專利名稱：塔式太陽能循環(huán)熱力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種塔式太陽能循環(huán)熱力發(fā)電系統(tǒng)，用在太陽能發(fā)電的場合。
背景技術(shù)：
目前，石油、煤炭儲(chǔ)藏量有限，價(jià)格上漲，以石油煤炭為燃料燃燒產(chǎn)生的C02、SO2對 環(huán)境產(chǎn)生很大的危害，危極人類的生存。利用太陽能發(fā)電，沒有廢氣排放。燃?xì)廨啓C(jī)功率大， 體積小，可靠性好，發(fā)電效率高，極具發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供了一種塔式太陽能循環(huán)熱力發(fā)電系統(tǒng)，本實(shí)用新型的 系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、適用范圍廣、無碳的特點(diǎn)。為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是一種塔式太陽能循環(huán)熱力發(fā)電系統(tǒng)，包括定日鏡系統(tǒng)、吸熱器、高溫蓄熱罐、貯鹽 罐、渦輪機(jī)、壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、換熱器、回?zé)崞?、低溫?fù)Q熱器、中冷器、冷卻塔，其中，吸熱器與 定日鏡系統(tǒng)對應(yīng)安裝，高溫蓄熱罐、貯鹽罐、換熱器分別與吸熱器循環(huán)相連，渦輪機(jī)與換熱 器對應(yīng)連接，發(fā)電機(jī)與渦輪機(jī)相連，回?zé)崞髋c渦輪機(jī)相連，低溫?fù)Q熱器與回?zé)崞飨噙B，壓縮 機(jī)與低溫?fù)Q熱器、中冷器循環(huán)相連，渦輪機(jī)與壓縮機(jī)相連，冷卻塔分別與低溫?fù)Q熱器、中冷 器循環(huán)相連。本實(shí)用新型的有益效果為本實(shí)用新型由定日鏡系統(tǒng)、吸熱與熱能傳遞系統(tǒng)(熱 流體系統(tǒng))、發(fā)電系統(tǒng)三部分組成。定日鏡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對太陽的實(shí)時(shí)跟蹤，將太陽光反射到吸 熱器。位于高塔上的吸熱器吸收由定日鏡系統(tǒng)反射來的高熱流密度輻射能，并將其轉(zhuǎn)化為 工作流體的高溫?zé)崮?。高溫流體通過管道傳遞到位于地面的蒸汽發(fā)生器，產(chǎn)生高壓過熱蒸 汽，推動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電。沒有碳排放。是一種無碳發(fā)電技術(shù)。本實(shí)用新型工質(zhì)可以是熔鹽 有碳酸鹽、氯化物、氟化物和硝酸鹽，不破壞臭氧層。主要目的是提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、適 用范圍廣、無碳的一種塔式太陽能Brayton循環(huán)熱力發(fā)電系統(tǒng)。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例塔式太陽能循環(huán)熱力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例工作于恒溫?zé)嵩碩1和TJ旬的不可逆閉式中冷回?zé)嵩贌?三級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)模型。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 如圖1所示，本實(shí)施例的一種塔式太陽能Brayton循環(huán)熱力發(fā)電系統(tǒng)，包括定日鏡 系統(tǒng)L，吸熱器R，高溫蓄熱罐Si，貯鹽罐S2，三級(jí)渦輪機(jī)T1、T2、T3，三級(jí)壓縮機(jī)C1、C2、 C3，發(fā)電機(jī)D，換熱器R5、R6、R7，回?zé)崞鱎4，低溫?fù)Q熱器R3、中冷器Rl和R2，冷卻塔C，其中， 吸熱器R與定日鏡系統(tǒng)L對應(yīng)安裝，高溫蓄熱罐Si、貯鹽罐S2、換熱器R5、R6、R7分別與吸 熱器R循環(huán)相連，三級(jí)渦輪機(jī)Tl、T2、T3分別與換熱器R5、R6、R7對應(yīng)連接，發(fā)電機(jī)D與三 級(jí)渦輪機(jī)Tl、T2、T3相連，回?zé)崞鱎4與三級(jí)渦輪機(jī)Tl、T2、T3相連，低溫?fù)Q熱器R3與回?zé)?器R4相連，壓縮機(jī)Cl與低溫?fù)Q熱器R3相連，中冷器Rl與壓縮機(jī)Cl相連，壓縮機(jī)C2與中冷器Rl相連，中冷器R2與壓縮機(jī)C2相連，壓縮機(jī)C3與中冷器R2相連，渦輪機(jī)Tl與壓縮 機(jī)C3相連，冷卻塔C分別與低溫?fù)Q熱器R3、中冷器Rl和R2循環(huán)相連。工作原理如下定日鏡系統(tǒng)L實(shí)現(xiàn)對太陽的實(shí)時(shí)跟蹤，將太陽光反射到吸熱器R。 位于高塔上的吸熱器R吸收由定日鏡系統(tǒng)L反射來的高熱流密度輻射能，并將其轉(zhuǎn)化為工 作流體的高溫?zé)崮芾锰柲芗療嵫b置將太陽熱能轉(zhuǎn)換并儲(chǔ)存在傳熱熔鹽介質(zhì)中，白天將 多余熱量儲(chǔ)存在高溫蓄熱罐Sl中，晚上或沒有太陽時(shí)發(fā)電。太陽能聚集器R出來的高溫 液體在換熱器R5、R6、R7換熱，高溫氣體推動(dòng)三級(jí)渦輪機(jī)Tl、T2、T3作功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)D發(fā) 電，工質(zhì)在燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)膨脹作功后的氣體到回?zé)崞鱎4冷凝成氣液混合體，將余熱傳給經(jīng)三 級(jí)壓縮機(jī)C3的氣體，回氣由低溫?fù)Q熱器R3冷卻回到一級(jí)壓氣機(jī)Cl，從一級(jí)壓縮機(jī)Cl出來 的氣體再次由中冷器Rl冷卻到二級(jí)壓氣機(jī)C2，從二級(jí)壓縮機(jī)C2出來的氣體再次由中冷器 R2冷卻到三級(jí)壓氣機(jī)C3，由軸流式壓氣機(jī)C3壓縮成液體送回到，回?zé)崞鱎4，送到高溫?fù)Q熱 器R5，加熱后送到一級(jí)渦輪機(jī)，內(nèi)完成一個(gè)工作。低溫?fù)Q熱器R3、中冷器Rl和R2的冷卻水 由冷卻塔C循環(huán)。本實(shí)用新型的塔式太陽能循環(huán)熱力發(fā)電系統(tǒng)，采用定日鏡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對太陽的實(shí)時(shí) 跟蹤，將太陽光反射到位于高塔上的吸熱器，吸熱器吸收由定日鏡系統(tǒng)反射來的高熱流密 度輻射能，并將其轉(zhuǎn)化為工作流體的高溫?zé)崮?，利用太陽能集熱裝置將太陽熱能轉(zhuǎn)換并儲(chǔ) 存在傳熱熔鹽介質(zhì)中，白天將多余熱量儲(chǔ)存在高溫蓄熱罐中，晚上或沒有太陽時(shí)利用高溫 熔鹽介質(zhì)加熱蒸汽發(fā)生器中的水產(chǎn)生蒸汽，利用蒸汽驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電；以冷卻 水為低溫源，低溫工質(zhì)在燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)膨脹作功后的氣體由冷凝器冷凝成氣液混合體，由三 級(jí)軸流式壓氣機(jī)壓縮成液體送回到蒸汽發(fā)生器，采用回?zé)嵩贌嶂欣溲h(huán)，完成一個(gè)工作。所 述的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組采用三級(jí)壓縮機(jī)系統(tǒng)和三級(jí)渦輪機(jī)膨脹作功驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。所述 的回?zé)嵩贌嶂欣溲h(huán)中，再熱是指一級(jí)渦輪機(jī)膨脹作功后氣體再由第二級(jí)太陽能聚集器加 熱，回?zé)崾侵赣傻诙?jí)渦輪機(jī)膨脹作功后氣體與第二級(jí)壓縮機(jī)出來的氣體進(jìn)行熱交換，中 冷是指一級(jí)壓縮機(jī)出來的氣體由冷卻水冷卻后進(jìn)入二級(jí)壓縮機(jī)。圖2所示工作于恒溫?zé)嵩?\和Ttl間的不可逆閉式中冷回?zé)嵩贌崛?jí)燃 氣輪機(jī)循環(huán)，即不可逆恒溫源布雷頓循環(huán)1 一2— 3— 4一5— 6 —7—8—9—loll—12—13—14—1 。1-2為氣在低壓壓氣機(jī)中的不可逆絕熱壓縮過程(壓比為
巧，也稱中冷壓比)；2-3為氣體在中冷器中的冷卻過程；3-4為氣體在中壓壓氣機(jī)中的不
可逆絕熱壓縮過程(壓比為巧，壓比相同)；5-6為氣體在高壓壓氣機(jī)中的不可逆絕熱壓
縮過程(壓比為巧，π為總壓比)6-7為氣體在回?zé)崞髦械念A(yù)熱過程；7-8為工質(zhì)從一級(jí)換 熱器R5吸熱過程；8-9為工質(zhì)在一級(jí)渦輪中的不可逆絕熱膨脹過程；9一 10為工質(zhì)從二級(jí) 換熱器R6吸熱過程，10-11為工質(zhì)在二級(jí)渦輪中的不可逆絕熱膨脹過程；11-12為工質(zhì)從 三級(jí)換熱器R7吸熱過程，12-13為工質(zhì)在三級(jí)渦輪中的不可逆絕熱膨脹過程；13—14為 排氣在回?zé)崞髦械姆艧徇^程；14 一 1為排氣向低溫?zé)嵩吹姆艧徇^程。1-2 s ,3-4 s和 6—7 s為1 一 2、3 —4和6 —7相應(yīng)的可逆絕熱壓縮和膨脹過程。循環(huán)輸出功率和效率為P=Qhi+Qh2+QH3-Q4—Q6-Q7, ？ =P / %。
權(quán)利要求1. 一種塔式太陽能循環(huán)熱力發(fā)電系統(tǒng)，包括定日鏡系統(tǒng)、吸熱器、高溫蓄熱罐、貯鹽罐、 渦輪機(jī)、壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、換熱器、回?zé)崞鳌⒌蜏負(fù)Q熱器、中冷器、冷卻塔，其中，吸熱器與定日 鏡系統(tǒng)對應(yīng)安裝，高溫蓄熱罐、貯鹽罐、換熱器分別與吸熱器循環(huán)相連，渦輪機(jī)與換熱器對 應(yīng)連接，發(fā)電機(jī)與渦輪機(jī)相連，回?zé)崞髋c渦輪機(jī)相連，低溫?fù)Q熱器與回?zé)崞飨噙B，壓縮機(jī)與 低溫?fù)Q熱器、中冷器循環(huán)相連，渦輪機(jī)與壓縮機(jī)相連，冷卻塔分別與低溫?fù)Q熱器、中冷器循 環(huán)相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種塔式太陽能循環(huán)熱力發(fā)電系統(tǒng)，采用定日鏡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對太陽的實(shí)時(shí)跟蹤，將太陽光反射到位于高塔上的吸熱器，吸熱器吸收由定日鏡系統(tǒng)反射來的高熱流密度輻射能，并將其轉(zhuǎn)化為工作流體的高溫?zé)崮埽锰柲芗療嵫b置將太陽熱能轉(zhuǎn)換并儲(chǔ)存在傳熱熔鹽介質(zhì)中，白天將多余熱量儲(chǔ)存在高溫蓄熱罐中，晚上或沒有太陽時(shí)利用高溫熔鹽介質(zhì)加熱蒸汽發(fā)生器中的水產(chǎn)生蒸汽，利用蒸汽驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電；以冷卻水為低溫源，低溫工質(zhì)在燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)膨脹作功后的氣體由冷凝器冷凝成氣液混合體，由三級(jí)軸流式壓氣機(jī)壓縮成液體送回到蒸汽發(fā)生器，采用回?zé)嵩贌嶂欣溲h(huán)，完成一個(gè)工作。本實(shí)用新型的系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、適用范圍廣、無碳的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F03G6/06GK201916139SQ20112002010
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者黃德中 申請人:紹興文理學(xué)院