專(zhuān)利名稱(chēng)：采用空氣吸熱介質(zhì)的塔式熱發(fā)電系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，具體涉及一種采用空氣吸熱介質(zhì)的塔式熱發(fā)電系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有塔式熱發(fā)電系統(tǒng)通常采用熔鹽作為吸熱介質(zhì)，具體的，在高塔頂端安裝吸熱器，熔鹽放置在吸熱器內(nèi)部，在高塔的周?chē)贾萌舾蓚€(gè)定日鏡；其工作過(guò)程為太陽(yáng)光線(xiàn)經(jīng)過(guò)定日鏡的反射，將光線(xiàn)匯聚到吸熱器表面，經(jīng)過(guò)能量轉(zhuǎn)換后，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，被吸熱器內(nèi)部的熔鹽吸收；熔鹽吸熱后轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w狀態(tài)，然后輸出流體狀態(tài)的熔鹽進(jìn)行后續(xù)的能量轉(zhuǎn)化和利用。
但是，采用熔鹽作為吸熱介質(zhì)時(shí)，由于熔鹽存在高溫時(shí)分解和腐蝕問(wèn)題，并且，吸熱器內(nèi)部熔鹽還存在清理困難等問(wèn)題，從而限制了以熔鹽為吸熱介質(zhì)的塔式熱發(fā)電系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種采用空氣吸熱介質(zhì)的塔式熱發(fā)電系統(tǒng)及方法，由于吸 熱介質(zhì)采用空氣，所以，不存在因相變而帶來(lái)的分解或腐蝕等問(wèn)題，具有運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
本發(fā)明提供一種采用空氣吸熱介質(zhì)的塔式熱發(fā)電系統(tǒng)，包括定日鏡、蒸汽發(fā)生系統(tǒng)、汽輪發(fā)電機(jī)組和安裝在塔架的塔頂?shù)奈鼰崞?；所述定日鏡安裝在所述塔架的周?chē)?，所述吸熱器的?nèi)壁安裝反射鏡，所述吸熱器包括進(jìn)風(fēng)口、進(jìn)光口和出風(fēng)口 ；所述吸熱器的出風(fēng)口通過(guò)輸出管道連接到所述蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的進(jìn)口 ；所述蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的出口連接到所述汽輪發(fā)電機(jī)組。
優(yōu)選的，在所述輸出管道內(nèi)部安裝有混合格柵。
本發(fā)明還提供一種應(yīng)用上述采用空氣吸熱介質(zhì)的塔式熱發(fā)電系統(tǒng)的方法，包括以下步驟
SI，太陽(yáng)光線(xiàn)經(jīng)過(guò)定日鏡的反射匯聚到所述吸熱器的進(jìn)光口 ；
S2，被匯聚到所述進(jìn)光口的太陽(yáng)光線(xiàn)穿過(guò)所述進(jìn)光口到達(dá)所述吸熱器的內(nèi)部并加熱位于所述吸熱器內(nèi)部的空氣，得到高溫空氣；
S3，所述高溫空氣通過(guò)所述輸出管道輸送到所述蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，所述高溫空氣作為熱源加熱所述蒸汽發(fā)生系統(tǒng)內(nèi)的水，得到過(guò)熱蒸汽；
S4，所述過(guò)熱蒸汽驅(qū)動(dòng)所述汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。
優(yōu)選的，S2具體為
被匯聚到所述進(jìn)光口的太陽(yáng)光線(xiàn)穿過(guò)所述進(jìn)光口到達(dá)所述吸熱器的內(nèi)部之后，所述太陽(yáng)光線(xiàn)在所述吸熱器內(nèi)部通過(guò)所述反射鏡多次反射的方式加熱位于所述吸熱器內(nèi)部的空氣，得到高溫空氣。
優(yōu)選的，S3中，所述高溫空氣通過(guò)所述輸出 管道輸送到所述蒸汽發(fā)生系統(tǒng)具體為
所述高溫空氣在所述混合格柵的作用下充分混合得到溫度均勻的高溫空氣，然后再將所述溫度均勻的高溫空氣輸送到所述蒸汽發(fā)生系統(tǒng)。
本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明突破性的采用空氣作為吸熱和傳熱介質(zhì)，由于空氣不存在因相變而帶來(lái)的分解或腐蝕等問(wèn)題，從而具有運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、環(huán)保、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。另外，在吸熱器內(nèi)壁安裝反射鏡，延長(zhǎng)了太陽(yáng)光線(xiàn)在吸熱器內(nèi)部的光程，從而使太陽(yáng)光線(xiàn)更充分有效的加熱吸熱器內(nèi)部的空氣，提高了太陽(yáng)光的利用率。


圖I為本發(fā)明提供的采用空氣吸熱介質(zhì)的塔式熱發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意其中，I太陽(yáng)；2定日鏡；3吸熱器；31進(jìn)光口 ；32進(jìn)風(fēng)口； 33出風(fēng)口 ；4輸出管道；41混合格柵；5蒸汽發(fā)生系統(tǒng)；6汽輪發(fā)電機(jī)組； 7---煙園。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明
如圖I所示，本發(fā)明提供一種采用空氣吸熱介質(zhì)的塔式熱發(fā)電系統(tǒng)，包括定日鏡、 蒸汽發(fā)生系統(tǒng)、汽輪發(fā)電機(jī)組和安裝在塔架的塔頂?shù)奈鼰崞?；所述定日鏡安裝在所述塔架的周?chē)?，所述吸熱器的?nèi)壁安裝反射鏡，所述吸熱器包括進(jìn)風(fēng)口、進(jìn)光口和出風(fēng)口 ；所述吸熱器的出風(fēng)口通過(guò)輸出管道連接到所述蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的進(jìn)口 ；所述蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的出口連接到所述汽輪發(fā)電機(jī)組。其中，在所述輸出管道內(nèi)部安裝有混合格柵。
應(yīng)用上述系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用上述采用空氣吸熱介質(zhì)的塔式熱發(fā)電系統(tǒng)的方法，包括以下步驟
SI，太陽(yáng)光線(xiàn)經(jīng)過(guò)定日鏡的反射匯聚到吸熱器的進(jìn)光口 ；
S2，被匯聚到所述進(jìn)光口的太陽(yáng)光線(xiàn)穿過(guò)所述進(jìn)光口到達(dá)所述吸熱器的內(nèi)部并加熱位于所述吸熱器內(nèi)部的空氣，得到高溫空氣；
本步驟中，被匯聚到所述進(jìn)光口的太陽(yáng)光線(xiàn)穿過(guò)所述進(jìn)光口到達(dá)所述吸熱器的內(nèi)部之后，所述太陽(yáng)光線(xiàn)在所述吸熱器內(nèi)部通過(guò)所述反射鏡多次反射的方式加熱位于所述吸熱器內(nèi)部的空氣，得到高溫空氣。
通過(guò)在吸熱器內(nèi)部安裝反射鏡，可以有效延長(zhǎng)太陽(yáng)光線(xiàn)在吸熱器內(nèi)部的光程，從而使太陽(yáng)光線(xiàn)更充分有效的加熱吸熱器內(nèi)部的空氣，提高了太陽(yáng)光的利用率。
S3，所述高溫空氣通過(guò)所述輸出管道輸送到所述蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，所述高溫空氣作為熱源加熱所述蒸汽發(fā)生系統(tǒng)內(nèi)的水，得到過(guò)熱蒸汽；
本步驟中，所述高溫空氣通過(guò)所述輸出管道輸送到所述蒸汽發(fā)生系統(tǒng)具體為
所述高溫空氣在所述混合格柵的作用下充分混合得到溫度均勻的高溫空氣，然后再將所述溫度均勻的高溫空氣輸送到所述蒸汽發(fā)生系統(tǒng)。
S4，所述過(guò)熱蒸汽驅(qū)動(dòng)所述汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。
傳統(tǒng)的塔式熱發(fā)電系統(tǒng)通常采用熔鹽作為吸熱和傳熱介質(zhì)，主要存在以下缺點(diǎn)(1)熔鹽存在高溫分解和腐蝕吸熱器的問(wèn)題，因此，當(dāng)使用熔鹽時(shí)，相關(guān)材料需要具有耐高溫和耐腐蝕的特性，從而增加了整個(gè)熱發(fā)電系統(tǒng)的成本，降低了整個(gè)熱發(fā)電系統(tǒng)的可靠性；(2)熔鹽存在低溫凝固的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)備在夜間停機(jī)時(shí)，為防止熔鹽凝固，需要對(duì)熔鹽儲(chǔ)罐采取保溫措施，從而增加了整個(gè)系統(tǒng)的耗電量。
而本發(fā)明中，突破性的采用空氣作為吸熱和傳熱介質(zhì)，從而有效的克服了上述缺點(diǎn)，由于空氣不存在因相變而帶來(lái)的分解或腐蝕等問(wèn)題，從而具有運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、環(huán)保、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。另外，在吸熱器內(nèi)壁安裝反射鏡，延長(zhǎng)了太陽(yáng)光線(xiàn)在吸熱器內(nèi)部的光程，從而使太陽(yáng)光線(xiàn)更充分有效的加熱吸熱器內(nèi)部的空氣，提高了太陽(yáng)光的利用率。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種采用空氣吸熱介質(zhì)的塔式熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括定日鏡、蒸汽發(fā)生系統(tǒng)、汽輪發(fā)電機(jī)組和安裝在塔架的塔頂?shù)奈鼰崞?；所述定日鏡安裝在所述塔架的周?chē)鑫鼰崞鞯膬?nèi)壁安裝反射鏡，所述吸熱器包括進(jìn)風(fēng)口、進(jìn)光口和出風(fēng)口 ；所述吸熱器的出風(fēng)口通過(guò)輸出管道連接到所述蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的進(jìn)口 ；所述蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的出口連接到所述汽輪發(fā)電機(jī)組。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采用空氣吸熱介質(zhì)的塔式熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，在所述輸出管道內(nèi)部安裝有混合格柵。
3.一種應(yīng)用權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述采用空氣吸熱介質(zhì)的塔式熱發(fā)電系統(tǒng)的方法，其特征在于，包括以下步驟 SI，太陽(yáng)光線(xiàn)經(jīng)過(guò)定日鏡的反射匯聚到所述吸熱器的進(jìn)光口 ； S2，被匯聚到所述進(jìn)光口的太陽(yáng)光線(xiàn)穿過(guò)所述進(jìn)光口到達(dá)所述吸熱器的內(nèi)部并加熱位于所述吸熱器內(nèi)部的空氣，得到高溫空氣； S3，所述高溫空氣通過(guò)所述輸出管道輸送到所述蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，所述高溫空氣作為熱源加熱所述蒸汽發(fā)生系統(tǒng)內(nèi)的水，得到過(guò)熱蒸汽； S4，所述過(guò)熱蒸汽驅(qū)動(dòng)所述汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，S2具體為 被匯聚到所述進(jìn)光口的太陽(yáng)光線(xiàn)穿過(guò)所述進(jìn)光口到達(dá)所述吸熱器的內(nèi)部之后，所述太陽(yáng)光線(xiàn)在所述吸熱器內(nèi)部通過(guò)所述反射鏡多次反射的方式加熱位于所述吸熱器內(nèi)部的空氣，得到高溫空氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，S3中，所述高溫空氣通過(guò)所述輸出管道輸送到所述蒸汽發(fā)生系統(tǒng)具體為 所述高溫空氣在所述混合格柵的作用下充分混合得到溫度均勻的高溫空氣，然后再將所述溫度均勻的高溫空氣輸送到所述蒸汽發(fā)生系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種采用空氣吸熱介質(zhì)的塔式熱發(fā)電系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括定日鏡、蒸汽發(fā)生系統(tǒng)、汽輪發(fā)電機(jī)組和安裝在塔架的塔頂?shù)奈鼰崞?；所述定日鏡安裝在所述塔架的周?chē)鑫鼰崞鞯膬?nèi)壁安裝反射鏡，所述吸熱器包括進(jìn)風(fēng)口、進(jìn)光口和出風(fēng)口；所述吸熱器的出風(fēng)口通過(guò)輸出管道連接到所述蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的進(jìn)口；所述蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的出口連接到所述汽輪發(fā)電機(jī)組。本發(fā)明突破性的采用空氣作為吸熱和傳熱介質(zhì)，由于空氣不存在因相變而帶來(lái)的分解或腐蝕等問(wèn)題，從而具有運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、環(huán)保、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24J2/16GK102926954SQ20121044949
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者顧益民, 董軍, 邱河梅, 李明 申請(qǐng)人:中廣核太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)有限公司, 中國(guó)廣東核電集團(tuán)有限公司