CN108386305B - 塔式光热储能熔盐液力透平发电装置 - Google Patents
塔式光热储能熔盐液力透平发电装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108386305B CN108386305B CN201810333028.5A CN201810333028A CN108386305B CN 108386305 B CN108386305 B CN 108386305B CN 201810333028 A CN201810333028 A CN 201810333028A CN 108386305 B CN108386305 B CN 108386305B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- turbine
- molten salt
- volute
- power generation
- transmission shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title claims abstract description 67
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 5
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 abstract description 7
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
- F03B11/02—Casings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
本发明公开了一种塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,包括相联的底座和支架、设于支架上的发电机、与发电机主轴通过变速箱、联轴器相联的传动轴,其特征在于还包括与底座固联的透平引流座、与透平引流座固联的透平蜗壳,透平引流座设有入口主管及对称的两下降管,两下降管均与入口主管相通,透平蜗壳与透平引流座通过法兰联接,透平蜗壳还设有对称的两曲线形引流管、蜗壳及熔盐下出口;传动轴穿过透平引流座和透平蜗壳,在蜗壳内的传动轴上联有透平转轮。本发明能有效利用熔盐下降的势能,避免高温熔盐罐受冲击、损坏,并在熔盐流经区域无需任何轴封装置,在高温、高压工况下满足无泄漏的要求,保证设备长期的可靠运行。
Description
技术领域
本发明型涉及一种液力透平发电装置,特别适用于太阳能塔式光热储能发电熔盐的液力透平发电装置。
背景技术
改革开放以来,我国经历了30年的高速增长,主要以粗放型、资源消耗型为主,能源领域对石化燃料依赖比重大。面对大气污染治理,减缓环境温度上升,加快转变经济发展方式,推动产业结构调整和优化升级,国家产业结构调整指导目录中,新能源领域太阳能清洁能源光热发电被放在突出位置。近年来光热发电领域推进重点关键技术攻关,大容量储能等装备及关键材料的自主研发应用,优化技术方案,降低光热发电成本,有序推进示范项目建设得到国家的鼓励与支持。
CSP聚光太阳能发电是使用光学装置汇聚太阳辐射能,投射到集热管道,加热管内工质,借助工质传递热量加热循环水产生推动汽轮机的蒸汽,蒸汽机带动发电机发电,具体有塔式、槽式等,在中国首批20个示范项目中,有9个塔式光热储能发电项目。塔式熔盐技术有明显优势,但技术难度较槽式和水工质塔式技术都大。但国内外业内目前普遍看好该技术的市场前景,已成为光热发电未来发展的主流方向之一。
CSP塔式发电工作原理是利用定日镜群将太阳光集中在1个类似高塔状的建筑物顶端的吸热器上,通过能量转换将热量传递给热传导工质(较为普遍使用的是二元熔盐),由蒸汽发生器产生蒸汽带动蒸汽涡轮发电机产生电能。该发电***主要由定日镜***、吸热与热能传递***、发电***三部分组成。吸热器高度一般从七八十米到二百米,热传工质在塔顶吸热后下降,排入高温热熔盐罐内,熔盐液体具有较大的位置势能(落差),但现状况为在热熔盐下降管道末端设置阀门或减压喷嘴等阻尼设备,降低熔盐压力,减少对高温熔盐罐冲击,目前还没有对高压热熔盐具备的能量进行回收的装置。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述不足,提供一种塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,它能有效利用熔盐下降的势能,避免高温熔盐罐受冲击、损坏,并在熔盐流经区域无需任何轴封装置,在高温、高压工况下满足无泄漏的要求,保证设备长期的可靠运行。
为达到上述目的,本实发明的塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,设于支架上的发电机、与发电机主轴通过变速箱、联轴器相联的传动轴,传动轴通过轴承及轴承座设于底座上,其特征在于还包括与底座固联的透平引流座、与透平引流座固联的透平蜗壳,透平引流座设有入口主管及对称的两下降管,两下降管均与入口主管相通,透平蜗壳设有连接法兰与引流座法兰联接,透平蜗壳还设有对称的两曲线形引流管、蜗壳及熔盐下出口;传动轴穿过透平引流座和透平蜗壳,在蜗壳内的传动轴上联有透平转轮。
使用时,将高温熔盐从入口主管通入,经两下降管、两引流管对称地进入蜗壳内,沿切向冲击透平转轮转动,由传动轴带动发电机发电,减压后的熔盐经熔盐下出口进入熔盐罐;本装置能有效利用熔盐下降的势能,避免高温熔盐罐受冲击、损坏;同时,熔盐被控制在透平引流座及两引流管内、进入蜗壳,在熔盐流经区域无需任何轴封装置,满足高温、高压熔盐无泄漏的要求,保证设备长期的可靠运行;
作为本发明的进一步改进,所述透平转轮为双吸结构,所述透平蜗壳还设有熔盐上出口;适用于大流量熔盐的工况;
作为本发明的进一步改进,在入口主管上方的传动轴上联有风扇;可对透平引流座进行降温;
作为本发明的进一步改进,在底座上联有导流罩,导流罩位于透平蜗壳及两下降管外;防止熔盐在熔盐储罐内飞溅;
作为本发明的进一步改进,在导流罩内固联有位于透平蜗壳上方的飞溅挡板;可防止熔盐向上飞溅;
作为本发明的进一步改进,传动轴与透平引流座之间设有填料式密封装置;为防止熔盐的氧化,在熔盐储罐内需充入保护气,填料式密封装置可防止保护气的泄漏;
综上所述,本发明能有效利用熔盐下降的势能,避免高温熔盐罐受冲击、损坏,并在熔盐流经区域无需任何轴封装置,在高温、高压工况下满足无泄漏的要求,保证设备长期的可靠运行。
附图说明
图1为本发明实施例的主视图。
图2为图1中透平引流座、透平蜗壳和传动轴的放大图。
图3为图2的K向视图。
图4为本发明实施例的流体模型图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1至图3所示,该塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,包括相联的底座1和支架2、设于支架2上的发电机3、与发电机3的主轴通过变速箱4、联轴器5相联的传动轴6,传动轴6通过轴承7及轴承座8设于底座1上,在底座1上通过法兰固联有透平引流座9,透平引流座9设有水平的入口主管10及对称的两下降管11,两下降管11均与入口主管10相通,入口主管10设有高温隔热涂层,透平引流座9通过法兰与透平蜗壳12固联,透平蜗壳12设有蜗壳13、熔盐上出口14、熔盐下出口15及对称的曲线形的两引流管16,两引流管16的入口端均与各自对应的下降管11相通,两引流管16的出口端对称的设于蜗壳 13上;传动轴6穿过透平引流座9和透平蜗壳12,在蜗壳13内的传动轴6上联有双吸式的透平转轮17,即透平转轮17内设有上、下方向两个流道;在入口主管10上方的传动轴6上联有风扇21;在底座1上联有导流罩18,导流罩18位于透平蜗壳12及两下降管11外;在导流罩18内固联有位于透平蜗壳上方的飞溅挡板19;传动轴6与透平引流座9之间设有填料式密封装置20;
使用时,将底座1联于熔盐罐上,经吸热塔下降的热熔盐管末端与入口主管10通过法兰连接;如图4所示,600℃左右的高温熔盐从入口主管10通入,经两下降管11、两引流管16对称地进入蜗壳13内,沿切向冲击透平转轮17作功,由传动轴6带动发电机3发电,热熔盐势能经透平转轮17转化为机械能后,压力下降到接近当地大气压,减压后的熔盐经熔盐上出口14、熔盐下出口15及导流罩18进入熔盐罐;本装置能有效利用熔盐下降的势能,避免高温熔盐罐受冲击、损坏;同时,熔盐被控制在透平引流座9、两引流管16及蜗壳13内,在熔盐流经区域无需任何轴封装置,满足高温、高压熔盐无泄漏的要求,保证设备长期的可靠运行。
风扇21随传动轴6转动,可对透平引流座9进行降温;飞溅挡板19可防止熔盐向上飞溅;
为防止熔盐的氧化,在熔盐储罐内需充入氮气等保护气,填料式密封装置20可防止保护气的泄漏。
Claims (6)
1.一种塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,包括相联的底座和支架、设于支架上的发电机、与发电机主轴通过变速箱、联轴器相联的传动轴,传动轴通过轴承及轴承座设于底座上,其特征在于还包括与底座固联的透平引流座、与透平引流座固联的透平蜗壳,透平引流座设有入口主管及对称的两下降管,两下降管均与入口主管相通,透平蜗壳与透平引流座通过法兰联接,透平蜗壳还设有对称的两曲线形引流管、蜗壳及熔盐下出口;传动轴穿过透平引流座和透平蜗壳,在蜗壳内的传动轴上联有透平转轮。
2.如权利要求1所述的塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,其特征在于所述透平转轮为双吸结构,所述透平蜗壳还设有熔盐上出口。
3.如权利要求1或2所述的塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,其特征在于在入口主管上方的传动轴上联有风扇。
4.如权利要求3所述的塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,其特征在于在底座上联有导流罩,导流罩位于透平蜗壳及两下降管外。
5.如权利要求4所述的塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,其特征在于在导流罩内固联有位于透平蜗壳上方的飞溅挡板。
6.如权利要求5所述的塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,其特征在于传动轴与透平引流座之间设有填料式密封装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810333028.5A CN108386305B (zh) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | 塔式光热储能熔盐液力透平发电装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810333028.5A CN108386305B (zh) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | 塔式光热储能熔盐液力透平发电装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108386305A CN108386305A (zh) | 2018-08-10 |
CN108386305B true CN108386305B (zh) | 2024-06-25 |
Family
ID=63072867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810333028.5A Active CN108386305B (zh) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | 塔式光热储能熔盐液力透平发电装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108386305B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109540565B (zh) * | 2018-12-28 | 2024-04-09 | 核动力运行研究所 | 一种蒸汽发生器热工水力性能试验模拟体 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2702092Y (zh) * | 2004-04-10 | 2005-05-25 | 靖江市金麟机械厂 | 熔盐泵 |
CN107355389A (zh) * | 2017-08-18 | 2017-11-17 | 大连深蓝泵业有限公司 | 太阳能热发电高温长轴熔盐泵 |
CN208203461U (zh) * | 2018-04-13 | 2018-12-07 | 四川省自贡工业泵有限责任公司 | 塔式光热储能熔盐液力透平发电装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE29503806U1 (de) * | 1995-03-06 | 1996-07-04 | Sihi GmbH & Co KG, 25524 Itzehoe | Pumpe zur Förderung heißer Medien |
CN103206414A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-07-17 | 欧技工业设备(江苏)有限公司 | 一种高温熔盐泵 |
CN106939892A (zh) * | 2017-04-01 | 2017-07-11 | 江苏飞跃机泵集团有限公司 | 一种高温熔盐泵一体化电机支架 |
-
2018
- 2018-04-13 CN CN201810333028.5A patent/CN108386305B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2702092Y (zh) * | 2004-04-10 | 2005-05-25 | 靖江市金麟机械厂 | 熔盐泵 |
CN107355389A (zh) * | 2017-08-18 | 2017-11-17 | 大连深蓝泵业有限公司 | 太阳能热发电高温长轴熔盐泵 |
CN208203461U (zh) * | 2018-04-13 | 2018-12-07 | 四川省自贡工业泵有限责任公司 | 塔式光热储能熔盐液力透平发电装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108386305A (zh) | 2018-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2019000941A1 (zh) | 一种改良的布雷顿光热发电方法和*** | |
CN201973915U (zh) | 一种u形通道组合型热管接收器 | |
CN103485990A (zh) | 一种提高熔盐塔式太阳能热发电站发电效率的装置和方法 | |
CN107989757A (zh) | 具有储热功能的太阳能空气透平发电***及其控制方法 | |
CN205478136U (zh) | 一种降低熔盐塔式太阳能光热发电站热损的结构 | |
CN108386305B (zh) | 塔式光热储能熔盐液力透平发电装置 | |
CN102691626B (zh) | 一种利用工业废热及太阳能的热风塔发电装置与方法 | |
CN101788198B (zh) | 全玻璃双通道真空管集热器 | |
CN102865686A (zh) | 一种太阳能集热管膨胀机构 | |
CN102102915B (zh) | U型通道组合型热管接收器 | |
CN106121942A (zh) | 一种采用液态铅铋传热和储热的超临界太阳能电站 | |
CN208203461U (zh) | 塔式光热储能熔盐液力透平发电装置 | |
CN202885310U (zh) | 一种太阳能集热管膨胀装置 | |
CN100447904C (zh) | 核能-风能自然循环联合发电*** | |
CN204553131U (zh) | 一种光煤互补太阳能热发电*** | |
CN108548336B (zh) | 一种用于塔式太阳能吸热器的防风装置 | |
WO2024021296A1 (zh) | 一种超超临界太阳能塔式水工质吸热器 | |
CN203488319U (zh) | 一种提高熔盐塔式太阳能热发电站发电效率的装置 | |
CN215337148U (zh) | 一种具有熔盐势能回收功能的塔式熔盐光热电站 | |
CN205783881U (zh) | 一种基于光伏协同强化传质的嵌入管耦合复合平面聚光器太阳能热水*** | |
CN201975919U (zh) | 一种用于水电站机组的双循环相变冷却*** | |
CN212870282U (zh) | 一种槽式光热发电***集热器的紧急减温装置 | |
CN213578170U (zh) | 一种塔式光热电站熔盐吸热***水循环试验装置 | |
CN108413634B (zh) | 一种无循环阀门的塔式太阳能热发电熔融盐吸热器、熔融盐***和方法 | |
CN207647705U (zh) | 具有储热功能的太阳能空气透平发电*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |