太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]作為能夠有效地蓄熱太陽(yáng)能的太陽(yáng)能發(fā)電裝置，有具備如下裝置的太陽(yáng)能發(fā)電裝置:將水/水蒸氣用作一次熱媒來(lái)生成過(guò)熱蒸汽的太陽(yáng)能集熱裝置、作為太陽(yáng)能蓄熱散熱熱媒而使用熔鹽或油的太陽(yáng)能蓄熱散熱裝置以及將水蒸氣用作二次熱媒的汽輪機(jī)發(fā)電設(shè)備(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]此外，有這樣的太陽(yáng)能發(fā)電裝置:作為一次熱媒和蓄熱散熱熱媒使用熔鹽，作為二次熱媒使用水蒸氣，具備積蓄來(lái)自集熱器的高溫的熔鹽的高溫熔鹽罐和對(duì)驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)的二次熱媒進(jìn)行加熱后的熔鹽的低溫熔鹽罐(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]該太陽(yáng)能發(fā)電裝置如表示現(xiàn)有的太陽(yáng)能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)的概念圖的圖7所示那樣具備:為了將太陽(yáng)放射的直射日光收集到集熱器以根據(jù)太陽(yáng)的方向變更位置的方式構(gòu)成的太陽(yáng)追蹤鏡即定日鏡200、作為一次熱媒的熔鹽循環(huán)的太陽(yáng)能集熱/蓄熱系統(tǒng)即一次系統(tǒng)A以及通過(guò)作為二次熱媒的水蒸氣驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)來(lái)進(jìn)行發(fā)電的二次系統(tǒng)B。
[0005]—次系統(tǒng)A具備:積蓄低溫熔鹽的低溫熔鹽罐201、從低溫熔鹽罐201取出低溫熔鹽并輸送的第I熔鹽栗202、對(duì)來(lái)自定日鏡200的直射日光進(jìn)行集熱并對(duì)第I熔鹽栗202輸送的熔鹽進(jìn)行加熱的集熱器203、積蓄通過(guò)集熱器203加熱后的高溫熔鹽的高溫熔鹽罐204、從高溫熔鹽罐204取出高溫熔鹽并輸送的第2熔鹽栗205、被供給由第2熔鹽栗205輸送的高溫熔鹽來(lái)對(duì)二次熱媒即水蒸氣或供水進(jìn)行加熱的過(guò)熱器206、再熱器207、蒸發(fā)器208、供水預(yù)熱器209。通過(guò)供水預(yù)熱器209對(duì)供水進(jìn)行加熱，由此將被冷卻的熔鹽積蓄在低溫熔鹽罐201中。
[0006]二次系統(tǒng)B具備由從過(guò)熱器206供給的過(guò)熱蒸汽驅(qū)動(dòng)的高壓渦輪機(jī)301、由從再熱器207供給的再熱蒸汽驅(qū)動(dòng)的中低壓渦輪機(jī)302、通過(guò)中低壓渦輪機(jī)302對(duì)完工后的二次熱媒進(jìn)行冷凝的風(fēng)冷式冷凝器303、積蓄冷凝水的冷凝罐304、從冷凝罐304向供水預(yù)熱器209輸送供水的供水栗305、由高壓渦輪機(jī)301和中低壓渦輪機(jī)302驅(qū)動(dòng)來(lái)發(fā)電的發(fā)電機(jī)306。
[0007]在該太陽(yáng)能發(fā)電裝置中，在夜間不進(jìn)行從低溫熔鹽罐201向集熱器203和高溫熔鹽罐204的熔鹽的供給，將積蓄在高溫熔鹽罐204中的高溫熔鹽供給到過(guò)熱器206、再熱器207、蒸發(fā)器208、供水預(yù)熱器209，回收到低溫熔鹽罐201中，由此能夠?qū)Χ螣崦竭M(jìn)行加熱，因此能夠通過(guò)所生成的蒸汽驅(qū)動(dòng)高壓渦輪機(jī)301和中低壓渦輪機(jī)302來(lái)進(jìn)行發(fā)電。
[0008]在上述的專利文獻(xiàn)I的太陽(yáng)能發(fā)電裝置中具備主蒸汽切換閥6、蓄熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)蒸汽熱交換器入口閥41以及散熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高壓汽輪機(jī)入口配管合流閥107，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式(太陽(yáng)能蓄熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式或太陽(yáng)能散熱運(yùn)轉(zhuǎn)模式)控制這3個(gè)閥的切換控制。因此，存在使用了 3個(gè)閥的切換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化或切換控制等運(yùn)用的復(fù)雜化問(wèn)題。
[0009]此外，向蓄熱材料傳遞熱的一次熱媒即水蒸氣根據(jù)溫度的變化發(fā)生從過(guò)熱蒸汽和飽和蒸汽變化為飽和水和從氣體變化為液體的相變化現(xiàn)象。因此，需要設(shè)置4種熱交換器(蒸汽熱交換器33、飽和蒸汽冷凝器34、飽和水熱交換器35、飽和水蒸發(fā)器38)，并且蓄熱散熱系統(tǒng)變得復(fù)雜化，成為太陽(yáng)能發(fā)電裝置的建設(shè)成本增加的原因。
[0010]此外，非專利文獻(xiàn)I的太陽(yáng)能發(fā)電裝置也是對(duì)二次熱媒使用水蒸氣來(lái)驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)而進(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng)，因此需要設(shè)置與相變化現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的多個(gè)熱交換器(供水預(yù)熱器、蒸發(fā)器、過(guò)熱器、再熱器)，系統(tǒng)變得復(fù)雜化，存在建設(shè)成本增加的問(wèn)題。
[0011 ] 專利文獻(xiàn)I:日本特開(kāi)2014-92086號(hào)公報(bào)
[0012]非專利文獻(xiàn)ICrescentDunes Solar Energy Project' [online].SolarReserve,LLC.[retrived 29.September 2011].Retrived from the Internet:〈URL:http://www.solarreserve.com/what-we-do/csp-technology/>.

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明是根據(jù)上述的問(wèn)題點(diǎn)提出的，其目的是提供一種簡(jiǎn)化太陽(yáng)能發(fā)電裝置中的系統(tǒng)來(lái)降低建設(shè)成本和發(fā)電成本的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。
[0014]為了解決上述課題，例如采用要求專利保護(hù)的范圍所記載的結(jié)構(gòu)。本申請(qǐng)包括多個(gè)解決上述課題的手段，舉其一例，提供一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其具備:太陽(yáng)能集熱裝置，其對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行集熱來(lái)加熱作為一次熱媒的熔鹽;太陽(yáng)能蓄熱/散熱裝置，其具有積蓄向所述太陽(yáng)能集熱裝置供給的熔鹽的低溫罐、積蓄由所述太陽(yáng)能集熱裝置加熱后的高溫的熔鹽的高溫罐以及將從所述高溫罐供給的高溫的熔鹽作為加熱介質(zhì)對(duì)二次熱媒進(jìn)行加熱的二次熱媒加熱器；以及壓縮機(jī)/高溫渦輪機(jī)發(fā)電裝置，其具有將從大氣吸入的空氣升壓至預(yù)定壓力來(lái)生成作為所述二次熱媒的壓縮空氣的壓縮機(jī)以及導(dǎo)入由所述二次熱媒加熱器加熱后的壓縮空氣來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的高溫空氣渦輪機(jī)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種簡(jiǎn)化太陽(yáng)能發(fā)電裝置中的系統(tǒng)來(lái)降低建設(shè)成本和發(fā)電成本的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是表示本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的第I實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的概念圖。
[0017]圖2是表示本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的第I實(shí)施方式中的與壓縮機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間對(duì)應(yīng)的高溫空氣渦輪機(jī)入口壓力的特性的特性概念圖。
[0018]圖3是表示本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的第I實(shí)施方式中的與一天的直達(dá)日射強(qiáng)度的變化對(duì)應(yīng)的高溫空氣渦輪機(jī)入口溫度、高溫空氣渦輪機(jī)入口流量以及高溫空氣渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)輸出的特性的特性概念圖。
[0019]圖4是表示本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的第I實(shí)施方式的一天的太陽(yáng)熱能的運(yùn)用結(jié)構(gòu)的特性概念圖。
[0020]圖5是表示本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的第2實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的概念圖。
[0021 ]圖6是表不本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的第2實(shí)施方式中的與壓縮機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間對(duì)應(yīng)的高溫空氣渦輪機(jī)入口壓力的特性的特性概念圖。
[0022]圖7是表示現(xiàn)有的太陽(yáng)能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)的概念圖。
[0023]符號(hào)說(shuō)明
[0024]1:太陽(yáng)、2:定日鏡(太陽(yáng)光反射鏡)、3:塔、4:太陽(yáng)能集熱量控制裝置、5: 一次低溫?zé)崦焦?低溫罐)、18:溫度傳感器(一次低溫?zé)崦焦逌囟?、19:液位傳感器(一次低溫?zé)崦焦抟何?、20:溫度傳感器(集熱器出口一次高溫?zé)崦綔囟?、25: —次高溫?zé)崦焦?高溫罐)、42:直達(dá)日射光、43:液位傳感器(一次高溫?zé)崦焦?、45:溫度傳感器(二次熱媒加熱器出口一次熱媒溫度)、46:溫度傳感器(二次熱媒加熱器入口一次熱媒溫度)、47: 二次熱媒加熱器、48:集熱器、55:高溫空氣渦輪機(jī)入口蝶閥、56:高溫空氣渦輪機(jī)、57:溫度傳感器(高溫空氣渦輪機(jī)出口空氣溫度)、58:高溫空氣渦輪機(jī)廢氣逆止閥、59:壓力傳感器(高溫空氣渦輪機(jī)廢氣逆止閥出口壓力)、60:高溫空氣渦輪機(jī)旁通蝶閥、65:再生器、72:溫度傳感器(一次高溫?zé)崦焦抟后w溫度)、75:壓力傳感器(高溫空氣渦輪機(jī)入口壓力)、76:溫度傳感器(高溫空氣渦輪機(jī)入口溫度)、86:第I壓縮機(jī)、88:壓力傳感器(第I壓縮機(jī)出口壓力)、90:第I中間冷卻器、93:壓力傳感器(第2壓縮機(jī)出□壓力)、94:第2壓縮機(jī)、100A: —次系統(tǒng)(太陽(yáng)能蓄熱/散熱裝置)、100B: —次系統(tǒng)(太陽(yáng)能集熱裝置100B)、104:冷卻風(fēng)扇、121:所內(nèi)電力系統(tǒng)、122:第2壓縮機(jī)斷路器、123:第2壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)變換裝置、125:第2壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)、129:第I壓縮機(jī)斷路器、130:第I壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)變換裝置、132:第I壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)、133:高溫空氣渦輪機(jī)輸出控制裝置、145:發(fā)電機(jī)、168:空氣干燥器、172: 二氧化碳去除裝置、200: 二次系統(tǒng)(壓縮機(jī)/高溫渦輪機(jī)發(fā)電裝置)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下，對(duì)本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0026]本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)施方式具備一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)，其中，一次系統(tǒng)使用熔鹽作為一次系統(tǒng)的熱媒，集熱太陽(yáng)能并進(jìn)行蓄熱和散熱；二次系統(tǒng)使用從周?chē)拇髿馕肟諝獠⑼ㄟ^(guò)一臺(tái)空氣壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮而得的壓縮空氣作為二次系統(tǒng)的熱媒，驅(qū)動(dòng)高溫空氣渦