膨胀的过程中从高温热源吸热，在低温压缩的过程中向低温热源放热。斯特林机采用斯特林循环实现热功转换，这种发动机的效率与低温热源的温度有关，低温热源的温度越低，斯特林机的效率越高。因此，有效带走斯特林机冷腔的热量，降低斯特林机低温热源的温度，有利于提高斯特林循环的热效率。[0005]根据现有太阳能光热发电技术的集热方式的不同，目前能够实现商业规模化发电的太阳能光热发电技术可分为槽式、碟式和塔式三种。[0006]槽式太阳能光热发电系统采用抛物面反射镜将太阳光聚集到位于焦线的集热管上。一般槽式太阳能光热发电系统对太阳进行单轴一维跟踪，其聚光比在40至80之间，集热温度一般不超过400℃，其集热焦线固定，容易实现大规模商业化。由于抛物面聚光比小，集热温度低，所以槽式太阳能光