專利名稱：太陽能柱面聚焦集熱儲(chǔ)熱蒸汽鍋爐—汽輪機(jī)發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能柱面聚焦集熱儲(chǔ)熱蒸汽鍋爐一汽輪機(jī)發(fā)電裝置，尤其是在陽光下 裝置能大面積利用太陽光聚焦加熱高溫導(dǎo)熱油，由高溫導(dǎo)熱油再加熱儲(chǔ)熱物并把熱存儲(chǔ)起來， 再利用高溫導(dǎo)熱油把存儲(chǔ)的熱量加熱蒸汽鍋爐產(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，能獲 得太陽能存儲(chǔ)熱量大、運(yùn)行方便的汽輪機(jī)一發(fā)電機(jī)發(fā)電。
背景技術(shù)：
目前，公知的太陽能發(fā)電裝置，其構(gòu)造或是由半導(dǎo)體光生伏特效應(yīng)在陽光下產(chǎn)生直流電 的太陽能電池板；或是由真空管組成整體太陽能集熱器(常見的太陽能熱水器)、或是由球面 聚焦板組成整體太陽能集熱器(常見的太陽灶)，固定安放在地面上接受陽光產(chǎn)生熱水或開水， 無法獲得和存儲(chǔ)的較大的熱量以產(chǎn)生壓力蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)一發(fā)電機(jī)發(fā)電；公知的這些太陽能 電池板發(fā)電裝置，所獲得電能的效率低、穩(wěn)定性差、造價(jià)高，需逆變成交流電才可與電力網(wǎng) 并網(wǎng)使用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的太陽能發(fā)電裝置所獲得電能的效率低、穩(wěn)定性差、造價(jià)高、需逆變成交 流電才可并網(wǎng)使用的不足，本發(fā)明提供了A行和B列共AXB個(gè)太陽光柱面反光集熱陣列板，本 陣列板每組均能在陽光下把太陽光反射聚焦到安裝在柱面反光板焦點(diǎn)的帶吸熱體的金屬直通 真空管處，加熱真空管金屬直管內(nèi)的高溫導(dǎo)熱油，由儲(chǔ)熱油泵通過循環(huán)高溫導(dǎo)熱油把真空管 金屬直管內(nèi)的熱量送至儲(chǔ)熱罐與儲(chǔ)熱罐里的儲(chǔ)熱石頭進(jìn)行熱交換，使儲(chǔ)熱罐里的儲(chǔ)熱石頭溫 度升高而達(dá)到把太陽能的熱量存儲(chǔ)起來的目的。需要發(fā)電的時(shí)候，驅(qū)動(dòng)發(fā)電油泵通過循環(huán)高 溫導(dǎo)熱油把儲(chǔ)熱罐里石頭的熱量送至蒸汽鍋爐與蒸汽鍋爐里的水進(jìn)行熱交換，以使蒸汽鍋爐 里的水產(chǎn)生壓力蒸汽，壓力蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出我們需要的交流電來。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是根據(jù)具體地形和熱電的容量要求排列安裝A 行和B列由柱面反光板、帶吸熱體的金屬直通真空管組成為每一單元的共AXB個(gè)太陽光柱面集 熱陣列板，結(jié)合太陽追蹤傳感器(專利申請(qǐng)?zhí)?00720147527.2，專利名稱《一種五級(jí)自動(dòng) 測(cè)光的太陽追蹤傳感器》，稍作改動(dòng)把原雙軸測(cè)光簡(jiǎn)單化為單軸測(cè)光)及其控制機(jī)構(gòu)組成的 太陽能柱面集熱單元(專利申請(qǐng)?zhí)?00820006953.9，專利名稱《一種陣列式柱面反光聚焦 太陽能高溫儲(chǔ)熱裝置》)。在陽光下，各太陽能柱面集熱單元各自自動(dòng)跟蹤太陽，使得把不同 位置的太陽光線均反射到焦點(diǎn)一金屬直管真空管的吸熱體處。焦點(diǎn)處的溫度可達(dá)350-45(TC， 加熱了真空管金屬直管內(nèi)的高溫導(dǎo)熱油，由儲(chǔ)熱油泵通過循環(huán)高溫導(dǎo)熱油把真空管金屬直管 內(nèi)的熱量送至儲(chǔ)熱罐，高溫導(dǎo)熱油與儲(chǔ)熱罐里的石頭進(jìn)行熱交換，儲(chǔ)熱罐里的石頭溫度升高 使之把太陽能的熱量存儲(chǔ)在儲(chǔ)熱罐里?？筛鶕?jù)電站容量的要求設(shè)置柱面反光集熱陣列板的數(shù) 量及儲(chǔ)熱罐的容量。需要發(fā)電的時(shí)候，驅(qū)動(dòng)發(fā)電油泵通過循環(huán)高溫導(dǎo)熱油把儲(chǔ)熱罐里石頭的 熱量帶出送至蒸汽鍋爐與蒸汽鍋爐里的水進(jìn)行熱交換，以使蒸汽鍋爐里的水產(chǎn)生壓力蒸汽， 壓力蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，汽輪機(jī)再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出我們需要的交流電來。交流電經(jīng)斷路器， 由變壓器變壓并入電力網(wǎng)使用。汽輪發(fā)電機(jī)及其附屬設(shè)備是常規(guī)的煤電汽輪機(jī)發(fā)電設(shè)備，推 動(dòng)汽輪機(jī)使用后的水蒸汽經(jīng)管道流至冷凝塔凝結(jié)成水再重復(fù)回收使用。從而達(dá)到太陽能儲(chǔ)熱 一蒸汽鍋爐一汽輪機(jī)一發(fā)電機(jī)發(fā)電的目的。
本發(fā)明的有益效果是，在陽光下利用AXB個(gè)由柱面反光板。^^吸熱體的金屬直通真空管 及高溫導(dǎo)熱油把陽光變成熱能存儲(chǔ)在儲(chǔ)熱罐的石頭里的同時(shí)，^^^^8電時(shí)把儲(chǔ)熱罐的石頭 里的熱量由導(dǎo)熱油帶出通過蒸汽鍋爐轉(zhuǎn)換為鍋爐蒸汽，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出交流電來。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖l是本發(fā)明的總體直觀構(gòu)造圖。
圖2是本發(fā)明的太陽能柱面反光集熱單元構(gòu)造圖。
圖3是本發(fā)明的太陽能柱面反光集熱單元南北(冬秋季節(jié))方向跟蹤太陽時(shí)的正面構(gòu)造圖。
圖4是本發(fā)明的儲(chǔ)熱罐及管道配置圖。
圖5是本發(fā)明的蒸汽鍋爐結(jié)構(gòu)圖。
圖6是本發(fā)明的儲(chǔ)熱及管道系統(tǒng)圖。
圖l中，(A)部分是排列安裝的AXB個(gè)柱面反光陣列板，(B)部分是太陽能儲(chǔ)熱及蒸汽發(fā)生 鍋爐系統(tǒng)，(C)部分是發(fā)電站示意圖。圖2、圖3中，l.帶吸熱體的金屬直通真空管，2.保溫油 管，3.柱面反光板，4.太陽追蹤傳感器，5.電機(jī)減速控制機(jī)構(gòu)，6.聯(lián)動(dòng)桿。在圖4、圖5、圖 6中，7.儲(chǔ)熱回油管，8.儲(chǔ)熱供油管，9.循環(huán)儲(chǔ)熱油泵，IO.鍋爐供熱油管，ll.鍋爐回油管， 12.儲(chǔ)熱罐，13.儲(chǔ)熱石頭，14.高溫導(dǎo)熱油，15.鍋爐供熱油泵，16.蒸汽發(fā)生鍋爐，17.蒸汽 輸送管，18.閥門，19.鍋爐蒸汽發(fā)生管，20.鍋爐水。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明主要由(A)部分排列安裝的AXB個(gè)由柱面反光板、帶吸熱體的金屬直通真空管、太 陽追蹤傳感器及其電機(jī)減速控制機(jī)構(gòu)組成的太陽光集熱陣列板，(B)部分太陽能儲(chǔ)熱系統(tǒng)及蒸 汽發(fā)生鍋爐組成，(C)部分是常規(guī)的蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠(其原理和結(jié)構(gòu)在此不再重述)。(A)部分 的各個(gè)由柱面反光板如圖l、圖2、圖3所示:在南北方向每三個(gè)太陽柱面反光板(3)焦點(diǎn)處安置 帶吸熱體的金屬直通真空管(l)連成一組集熱單元，在東西方向再由多組這種集熱單元同軸串 聯(lián)連接組成長(zhǎng)槽狀的柱面反光板固定在鋼架上，在太陽追蹤傳感器(4)、電機(jī)減速控制機(jī)構(gòu) (5)、聯(lián)動(dòng)桿(6)的作用下，每組長(zhǎng)槽狀的柱面反光板均能自動(dòng)跟蹤太陽(該技術(shù)已在另實(shí)用新 型專利申請(qǐng)中說明，這里不再重述)，使得連接起來的柱面反光板(3)把不同位置的太陽光線 均反射到焦點(diǎn)處一串聯(lián)連接的帶吸熱體的金屬直通真空管(1)上，焦點(diǎn)處串聯(lián)連接的帶吸熱體 的金屬直通真空管(l)獲得較高的陽光溫度。帶吸熱體的金屬直通真空管(i)是一根帶吸熱板 的直通金屬管外套著玻璃真空管的金屬吸熱體，金屬直通管是陽光的吸熱體，外套著的真空 玻璃管起保溫作用。根據(jù)電站的裝機(jī)容量大小設(shè)置多組這樣的長(zhǎng)槽狀的柱面反光板。(B)部分 是太陽能儲(chǔ)熱及蒸汽發(fā)生鍋爐油泵(9)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)熱油(14)由儲(chǔ)熱供油管(8)經(jīng)分支保溫油管(2) 進(jìn)入串聯(lián)連接的帶吸熱體的金屬直通真空管(1)中，經(jīng)帶吸熱體的金屬直通真空管(1)進(jìn)行太 陽的熱交換升溫后由儲(chǔ)熱回油管(7)返回儲(chǔ)熱罐(12)，與儲(chǔ)熱罐(12)內(nèi)的導(dǎo)熱油(14)再進(jìn)行熱 交換。儲(chǔ)熱罐(12)內(nèi)的導(dǎo)熱油(14)升溫后，又與儲(chǔ)熱罐(12)內(nèi)的儲(chǔ)熱石頭(13)再進(jìn)行熱交換。 使儲(chǔ)熱石頭(13)的溫度得到升高(如圖4、圖6所示)。這樣一來，隨著日照時(shí)間增長(zhǎng)，通過A XB個(gè)太陽光反射集熱陣列板、相互串聯(lián)的帶吸熱體的金屬直通真空管及導(dǎo)熱油的反復(fù)循環(huán)載 熱，就把陽光的熱量收集并存儲(chǔ)在儲(chǔ)熱罐的儲(chǔ)熱石頭里。根據(jù)電站的裝機(jī)容量大小決定儲(chǔ)熱 罐及儲(chǔ)熱石頭的多少。太陽能蒸汽鍋爐的工作結(jié)構(gòu)是這樣的在上下兩端封閉、方桶形狀、 中間兩隔板間密布連接鍋爐蒸汽發(fā)生管(19)的蒸汽發(fā)生鍋爐(16)中裝有一定水位的鍋爐水 (20)，蒸汽發(fā)生鍋爐(16)的上部設(shè)有蒸汽輸送管(17)，蒸汽發(fā)生鍋爐(16)的下部設(shè)有補(bǔ)充供 水管補(bǔ)充鍋爐用水，蒸汽發(fā)生鍋爐(16)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有鍋爐供熱油管(10)，外側(cè)設(shè)置有鍋爐回 油管(11)及鍋爐供熱油泵(15)。蒸汽發(fā)生鍋爐(16)是利用太陽能存儲(chǔ)的熱量轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)汽輪 機(jī)所需要壓力蒸汽的必要部件(如圖5所示)。
在實(shí)施例中，利用太陽熱能使蒸汽鍋爐產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電是這樣工作的當(dāng)儲(chǔ)熱 罐(12)中導(dǎo)熱油(14)的溫度達(dá)到發(fā)電所需的溫度時(shí)，關(guān)閉閥門(18)切斷與其它儲(chǔ)熱罐的連通 (先用一個(gè)已儲(chǔ)好的儲(chǔ)熱罐的熱，其它儲(chǔ)熱罐繼續(xù)儲(chǔ)熱，如圖4所示)，啟動(dòng)鍋爐供熱油泵(15)， 使儲(chǔ)熱罐中高溫的導(dǎo)熱油帶著儲(chǔ)熱石頭的從儲(chǔ)熱罐上部側(cè)的管口流出，經(jīng)鍋爐供熱油管(IO) 流向蒸汽發(fā)生鍋爐(16)的熱進(jìn)口 ，進(jìn)入蒸汽發(fā)生鍋爐(16)中的鍋爐蒸汽發(fā)生管(19)排管間， 導(dǎo)熱油帶著的熱與鍋爐蒸汽發(fā)生管(19)進(jìn)行熱交換，加熱鍋爐蒸汽發(fā)生管(19)中的鍋爐水(20) 使之沸騰產(chǎn)生壓力蒸汽(如圖5所示)，壓力蒸汽經(jīng)蒸汽輸送管(17)送至(C)部分常規(guī)的蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠中驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)，使汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出交流電來。與鍋爐水(20)進(jìn)行熱交換已降 低了些溫度的導(dǎo)熱油，在鍋爐供熱油泵(15)的驅(qū)動(dòng)下流出鍋爐蒸汽發(fā)生管經(jīng)鍋爐回油管(11) 從儲(chǔ)熱罐底部返回儲(chǔ)熱罐，再與儲(chǔ)熱罐中的儲(chǔ)熱石頭(13)的熱進(jìn)行熱交換(如圖4中循環(huán)箭頭 所示)。鍋爐供熱油泵(15)不停地驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)熱罐中的導(dǎo)熱油循環(huán)流動(dòng)，使之蒸汽發(fā)生鍋爐(16) 不斷地產(chǎn)生壓力蒸汽，汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)不斷地發(fā)出交流電來。直到此儲(chǔ)熱罐中的儲(chǔ)熱石頭 的溫度下降、發(fā)電效率降低時(shí)，再轉(zhuǎn)用其它儲(chǔ)熱罐存儲(chǔ)的熱同理繼續(xù)發(fā)電， 一直到多個(gè)儲(chǔ)熱 罐的熱能用完為止。也可白天儲(chǔ)熱晚上發(fā)電。這就達(dá)到太陽能柱面反光聚焦陣列板集熱儲(chǔ)熱 蒸汽鍋爐一汽輪機(jī)發(fā)電的目的。
權(quán)利要求
1. 一種太陽能柱面聚焦集熱儲(chǔ)熱蒸汽鍋爐—汽輪機(jī)發(fā)電裝置，在地面上排列安裝A行和B列共A×B個(gè)太陽光柱面反光集熱陣列板，各自把陽光聚焦到焦點(diǎn)處加熱串聯(lián)循環(huán)的高溫導(dǎo)熱油把陽光的熱能存儲(chǔ)在儲(chǔ)熱罐里，其特征是通過油泵和高溫導(dǎo)熱油把儲(chǔ)熱罐里的熱能加熱鍋爐產(chǎn)生壓力蒸汽，驅(qū)動(dòng)常規(guī)的汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能柱面聚焦集熱儲(chǔ)熱蒸汽鍋爐一汽輪機(jī)發(fā)電裝置，其特征是.-儲(chǔ)熱油泵通過循環(huán)高溫導(dǎo)熱油把陽光的熱能送至儲(chǔ)熱罐與儲(chǔ)熱罐里的儲(chǔ)熱石頭進(jìn)行熱交換， 使儲(chǔ)熱石頭存儲(chǔ)太陽的熱能。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能柱面聚焦集熱儲(chǔ)熱蒸汽鍋爐一汽輪機(jī)發(fā)電裝置，其特征是A XB個(gè)太陽光柱面反光集熱陣列板分組同軸串聯(lián)組成長(zhǎng)槽狀東西方向排列接受陽光。
全文摘要
一種太陽能柱面聚焦集熱儲(chǔ)熱蒸汽鍋爐-汽輪機(jī)發(fā)電裝置。它是在電站周圍的地面上排列安裝A×B個(gè)由柱面反光板、帶吸熱體的金屬直通真空管、太陽追蹤傳感器及其電機(jī)減速控制機(jī)構(gòu)組成的太陽光集熱陣列板，把陽光的熱能收集并存儲(chǔ)在儲(chǔ)熱罐里，再利用存儲(chǔ)的熱能加熱蒸汽鍋爐產(chǎn)生壓力蒸汽，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出交流電并入電網(wǎng)使用。
文檔編號(hào)F24J2/00GK101532476SQ20081008649
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2008年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月16日
發(fā)明者盧劍超 申請(qǐng)人:盧劍超