一種高效的太陽(yáng)能熱發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高效的太陽(yáng)能熱發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的的太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)存在效率低下，沒(méi)有得到大面積應(yīng)用推廣，如槽式熱發(fā)電系統(tǒng)，塔式熱發(fā)電系統(tǒng)以上都因千瓦投資太高，目前在3-5萬(wàn)元，因而只是做為師范樣板；同樣光伏發(fā)電發(fā)電效率不太高，千瓦投資在I萬(wàn)元左右，成本也較高，光伏發(fā)電目前投回收期在25年；本發(fā)明的熱發(fā)電裝置采取低成本設(shè)備如真空管集熱器，同時(shí)選用了多種工質(zhì)交換熱量，大大減少了投資成本，使的太陽(yáng)能熱發(fā)電成本千瓦投資在5000元左右；本發(fā)明以低成本設(shè)計(jì)，為規(guī)模以上太陽(yáng)能電廠(chǎng)的建造提供了高效實(shí)用的技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明精選的工質(zhì)及技術(shù)方案，不僅能實(shí)現(xiàn)中溫下極高的熱電轉(zhuǎn)換效率一一可達(dá)卡諾熱力循環(huán)極限效率的百分之九十以上，并實(shí)能實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)和對(duì)環(huán)境的無(wú)污染，能實(shí)現(xiàn)很好的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益，便于大規(guī)模集中開(kāi)發(fā)或分散布局。
[0004]本發(fā)明的具體技術(shù)方案為:
[0005]太陽(yáng)能集熱裝置能細(xì)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?zé)峤粨Q器4、中溫?zé)峤粨Q器5、高溫?zé)峤粨Q器6相連，高溫?zé)峤粨Q器6分別與汽輪機(jī)14、高壓計(jì)量栗7相連；低中高集熱器的工質(zhì)分別為水、丙二醇、乙二醇縮聚物及高溫導(dǎo)熱油，可依據(jù)熱力循環(huán)的溫度選取適當(dāng)?shù)募療峁し绞?、工質(zhì)以降低成本，提高安全性和效益。
[0006]冷凝噴射器10的構(gòu)造有別于常規(guī)噴射器，并具有新的特別功能用于冷凝過(guò)程，冷凝噴射器在構(gòu)造上與原有噴射器的氣體噴射口和引射口處增加了流量可控的液體噴口，其特征是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宜采用螺旋扇形霧化方式且其軸線(xiàn)方向同噴射器軸線(xiàn)成較小夾角(5-35度)，液體或者氣體流量通過(guò)控制器9確定；冷凝是有濕度要求的，即使比常規(guī)溫度低很多的干蒸氣也不會(huì)冷凝，另外還需要依附于很多的微小顆粒，才能迅速完成冷凝；冷凝噴射器在功能上能調(diào)整出不同比例的干濕蒸汽、汽液兩相混合流，可高效迅速地完成冷凝過(guò)程，除用于熱力循環(huán)夕卜，還可用于熱栗裝置，在更高的溫度上冷凝，從而大大提高制熱效率。
[0007]本太陽(yáng)能熱發(fā)電裝置循環(huán)系統(tǒng)中的冷凝噴射器10同冷凝器11連接，同汽液分離儲(chǔ)罐8連接和通過(guò)流量控制器9同汽液分離儲(chǔ)罐8連接，同汽輪機(jī)14或通過(guò)回?zé)峤粨Q器13同汽輪機(jī)14連接；冷凝噴射器的氣體噴射嘴21通過(guò)流量控制器9與氣液分離儲(chǔ)罐8的氣體部分相連，液體噴射嘴18、液體引射嘴19通過(guò)流量控制器9與氣液分離儲(chǔ)罐8的液體部分相連，氣體引射嘴22還通過(guò)回?zé)崞?3和汽輪機(jī)14相連；熱力循環(huán)工質(zhì)采用E134、R245分別適用于生產(chǎn)工藝的中低溫狀態(tài)。
[0008]本發(fā)明所述的余熱鍋爐17主要利用燃?xì)廨啓C(jī)的余熱，以便和太陽(yáng)能形成晝夜搭配發(fā)電，也可利用其它工礦企業(yè)的中低溫余熱；調(diào)溫鍋爐16，主要是在上述熱力達(dá)不到時(shí)調(diào)配到最佳的工藝狀態(tài)。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明冷凝噴射器的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0010]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
五、【具體實(shí)施方式】
[0011]本發(fā)明的汽輪機(jī)采用有機(jī)工質(zhì)(ORC)循環(huán)裝技術(shù)，使得發(fā)電效率大大高于同等溫度下的水工質(zhì)的汽輪機(jī)組；該系統(tǒng)可在一，二及三類(lèi)太陽(yáng)熱輻射區(qū)域大面積建造，特別是西北的廣大地區(qū)，最適合大規(guī)模集中開(kāi)發(fā)；它的日采能可達(dá)6.4kwh以上，10萬(wàn)平方米年有效集熱，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)煤23800噸的發(fā)熱量，按當(dāng)?shù)孛簝r(jià)500元/噸合節(jié)約款項(xiàng)1190萬(wàn)元；在能源緊張的東部地區(qū)，可以實(shí)施小規(guī)模的分散布局。
[0012]實(shí)施例1
[0013]太陽(yáng)能將低溫集熱器I中的工質(zhì)水加熱至95攝氏度，通過(guò)低溫?zé)峤粨Q器4將熱傳給中溫集熱器2中的工質(zhì)丙二醇，并在此吸收太陽(yáng)能熱，溫度升至180度，再通過(guò)中溫?zé)峤黄鲹Q5將熱傳給高溫集熱器3中的工質(zhì)高溫導(dǎo)熱油，在此繼續(xù)吸收太陽(yáng)能，溫度升至280度，再通過(guò)高溫?zé)峤粨Q器6，將熱量傳給熱力循環(huán)工質(zhì)E134，使其蒸汽達(dá)到270度，5MP的超臨界狀態(tài)進(jìn)入汽輪機(jī)14出力做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)15發(fā)電，乏氣溫度降至65度壓力降至0.1MP，經(jīng)回?zé)崞?3，將熱量傳給從低壓工質(zhì)栗12來(lái)的熱力循環(huán)工質(zhì)液體后，被冷凝噴射器10引射，壓力升至0.2MP，再通過(guò)冷凝器11凝結(jié)成液體，經(jīng)低壓工質(zhì)栗12、回?zé)崞?3加熱大部分汽化后進(jìn)入低壓氣液分離儲(chǔ)罐8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(jī)的低壓乏氣，并與經(jīng)過(guò)流量控制器9來(lái)的液體工質(zhì)，經(jīng)液體噴射嘴18、液體引射嘴19 一起噴射引射混流，成為含有大量微小液滴的過(guò)濕混合氣，復(fù)次進(jìn)入冷凝器順利完成冷凝，并經(jīng)回?zé)崞?3，再次進(jìn)入氣液分離儲(chǔ)罐8分離后，大部分液體再經(jīng)過(guò)高壓計(jì)量栗7打入高溫?fù)Q熱器6，從而完成整個(gè)工藝循環(huán)。
[0014]實(shí)施例2
[0015]由于受現(xiàn)行有機(jī)工質(zhì)汽輪機(jī)溫度壓力的限制，可采取較低的溫度壓力簡(jiǎn)易運(yùn)行，采用R245fa為循環(huán)工質(zhì)循環(huán)效率也非?？捎^(guān)。具體實(shí)施方案:以丙二醇為單一集熱工質(zhì)，在單一高溫集熱器3中升溫至170度，再通過(guò)高溫?zé)峤粨Q器6傳給熱力循環(huán)工質(zhì)，使其溫度達(dá)到150度、壓力3.25MP，進(jìn)入汽輪機(jī)14做功，乏氣溫度降至65左右，壓力降至0.1MP，經(jīng)回?zé)崞骼淠鲀?chǔ)罐計(jì)量栗高溫?zé)峤粨Q器完成循環(huán)(后半部分參照【具體實(shí)施方式】2進(jìn)行)。
[0016]上述兩種實(shí)施方式在循環(huán)過(guò)程中諾達(dá)不到最佳的溫度壓力要求，即應(yīng)啟用調(diào)溫鍋爐，直至達(dá)到規(guī)定要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一.種高效的太陽(yáng)能熱發(fā)電裝置其太陽(yáng)能集熱細(xì)分為低溫集熱器(I)、中溫集熱器(2)、高溫集熱器(3)三部分，并分別與依次連接的低溫?zé)峤粨Q器(4)、中溫?zé)峤粨Q器(5)、高溫?zé)峤粨Q器(6)相連，高溫?zé)峤粨Q器(6)分別與高壓計(jì)量栗(7)、汽輪機(jī)(14)或通過(guò)余熱鍋爐(17)調(diào)溫鍋爐(16)和汽輪機(jī)(14)相連；其低中高集熱器的工質(zhì)分別為水、丙二醇、乙二醇縮聚物及高溫導(dǎo)熱油等。2.—種高效的太陽(yáng)能熱發(fā)電裝置其熱力循環(huán)中的冷凝噴射器(10)的構(gòu)造有別于常規(guī)噴射器，并具有新的特別功能用于冷凝過(guò)程；冷凝噴射器在構(gòu)造上與原有噴射器的氣體噴射口和引射口處增加了流量可控的液體噴口，其特征是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)宜采用螺旋扇形霧化方式且其軸線(xiàn)方向同噴射器軸線(xiàn)成較小夾角(5-35度)，液體或者氣體流量通過(guò)控制器(9)確定，冷凝噴射器在功能上就可以根據(jù)需要通過(guò)調(diào)整氣液噴射引射量的多少，制配出不同比例的干濕蒸汽、汽液兩相混合流，可用于高效迅速的完成冷凝過(guò)程，除用于熱力循環(huán)外，還可用于熱栗裝置，大大提高制熱效率。3.—種高效的太陽(yáng)能熱發(fā)電裝置循環(huán)系統(tǒng)中的冷凝噴射器(10)同冷凝器(11)連接，同汽液分離儲(chǔ)罐⑶連接和通過(guò)流量控制器(9)同汽液分離儲(chǔ)罐⑶連接，同汽輪機(jī)(14)或通過(guò)回?zé)峤粨Q器(13)同汽輪機(jī)(14)連接；冷凝噴射器的氣體噴射嘴(21)通過(guò)流量控制器(9)與氣液分離儲(chǔ)罐⑶的氣體部分相連，液體噴射嘴(18)、液體引射嘴(19)通過(guò)流量控制器(9)與氣液分離儲(chǔ)罐(8)的液體部分相連，氣體引射嘴(22)還通過(guò)回?zé)崞?13)和汽輪機(jī)14)相連；熱力循環(huán)工質(zhì)采用E134、R245分別適用于生產(chǎn)工藝的中低溫狀態(tài)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種普通低成本的太陽(yáng)能集熱器的串聯(lián)方式，包括低中高集熱器(1)、(2)、(3)；用于有機(jī)工質(zhì)汽輪機(jī)的熱力循環(huán)，可以使用E134、R245等有機(jī)工質(zhì)進(jìn)行高效循環(huán)；冷凝采取了獨(dú)創(chuàng)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(mǎn)足冷凝的干濕度和氣液兩相混流的不同要求，同氣液分離器(8)組合成新的冷凝系統(tǒng)，既可順利高效完成冷凝過(guò)程，又同本發(fā)明精選的工質(zhì)及新的熱力循環(huán)技術(shù)配合，實(shí)現(xiàn)中溫下極高的熱力轉(zhuǎn)換效率—可達(dá)卡諾循環(huán)極限效率的百分之九十以上，并能在安全生產(chǎn)和對(duì)環(huán)境的無(wú)污染的情況下實(shí)現(xiàn)很好的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益，使得太陽(yáng)能熱發(fā)電的開(kāi)發(fā)商有了很高的投資回報(bào)率，從而為太陽(yáng)能熱發(fā)電的大規(guī)模集中開(kāi)發(fā)和廣泛分散布局提供了高效實(shí)用的技術(shù)方案和創(chuàng)造了最為有利的條件。
【IPC分類(lèi)】F03G6/06, F25B39/04, F01K19/00, F01K11/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105201762
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510700530
【發(fā)明人】陳深佃, 韓國(guó)強(qiáng), 王俊杰
【申請(qǐng)人】李艷
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月26日