CN107576083A - 槽式太阳能燃气互补热发电装置 - Google Patents

槽式太阳能燃气互补热发电装置 Download PDF

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CN107576083A CN201610512003.2A CN201610512003A CN107576083A CN 107576083 A CN107576083 A CN 107576083A CN 201610512003 A CN201610512003 A CN 201610512003A CN 107576083 A CN107576083 A CN 107576083A
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Abstract

本发明槽式太阳能燃气互补热发电装置运用开式燃气布雷顿热发电技术为槽式太阳能熔盐循环***提供补热，力争在简化结构、降低成本、延长发电时数、扩大使用范围上有较大突破。该装置属太阳能热发电技术领域。

Description

槽式太阳能燃气互补热发电装置
技术领域
本发明槽式太阳能燃气互补热发电装置运用开式燃气布雷顿热发电技术为槽式太阳能熔盐循环***提供补热，力争在简化结构、降低成本、延长发电时数、扩大使用范围上有较大突破。该装置属太阳能热发电技术领域。
背景技术
太阳能与燃气和蒸汽联合循环发电统称为ISCC联合循环热发电，目前该技术已在很多国家实施。在这些发电设施中太阳能主要为燃气发电站扮演配角，太阳能的规模相对较小，更与储热技术不相干。发明人在专利201310180471.0和201310180460.2中提出增加开式燃气布雷顿热发电设备作为超临界二氧化碳布雷顿发电装置的补充设施，同时利用其产生的余热为储热装置提供补热，目的是为了延长发电时数，降低发电成本，以克服我国面临的太阳能热发电遇到的诸多困难。可喜的是我国已经研发出低结晶点、高气化点的熔盐，可完全替代导热油采用熔盐直接传热和储热，这就为降低槽式太阳能热发电成本和提高发电效率提供了绝好机会。如果将成熟的燃气布雷顿发电设备作为补充配置，就可以显著提高太阳能热发电技术的地区适应性，增加发电时数，降低投资和发电运维成本，使太阳能热发电技术成为可信赖的基荷电源。由于在上述专利中未涉及具体实施方案，因此有必要在此加以公开。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是运用开式燃气布雷顿热发电技术为槽式太阳能熔盐循环***提供补热，力争在简化结构、降低成本、延长发电时数、扩大使用范围上有较大突破。
本发明是通过以下技术方案实现的：
所述槽式太阳能燃气互补热发电装置包括抛物槽聚光阵列，低结晶点、高气化点熔盐储热传热介质，熔盐冷热储罐，压力泵，传输管线，三通阀门，开式燃气布雷顿热发电装置及排气道，熔盐补热器，盐气换热器；郎肯蒸汽、有机朗肯或超临界二氧化碳布雷顿发电循环***，主要特征在于：抛物槽聚光阵列通过传输管线连接三通阀门及其熔盐热储罐进口，熔盐热储罐出口连接盐气换热器进口，盐气换热器出口连接熔盐冷储罐进口，熔盐冷储罐出口连接压力泵，压力泵出口连接抛物槽聚光阵列进口，构成完整的光热传热和储热循环***；三通阀另一端连接熔盐补热器，熔盐补热器出口连接熔盐热储罐进口；熔盐补热器设置在开式燃气布雷顿热发电装置排气道内，利用余热为熔盐储热传热介质补热；盐气换热器另一侧连接朗肯蒸汽、有机朗肯或超临界二氧化碳布雷顿发电循环***。
本发明新颖之处在于：
1)直接采用低结晶点例如60-100度的三元或四元熔盐作为传热和储热介质，可充分发挥槽式太阳能热发电技术优势，降低投资成本，提高运行参数和发电效率；
2)采用小型例如5MW的开式燃气布雷顿热发电装置为槽式太阳能聚光阵列和熔盐储罐补热，可确保熔盐运行安全，增加发电时数，降低单位发电成本；
3)设置小型开式燃气布雷顿热发电装置可直接降低对外网依赖性，减少电站寄生损耗，同时扩大槽式太阳能电站适应地域；
本发明是对槽式太阳能朗肯循环或布雷顿循环热发电技术的拓展，本发明同样适用塔式、菲涅尔太阳能热发电站。
附图说明
图1是本发明槽式太阳能朗肯循环发电示意图
图2是本发明槽式太阳能超临界布雷顿循环发电示意图
其中：1抛物槽聚光阵列、2熔盐冷热储罐、3压力泵、4三通阀门、5开式燃气布雷顿热发电装置及排气道，6熔盐补热器，7盐气换热器，8郎肯蒸汽、有机朗肯或超临界二氧化碳布雷顿发电循环***
具体实施方式
抛物槽聚光阵列1通过传输管线连接三通阀门4和熔盐热储罐2，熔盐热储罐2出口连接盐气换热器7，盐气换热器7出口连接熔盐冷储罐2，熔盐冷储罐2出口连接压力泵3，压力泵3出口连接抛物槽聚光阵列1进口；三通阀4一端连接熔盐补热器6，熔盐补热器6出口连接熔盐热储罐2进口；熔盐补热器6设置在小型开式燃气布雷顿热发电装置涡轮机排气道5内，利用余热为熔盐介质补热；盐气换热器7另一侧连接朗肯蒸汽、有机朗肯或超临界二氧化碳布雷顿发电循环***8。小型开式燃气布雷顿热发电装置根据槽式热发电站规模选择，例如50兆瓦电站可配置5兆瓦小型燃气机组。传热储热介质可选择MS系列低结晶点、高气化点熔盐。该技术同样适合塔式、菲涅尔太阳能电站，即使变换补热方式同样在本专利保护之列。

Claims (1)

1.所述槽式太阳能燃气互补热发电装置包括抛物槽聚光阵列，低结晶点、高气化点熔盐储热传热介质，熔盐冷、热储罐，压力泵，传输管线，三通阀门，开式燃气布雷顿热发电装置及排气道，熔盐补热器，盐气换热器；郎肯蒸汽、有机朗肯或超临界二氧化碳布雷顿发电循环***，主要特征在于：抛物槽聚光阵列通过传输管线连接三通阀门及其熔盐热储罐进口，熔盐热储罐出口连接盐气换热器进口，盐气换热器出口连接熔盐冷储罐进口，熔盐冷储罐出口连接压力泵，压力泵出口连接抛物槽聚光阵列进口，构成完整的光热传热和储热循环***；三通阀另一端连接熔盐补热器，熔盐补热器出口连接熔盐热储罐进口；熔盐补热器设置在开式燃气布雷顿热发电装置排气道内，利用余热为熔盐储热传热介质补热；盐气换热器另一侧连接朗肯蒸汽、有机朗肯或超临界二氧化碳布雷顿发电循环***；本发明适用塔式、菲涅尔太阳能热发电站。
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