一種太陽(yáng)能光熱循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能光熱循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)新的綜合設(shè)計(jì)方法，該綜合設(shè)計(jì)方法包括以下幾個(gè)步驟：步驟I：根據(jù)發(fā)電機(jī)功率大小確定融鹽儲(chǔ)熱室和蒸汽產(chǎn)生室的容量大小。將融鹽儲(chǔ)熱室和蒸汽產(chǎn)生室通過(guò)傳熱構(gòu)件直接連接在一起，減少熱能傳輸設(shè)備和熱能傳遞路線(xiàn)長(zhǎng)的熱能損耗，達(dá)到降低發(fā)電系統(tǒng)的成本，提高熱能利用率的目的。步驟II：將蒸汽產(chǎn)生室、冷凝室、水箱通過(guò)輸水管和蒸汽導(dǎo)管連成一個(gè)密閉的整體。步驟III：在蒸汽產(chǎn)生室上部與水箱上部連接一均壓管。步驟IV：在輸水管上安裝一逆止閥，在均壓管上安裝一常斷電磁閥，在冷凝室與水箱間安裝一常開(kāi)電磁閥。步驟V：在完成步驟I、II、III、IV的基礎(chǔ)上構(gòu)成了光熱循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種太陽(yáng)能光熱循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽(yáng)能光熱發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種太陽(yáng)能光熱循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能做為一種永不枯竭的清潔環(huán)保能源倍受矚目，其開(kāi)發(fā)應(yīng)用已成為當(dāng)今世界各國(guó)探索利用新能源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)的重要研究課題之一，越來(lái)越多的國(guó)家已將其納入未來(lái)綠色能源的發(fā)展規(guī)劃。我國(guó)近年來(lái)，更是逐步重視和強(qiáng)調(diào)太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。
[0003]目前，太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)應(yīng)用最理想的是利用太陽(yáng)能發(fā)電。太陽(yáng)能發(fā)電主要有兩種形式，一種是光伏發(fā)電，另一種是光熱發(fā)電。
[0004]光伏發(fā)電是依靠硅太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)化為電能的一種發(fā)電技術(shù)。這種發(fā)電方式發(fā)電成本較高，轉(zhuǎn)換效率較低，一般不超過(guò)20 %。并且受光照的變化影響很大，電能質(zhì)量不高，會(huì)隨光照變化產(chǎn)生一定波動(dòng)，進(jìn)入夜晚沒(méi)有光照時(shí)就完全不能發(fā)電。商業(yè)化和并網(wǎng)營(yíng)運(yùn)不理想。同時(shí)，其上游硅材料的生產(chǎn)對(duì)環(huán)境還會(huì)造成嚴(yán)重污染。
[0005]光熱發(fā)電是通過(guò)某種裝置將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換成熱能，然后將這部分熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再由機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電方式。這種發(fā)電方式與光伏發(fā)電相比較，轉(zhuǎn)換效率得到很大的提高，受光照的變化影響較小，電能質(zhì)量較好，并隨熱能的儲(chǔ)存，發(fā)電時(shí)間可得到延長(zhǎng)。發(fā)電生產(chǎn)不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，較適合商業(yè)化和并網(wǎng)營(yíng)運(yùn)。但縱觀(guān)目前各種形式的太陽(yáng)能光熱發(fā)電應(yīng)用來(lái)看，仍存在著發(fā)電設(shè)備復(fù)雜，轉(zhuǎn)換效率偏低，發(fā)電成本與收益之比比值過(guò)高，電能質(zhì)量受太陽(yáng)能的間歇性和非穩(wěn)定性影響等多種問(wèn)題，這些問(wèn)題很大程度地制約了太陽(yáng)能光熱發(fā)電大規(guī)模的發(fā)展與應(yīng)用。
[0006]綜上所述，降低太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的成本，提高太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換效率是實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能光熱發(fā)電大規(guī)模的商業(yè)化并網(wǎng)營(yíng)運(yùn)應(yīng)用的重要手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題提出了一種太陽(yáng)能光熱循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)新的綜合設(shè)計(jì)方法，該綜合設(shè)計(jì)方法包括以下幾個(gè)步驟:
[0008]步驟1:根據(jù)發(fā)電機(jī)功率大小確定融鹽儲(chǔ)熱室和蒸汽產(chǎn)生室的容量大小。將融鹽儲(chǔ)熱室和蒸汽產(chǎn)生室通過(guò)傳熱構(gòu)件直接連接在一起，減少熱能傳輸設(shè)備和熱能傳遞路線(xiàn)長(zhǎng)的熱能損耗，達(dá)到降低發(fā)電系統(tǒng)的成本，提高熱能利用率的目的。
[0009]步驟I1:將蒸汽產(chǎn)生室、冷凝室、水箱通過(guò)輸水管和蒸汽導(dǎo)管連成一個(gè)密閉的整體。
[0010]步驟II1:在蒸汽產(chǎn)生室上部與水箱上部連接一均壓管。
[0011]步驟IV:在輸水管上安裝一逆止閥，在均壓管上安裝一常斷電磁閥，在冷凝室與水箱間安裝一常開(kāi)電磁閥。
[0012]步驟V:在完成步驟1、I1、II1、IV的基礎(chǔ)上構(gòu)成了光熱循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。利用傳熱工作物質(zhì)“水”，首先在蒸汽產(chǎn)生室吸收來(lái)自融鹽儲(chǔ)熱室的太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換而來(lái)的熱能成為高溫高壓蒸汽，高溫高壓蒸汽在冷凝室釋放分子內(nèi)能驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)發(fā)電，然后高溫高壓蒸汽冷凝成水通過(guò)常開(kāi)電磁閥I流入水箱，由于水箱位置高于蒸汽產(chǎn)生室位置，水箱中水與蒸汽產(chǎn)生室形成高程差，在高程壓力差的作用下，水由水箱經(jīng)過(guò)輸水管自動(dòng)注入蒸汽產(chǎn)生室。當(dāng)蒸汽產(chǎn)生室壓力較高時(shí)，逆止閥阻止蒸汽產(chǎn)生室的水及蒸汽流入水箱，在正常發(fā)電過(guò)程中蒸汽產(chǎn)生室壓力較高需不斷快速注入水到蒸汽產(chǎn)生室時(shí)，通過(guò)控制打開(kāi)常斷電磁閥2，同時(shí)關(guān)閉常開(kāi)電磁閥1，由均壓管使水箱上部壓力與蒸汽產(chǎn)生室壓力相等，水箱中的水在水箱上部壓力與高程差壓力的作用下大于蒸汽產(chǎn)生室壓力又可快速將水箱中的水自動(dòng)注入蒸汽產(chǎn)生室，然后，控制同時(shí)打開(kāi)常開(kāi)電磁閥1，關(guān)閉常斷電磁閥2，完成水的冷凝和自動(dòng)注入蒸汽產(chǎn)生室不需額外泵送系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)循環(huán)。
[0013]本發(fā)明的光熱發(fā)電系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要有益效果在于:所設(shè)計(jì)的光熱發(fā)電系統(tǒng)大幅減少了系統(tǒng)設(shè)備，提高所儲(chǔ)熱能的利用效率。保證加熱的均衡性和持久性及發(fā)電時(shí)間的延長(zhǎng)，消除了太陽(yáng)能的間歇性和非穩(wěn)定性影響。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本綜合設(shè)計(jì)方法所設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能光熱循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖。
[0015]I發(fā)電機(jī),2噴氣轉(zhuǎn)輪,3第二動(dòng)密封,4蒸汽導(dǎo)軸,5第一動(dòng)密封,6冷凝室,7常斷電磁閥，8常開(kāi)電磁閥，9均壓管，10蒸汽導(dǎo)管，11加熱面板，12受熱面板，13聚光加熱裝置，14傳熱筋板，15逆止閥。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]實(shí)施例1:如圖1所示，本太陽(yáng)能聚光光熱循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)先由融鹽儲(chǔ)熱室受熱面板將聚光裝置聚焦太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換所得的熱能吸收儲(chǔ)存于融鹽儲(chǔ)熱室。通過(guò)傳熱構(gòu)件伸入融鹽儲(chǔ)熱室內(nèi)的傳熱筋板和加熱面板的底部將儲(chǔ)存的熱能不斷傳遞到加熱面板，直接加熱蒸汽產(chǎn)生室內(nèi)的傳熱工作物質(zhì)(水)為高溫高壓飽和蒸汽，蒸汽產(chǎn)生室產(chǎn)生的高溫高壓飽和蒸汽通過(guò)蒸汽導(dǎo)管導(dǎo)入蒸汽導(dǎo)軸，經(jīng)與蒸汽導(dǎo)軸連接為一體的一到數(shù)個(gè)噴汽轉(zhuǎn)輪噴出產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)蒸汽導(dǎo)軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)發(fā)電。噴汽轉(zhuǎn)輪噴出的蒸汽在冷凝室冷凝為水后匯聚流入水箱，在水箱與蒸汽產(chǎn)生室兩者壓力差的作用下，水箱的水又注入蒸汽產(chǎn)生室吸取熱能產(chǎn)生高溫高壓飽和蒸汽，再由噴汽轉(zhuǎn)輪噴出產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)蒸汽導(dǎo)軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)發(fā)電。
[0018]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能光熱循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)方法，其特征在于， 步驟1:根據(jù)發(fā)電機(jī)功率大小確定融鹽儲(chǔ)熱室和蒸汽產(chǎn)生室的容量大小；將融鹽儲(chǔ)熱室和蒸汽產(chǎn)生室通過(guò)傳熱構(gòu)件直接連接在一起，減少熱能傳輸設(shè)備和熱能傳遞路線(xiàn)長(zhǎng)的熱能損耗，達(dá)到降低發(fā)電系統(tǒng)的成本，提高熱能利用率的目的； 步驟I1:將蒸汽產(chǎn)生室、冷凝室、水箱通過(guò)輸水管和蒸汽導(dǎo)管連成一個(gè)密閉的整體； 步驟II1:在蒸汽產(chǎn)生室上部與水箱上部連接一均壓管； 步驟IV:在輸水管上安裝一逆止閥，在均壓管上安裝一常斷電磁閥，在冷凝室與水箱間安裝一常開(kāi)電磁閥； 步驟V:在完成步驟1、I1、II1、IV的基礎(chǔ)上構(gòu)成了光熱循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】F24J2/30GK103485989SQ201310421605
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】趙宇紅, 趙學(xué)成, 胡和平, 張韻輝, 趙一睿 申請(qǐng)人:南華大學(xué)