一種太陽(yáng)能熱發(fā)電集熱儲(chǔ)熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能光熱利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種太陽(yáng)能熱發(fā)電集熱儲(chǔ)熱
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是一個(gè)以煤炭為基礎(chǔ)能源的國(guó)家，煤炭的廣泛大量使用對(duì)環(huán)境和全球氣候帶來(lái)了巨大影響，霧霾以及溫室效應(yīng)的日益加劇威脅著人類(lèi)的生存。為了改善人類(lèi)的生存環(huán)境，必須降低化石能源在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的比例，大力發(fā)展可再生能源。
[0003]太陽(yáng)能是一種非常清潔的可再生能源，一年達(dá)到地球表面的太陽(yáng)能約為5.5X 1026J，相當(dāng)于目前人類(lèi)一年消耗的能源總量的104倍。因此，可以將太陽(yáng)能看成是取之不盡、用之不竭的新能源。據(jù)國(guó)際能源署預(yù)計(jì)，到2050年太陽(yáng)能發(fā)電占全球電力供應(yīng)的比重將達(dá)到25%以上。
[0004]太陽(yáng)能資源晝有夜無(wú)，故太陽(yáng)能熱發(fā)電站在夜晚一般都要停機(jī)，在停機(jī)之后，必須對(duì)太陽(yáng)能集熱場(chǎng)內(nèi)的吸熱工質(zhì)進(jìn)行防凍，配置天然氣鍋爐的防凍方案增加了發(fā)電成本，降低了經(jīng)濟(jì)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種太陽(yáng)能熱發(fā)電集熱儲(chǔ)熱裝置，系統(tǒng)可運(yùn)行于白天的集熱儲(chǔ)熱運(yùn)行模式和夜間的停機(jī)防凍模式，該系統(tǒng)中集熱場(chǎng)中集熱管和連接管道在夜間處于放空狀態(tài)，不需要天然氣鍋爐防凍，而且利用壓差對(duì)集熱管進(jìn)行吹掃，不需要消耗電能。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種太陽(yáng)能熱發(fā)電集熱儲(chǔ)熱裝置，包括高溫罐10，高溫罐10、油水換熱器1、低溫罐3、導(dǎo)熱油栗4、第一控制閥6、太陽(yáng)能集熱場(chǎng)7、第二控制閥9依次串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)回路，在導(dǎo)熱油栗4和第一控制閥6兩邊的管路上并聯(lián)有第三控制閥5，在第二控制閥9和高溫罐10的管路上并聯(lián)第四控制閥8，且第四控制閥8的一端與高溫罐10的頂部相連通。
[0008]所述的串聯(lián)回路中，高壓罐10的連通部位在下部或者底部。
[0009]高溫罐10內(nèi)導(dǎo)熱油處在高溫高壓的飽和狀態(tài)。
[0010]低溫罐3內(nèi)導(dǎo)熱油處在低溫低壓的欠飽和狀態(tài)。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型方案中，集熱回路和放熱回路各自獨(dú)立，互不影響，放熱回路可產(chǎn)生穩(wěn)定的蒸汽，保證發(fā)電機(jī)組的輸出功率完全可控可調(diào)；利用高溫罐和低溫罐間的壓差使高溫導(dǎo)熱油自流過(guò)油水換熱器，產(chǎn)生各熱力參數(shù)的蒸汽，利用導(dǎo)熱油蒸汽吹掃集熱管，均不需要消耗電能，可有效降低廠用電率；由于集熱管處于放空狀態(tài)，不需要配置天然氣鍋爐防凍。
【附圖說(shuō)明】
[0012]附圖是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式。
[0014]如圖所示一種太陽(yáng)能熱發(fā)電集熱儲(chǔ)熱裝置，包括高溫罐10，高溫罐10、油水換熱器1、低溫罐3、導(dǎo)熱油栗4、第一控制閥6、太陽(yáng)能集熱場(chǎng)7、第二控制閥9依次串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)回路，在導(dǎo)熱油栗4和第一控制閥6兩邊的管路上并聯(lián)有第三控制閥5，在第二控制閥9和高溫罐10的管路上并聯(lián)第四控制閥8，且第四控制閥8的一端與高溫罐10的頂部相連通。
[0015]所述的串聯(lián)回路中，高壓罐的連通在下部或者底部。
[0016]高溫罐10內(nèi)導(dǎo)熱油處在高溫高壓的飽和狀態(tài)。
[0017]低溫罐3內(nèi)導(dǎo)熱油處在低溫低壓的欠飽和狀態(tài)。
[0018]太陽(yáng)能集熱場(chǎng)7可以是拋物面槽式或者線性菲涅爾式，主要用來(lái)聚焦太陽(yáng)光，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能。
[0019]導(dǎo)熱油高溫罐10與低溫罐3被用來(lái)儲(chǔ)存熱量，在太陽(yáng)輻照波動(dòng)時(shí)保證系統(tǒng)輸出功率的穩(wěn)定；高溫罐10內(nèi)導(dǎo)熱油處在高溫高壓的飽和狀態(tài)；低溫罐3內(nèi)導(dǎo)熱油處在低溫低壓的欠飽和狀態(tài)。
[0020]導(dǎo)熱油栗4是整個(gè)串聯(lián)回路的動(dòng)力來(lái)源。
[0021]油水換熱器1是太陽(yáng)能集熱、儲(chǔ)熱系統(tǒng)與蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)的連接，高溫導(dǎo)熱油通過(guò)油水換熱器1加熱給水產(chǎn)生蒸汽。
[0022]四個(gè)控制閥被用來(lái)切換系統(tǒng)白天與夜間的運(yùn)行模式，第三控制閥5、第一控制閥6并聯(lián)控制低溫罐3工質(zhì)的流向，第二控制閥9、第四控制閥8并聯(lián)控制高溫罐10工質(zhì)的流向。
[0023]本實(shí)用新型的工作原理為:白天太陽(yáng)輻照條件較好時(shí)，關(guān)閉控制閥第三控制閥5、第四控制閥8，打開(kāi)第一控制閥6、第二控制閥9，導(dǎo)熱油栗4將低溫罐3中的低溫導(dǎo)熱油栗入槽式或菲涅爾式太陽(yáng)能集熱場(chǎng)7，加熱后存儲(chǔ)在高溫罐10中，導(dǎo)熱油處在高溫高壓的飽和狀態(tài)。在太陽(yáng)輻射強(qiáng)度變化時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)導(dǎo)熱油栗4的流量，保持進(jìn)入高溫罐10的導(dǎo)熱油溫度基本恒定，保證高溫罐10中導(dǎo)熱油溫度的穩(wěn)定。利用高溫罐10和低溫罐3間的壓差使高溫導(dǎo)熱油自流過(guò)油水換熱器1，產(chǎn)生相應(yīng)熱力參數(shù)的蒸汽。
[0024]夜間集熱系統(tǒng)停機(jī)后，為避免導(dǎo)熱油在集熱管和連接管道中凝固，采用將集熱管中的導(dǎo)熱油排空的方案。集熱系統(tǒng)停機(jī)后，關(guān)閉控制閥第一控制閥6、第二控制閥9，依次開(kāi)啟控制閥第三控制閥5和第四控制閥8，高溫罐10中導(dǎo)熱油飽和蒸汽在壓差的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)入集熱場(chǎng)7，將集熱管中的導(dǎo)熱油吹入低溫罐3，完成吹掃后，依次關(guān)閉控制閥8和5。在吹掃過(guò)程中，高溫罐10中部分導(dǎo)熱油會(huì)閃蒸，補(bǔ)充導(dǎo)熱油蒸汽，高溫罐10的溫度和壓力基本保持不變，而導(dǎo)熱油蒸汽進(jìn)入低溫罐3后會(huì)液化為導(dǎo)熱油，不會(huì)引起壓力的升高。
[0025]實(shí)施例一
[0026]以采用聯(lián)苯-聯(lián)苯醚導(dǎo)熱油作為儲(chǔ)熱和儲(chǔ)熱工質(zhì)為例說(shuō)明系統(tǒng)的運(yùn)行模式。在白天，關(guān)閉控制閥第三控制閥5、第四控制閥8，打開(kāi)第一控制閥6、第二控制閥9，導(dǎo)熱油栗4將低溫罐3中110°C的導(dǎo)熱油栗入槽式或菲涅爾式太陽(yáng)能集熱場(chǎng)7，加熱到380°C后存儲(chǔ)在高溫罐10中，導(dǎo)熱油處在飽和狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的飽和壓力約為0.8MPa。在太陽(yáng)輻射度變化時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)導(dǎo)熱油栗4的流量，保持進(jìn)入高溫罐10的導(dǎo)熱油溫度為380°C左右，實(shí)現(xiàn)高溫罐10中導(dǎo)熱油溫度的穩(wěn)定。利用高溫罐10和低溫罐3間的壓差使高溫導(dǎo)熱油自流過(guò)油水換熱器1，產(chǎn)生相應(yīng)熱力參數(shù)的蒸汽。
[0027]在夜間集熱系統(tǒng)停機(jī)后，關(guān)閉第一控制閥6、第二控制閥9，依次開(kāi)啟第三控制閥5、第四控制閥8，高溫罐10中導(dǎo)熱油飽和蒸汽在壓差的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)入集熱場(chǎng)7，將集熱管中的導(dǎo)熱油吹入低溫罐3，完成吹掃后，依次關(guān)閉控制閥8和5。在吹掃過(guò)程中，高溫罐10中部分導(dǎo)熱油會(huì)閃蒸，補(bǔ)充導(dǎo)熱油蒸汽，高溫罐10的溫度和壓力基本保持不變，而導(dǎo)熱油蒸汽進(jìn)入低溫罐3后會(huì)液化為導(dǎo)熱油，不會(huì)引起壓力的升高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽(yáng)能熱發(fā)電集熱儲(chǔ)熱裝置，包括高溫罐(10)，其特征在于，高溫罐(10)、油水換熱器(1)、低溫罐(3)、導(dǎo)熱油栗(4)、第一控制閥(6)、太陽(yáng)能集熱場(chǎng)(7)、第二控制閥(9)依次串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)回路，在導(dǎo)熱油栗(4)和第一控制閥(6)兩邊的管路上并聯(lián)有第三控制閥(5)，在第二控制閥(9)和高溫罐(10)的管路上并聯(lián)第四控制閥(8)，且第四控制閥(8)的一端與高溫罐(10)的頂部相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能熱發(fā)電集熱儲(chǔ)熱裝置，其特征在于，所述的串聯(lián)回路中，高壓罐(10)的連通部位在下部或者底部。
【專(zhuān)利摘要】一種太陽(yáng)能熱發(fā)電集熱儲(chǔ)熱裝置，高溫罐、油水換熱器、低溫罐、導(dǎo)熱油泵、第一控制閥、太陽(yáng)能集熱場(chǎng)、第二控制閥依次串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)回路，在導(dǎo)熱油泵和第一控制閥兩邊的管路上并聯(lián)有第三控制閥，在第二控制閥和高溫罐的管路上并聯(lián)第四控制閥，且第四控制閥的一端與高溫罐的頂部相連通；四個(gè)控制閥被用來(lái)切換系統(tǒng)白天與夜間的運(yùn)行模式，第三控制閥、第一控制閥并聯(lián)控制低溫罐工質(zhì)的流向，第二控制閥、第四控制閥并聯(lián)控制高溫罐工質(zhì)的流向；可運(yùn)行于白天的集熱儲(chǔ)熱運(yùn)行模式和夜間的停機(jī)防凍模式，該系統(tǒng)中集熱場(chǎng)中集熱管和連接管道在夜間處于放空狀態(tài)，不需要天然氣鍋爐防凍，而且利用壓差對(duì)集熱管進(jìn)行吹掃，不需要消耗電能。
【IPC分類(lèi)】F24J2/34, F03G6/06, F24J2/30
【公開(kāi)號(hào)】CN204963253
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520594104
【發(fā)明人】許世森, 裴杰, 徐越, 鄭建濤
【申請(qǐng)人】中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年8月3日