CN108506177A - 基于气液两相集热器的太阳能复叠有机朗肯循环发电*** - Google Patents
基于气液两相集热器的太阳能复叠有机朗肯循环发电*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及基于气液两相集热器的太阳能复叠有机朗肯循环发电***。包括太阳能集热蓄热回路、一级有机朗肯循环发电回路和二级有机朗肯循环发电回路。白天太阳辐照大于400W/m2时，***同时进行集热、蓄热和发电三种运行模式；夜晚或阴天时，***利用高温蓄热水罐储存的热量继续进行发电运行模式。本发明两级有机朗肯循环全部采用汽轮机，***可以实现10MW以上规模化应用；汽轮机采用干有机工质，膨胀过程中工质处于过热状态，不会产生液滴；集热场和蓄热单元与有机朗肯循环单元之间采用间接换热，集热场产生的水蒸气仅仅为传热介质，不进入汽轮机膨胀做功，有效降低了***对集热和蓄热水工质的品质要求。
Description
技术领域
本发明属于太阳能热发电技术领域，具体涉及一种基于气液两相集热器的太阳能复叠有机朗肯循环发电***。
背景技术
光热发电是大规模开发利用太阳能的一个重要途径。不同于常规的光热电站采用导热油、熔盐等介质，直接蒸汽的太阳能热发电技术由于采用水同时作为集热场吸热介质，蓄热介质，以及热功转换工质，因此具有***结构相对简单、易于降低成本等优点。
蒸汽直接发生式太阳能热发电技术有两个关键的问题亟待解决：首先，水工质在集热器场中的吸热过程存在相变，而两相流动的控制比单相流动复杂得多，并且外界的太阳辐照又具有明显的波动特性。在这种情况下，如果要使得集热场出口产出过热蒸汽，那么蒸汽的过热度很难控制，因此蒸汽输出的稳定性较差，可靠性较低，所以实际应用中一般采用相对简单的直接产生饱和蒸汽方案。其次，与过热蒸汽循环相匹配的储热设计较为复杂，通常包括多级蓄热（预热级，相变级和过热级）。常规的熔盐冷、热罐倒换运行模式会造成很大的传热不可逆损失，并且需要较大的换热面积，实用性较差。因此目前尚缺乏经济高效的直膨式太阳能热发电储热技术。
基于螺杆膨胀机的直膨式太阳能热发电技术可以在一定程度上解决上述问题。与汽轮机相比，螺杆膨胀机可以处理气液两相混合物而不会造成机械损害，并且启停迅速。在热力学特性方面，螺杆膨胀机相比于汽轮机的最大优点在于其良好的变工况运行能力，这也已经被众多学者通过实验加以证明。比如，对于一个内置比体积比为5的螺杆膨胀机，当实际压比变成内置压比的三倍时，其等熵效率相比于最大值的降低只有10%。因此当采用螺杆膨胀机时，直膨式太阳能热发电***集热场产生的蒸汽可以处于气液两相，而无须过热。特别地，当采用两级蓄热水罐时，直膨式太阳能热发电***将利用不同的放热模式进行热功转换；使得有机朗肯循环的全年工作时间增长，大幅度提高了***的蓄热能力（与单罐***相比，蓄热能力可提高5-8倍），缩短了***投资回收期；并且有效地避免膨胀机在严重偏离设计工况的条件下运行，保证***高效运行。
另一方面，现阶段螺杆膨胀机有几个显著缺点：第一，单机容量较小。商业化的螺杆膨胀机的单机容量一般小于2.5 MW。对于太阳能热发电***，如果装机容量较小，那么热功转换单元在整个***中的成本比例会增大，***经济性会降低。鉴于此，太阳能热发电***规模通常为10MW或更大，这给螺杆膨胀机带来了挑战。第二，与主流的干蒸气汽轮机相比，饱和蒸汽或湿蒸汽螺杆膨胀机的效率不高。螺杆膨胀机的等熵效率在60%-75%之间，而干蒸气汽轮机的等熵效率为80%-89%。
针对以上问题，一个潜在的解决方案为采用基于干有机工质（dry organicfluid）的汽轮机实现复叠朗肯循环的顶部热功转换。
发明内容
为了进一步提高太阳能复叠有机朗肯循环发电***的热力学性能和技术可行性，本发明提供一种基于气液两相集热器的太阳能复叠有机朗肯循环发电***。
基于气液两相集热器的太阳能复叠有机朗肯循环发电***包括太阳能集热蓄热回路、一级有机朗肯循环发电回路和二级有机朗肯循环发电回路；
所述太阳能集热蓄热回路包括太阳能集热场1、高温蓄热水罐2、低温蓄热水罐3、低温集热水泵12、中温水泵13和高温换热水泵14，太阳能集热场1的出口串联着高温蓄热水罐2，太阳能集热场1的入口串联着低温蓄热水罐3；
所述一级有机朗肯循环发电回路包括第一级蒸发器4、中间换热器5、第一级汽轮机8、第一级发电机10和第一级有机工质泵15，其中第一级蒸发器4、第一级汽轮机8、中间换热器5和第一级有机工质泵15串联形成第一级有机工质回路；
所述二级有机朗肯循环发电回路包括中间换热器5、第二级冷凝器6、第二级蒸发器7、第二级汽轮机9、第二级发电机11和第二级有机工质泵16，其中中间换热器5和第二级蒸发器7分别与第二级汽轮机9、第二级冷凝器6和第二级有机工质泵16串联形成第二级有机工质回路；
所述第一级蒸发器4的一侧为水工质，第一级蒸发器4的另一侧为有机工质，水工质一侧的第一级蒸发器4串联在太阳能集热蓄热回路的高温蓄热水罐2一侧，有机工质一侧的第一级蒸发器4串联在一级有机朗肯循环发电回路中；
所述第二级蒸发器7的一侧为水工质，第二级蒸发器7的另一侧为有机工质，水工质一侧的第二级蒸发器7串联在太阳能集热蓄热回路的低温蓄热水罐3一侧，有机工质一侧的第二级蒸发器7串联在二级有机朗肯循环发电回路中；
所述中间换热器5的两侧均为有机工质，中间换热器5的一侧串联在一级有机朗肯循环发电回路中，中间换热器5的另一侧串联在二级有机朗肯循环发电回路中；
白天太阳辐照大于400W/m2时，所述***同时进行集热、蓄热和发电三种运行模式；
夜晚或阴天时，所述***利用高温蓄热水罐2储存的热量继续进行发电运行模式。
进一步限定的技术方案如下：
所述太阳能集热场1的出口连接高温蓄热水罐2下部一侧的入口，高温蓄热水罐2下部一侧的出口连接高温换热水泵14的入口，高温换热水泵14的出口连接第一级蒸发器4水工质一侧的入口，第一级蒸发器4水工质一侧的出口连接高温蓄热水罐2上部一侧的入口，高温蓄热水罐2底部的出口连接中温水泵13的入口，中温水泵13的出口分别连接中温集热水阀18的入口和中温换热水阀19的入口，中温集热水阀18的出口连接太阳能集热场1的入口，中温换热水阀19的出口连接第二级蒸发器7水工质一侧的入口，第二级蒸发器7水工质一侧的出口连接节流阀20的入口，节流阀20的出口连接低温蓄热水罐3上部的入口，低温蓄热水罐3底部的出口连接低温集热水泵12的入口，低温集热水泵12的出口连接低温集热水阀17的入口，低温集热水阀17的出口连接太阳能集热场1的入口；
所述第一级蒸发器4的有机工质一侧的出口连接第一级汽轮机8的入口，第一级汽轮机8的出口连接中间换热器5一侧的入口，中间换热器5一侧的出口连接第一级有机工质泵15的入口，第一级有机工质泵15的出口连接第一级蒸发器4有机工质一侧的入口；
所述中间换热器5另一侧的出口连接第一换热出口阀22的入口，第一换热出口阀22的出口连接第二级汽轮机9的入口，第二级汽轮机9的出口连接第二级冷凝器6的有机工质一侧的入口，第二级冷凝器6的有机工质一侧的出口连接第二级有机工质泵16的入口，第二级有机工质泵16的出口分别连接第一换热进口阀21的入口和第二换热进口阀23的入口，第一换热进口阀21的出口连接中间换热器5另一侧的入口，第二换热进口阀23的出口连接第二级蒸发器7的有机工质一侧的入口，第二级蒸发器7的有机工质一侧的出口连接第二换热出口阀24的入口，第二换热出口阀24的出口连接第二级汽轮机9的入口。
所述太阳能集热场1为抛物面槽式集热场、线性菲涅尔集热场、塔式集热场中的一种。
所述一级有机朗肯循环发电回路中的有机工质为甲苯和戊烷中的一种；第一级蒸发器4中的有机工质和中间换热器5一侧的有机工质均与一级有机朗肯循环发电回路中的有机工质相同。
所述二级有机朗肯循环发电回路中的有机工质为三氟二氯乙烷（R123）和五氟丙烷（R245fa）中的一种；中间换热器5另一侧的有机工质、第二级冷凝器6中的有机工质和第二级蒸发器7中的有机工质均与二级有机朗肯循环发电回路中的有机工质相同。
所述高温蓄热水罐2的工作温度为180～280℃，低温蓄热水罐3的工作温度为30～150℃。
本发明与现有技术相比的有益技术效果体现在以下方面：
1.本发明采用气液两相集热器，集热场产生的蒸汽在高温蓄热罐中冷凝，释放的热量用于驱动有机朗肯循环发电。这种集热场直接产生蒸汽，而产生的蒸汽并不进入汽轮机或其它类型膨胀机进行热功转换的技术方案，在已有的太阳能热发电***中尚未见报道。
2.本发明在放热发电的第一阶段，高温水罐的热量用于驱动复叠式有机朗肯循环发电，在放热发电的第二阶段，高温水罐的水流入低温水罐中，热量用于驱动底部有机朗肯循环发电。这种具有独特放热模式的直接膨胀式太阳能热发电***，仅仅在发明申请CN201710608229.7中有报道。本发明与发明CN201710608229.7具有显著的不同：（1本发明顶部循环采用汽轮机而不是螺杆膨胀机，热功转换过程具有效率更高，输出功率更大等优点。（2汽轮机采用干有机工质，膨胀过程中工质处于过热状态，不会产生液滴，因此膨胀机的效率高于湿蒸汽汽轮机，且不会发生机械损坏。有机工质和水在热物性上存在本质区别。以二级有机朗肯循环发电回路中的有机工质R123为例，其对比于水的饱和温度-熵(T-s)曲线如图5所示：当R123从饱和气态开始膨胀时，做功过程中一直处于过热气态（黑色竖线所示），而饱和水蒸汽在膨胀过程中一直处于气液两相状态（黑色竖线所示）。因此即使高温水罐的温度发生波动，那么采用干有机工质的汽轮机也可以避免膨胀过程中产生液滴。
3.本发明第一级和第二级有机朗肯循环全部采用汽轮机，***可以实现10MW以上规模化应用。针对采用湿蒸汽汽轮机的10 MW***，湿蒸汽汽轮机出口蒸汽湿度约11-14%，等熵膨胀效率最高可达80%左右，集热温度为250℃时***总体发电效率约为21%；而当顶部热力循环采用基于干工质的有机朗肯循环时，汽轮机等熵效率可以维持在85%左右，***发电效率在25%以上。
4. 集热场、蓄热单元与有机朗肯循环单元之间采用间接换热，集热场产生的水蒸气仅仅为传热介质，不进入汽轮机膨胀做功，有效降低了***对集热和蓄热水工质的品质要求。集热和蓄热采用水工质，经济环保。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为集热、蓄热和发电模式同时进行示意图。
图3为第一阶段放热发电模式示意图。
图4为第二阶段放热发电模式示意图。
图5为R123和水的饱和温度-熵（T-s曲线图）。
图1中序号：太阳能集热场1、高温蓄热水罐2、低温蓄热水罐3、第一级蒸发器4、中间换热器5、第二级冷凝器6、第二级蒸发器7、第一级汽轮机8、第二级汽轮机9、第一级发电机10、第二级发电机11、低温集热水泵12、中温水泵13、高温换热水泵14、第一级有机工质泵15、第二级有机工质泵16、低温集热水阀17、中温集热水阀18、中温换热水阀19、第一换热进口阀21、第一换热出口阀22、第二换热进口阀23、第二换热出口阀24、节流阀20。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地描述。
参见图1，基于气液两相集热器的太阳能复叠有机朗肯循环发电***包括太阳能集热蓄热回路、一级有机朗肯循环发电回路和二级有机朗肯循环发电回路。
太阳能集热蓄热回路包括太阳能集热场1、高温蓄热水罐2、低温蓄热水罐3、低温集热水泵12、中温水泵13和高温换热水泵14，太阳能集热场1为抛物面槽式集热场。
一级有机朗肯循环发电回路包括第一级蒸发器4、中间换热器5、第一级汽轮机8、第一级发电机10和第一级有机工质泵15，其中第一级蒸发器4、第一级汽轮机8、中间换热器5和第一级有机工质泵15串联形成第一级有机工质回路；第一级蒸发器4的一侧为水工质，第一级蒸发器4的另一侧为有机工质，水工质一侧的第一级蒸发器4串联在太阳能集热蓄热回路的高温蓄热水罐2一侧，有机工质一侧的第一级蒸发器4串联在一级有机朗肯循环发电回路中；一级有机朗肯循环发电回路中的有机工质为甲苯；第一级蒸发器4中的有机工质和中间换热器5一侧的有机工质均与一级有机朗肯循环发电回路中的有机工质相同。
二级有机朗肯循环发电回路包括中间换热器5、第二级冷凝器6、第二级蒸发器7、第二级汽轮机9、第二级发电机11和第二级有机工质泵16，其中中间换热器5和第二级蒸发器7分别与第二级汽轮机9、第二级冷凝器6和第二级有机工质泵16串联形成第二级有机工质回路。中间换热器5的两侧均为有机工质，中间换热器5的一侧串联在一级有机朗肯循环发电回路中，中间换热器5的另一侧串联在二级有机朗肯循环发电回路中。第二级蒸发器7的一侧为水工质，第二级蒸发器7的另一侧为有机工质，水工质一侧的第二级蒸发器7串联在太阳能集热蓄热回路的低温蓄热水罐3一侧，有机工质一侧的第二级蒸发器7串联在二级有机朗肯循环发电回路中；二级有机朗肯循环发电回路中的有机工质为R123；中间换热器5另一侧的有机工质、第二级冷凝器6中的有机工质和第二级蒸发器7中的有机工质均与二级有机朗肯循环发电回路中的有机工质相同。
太阳能复叠有机朗肯循环发电***的各部件的具体连接关系如下：
太阳能集热场1的出口连接高温蓄热水罐2下部一侧的入口，高温蓄热水罐2下部一侧的出口连接高温换热水泵14的入口，高温换热水泵14的出口连接第一级蒸发器4水工质一侧的入口，第一级蒸发器4水工质一侧的出口连接高温蓄热水罐2上部一侧的入口，高温蓄热水罐2底部的出口连接中温水泵13的入口，中温水泵13的出口分别连接中温集热水阀18的入口和中温换热水阀19的入口，中温集热水阀18的出口连接太阳能集热场1的入口，中温换热水阀19的出口连接第二级蒸发器7水工质一侧的入口，第二级蒸发器7水工质一侧的出口连接节流阀20的入口，节流阀20的出口连接低温蓄热水罐3上部的入口，低温蓄热水罐3底部的出口连接低温集热水泵12的入口，低温集热水泵12的出口连接低温集热水阀17的入口，低温集热水阀17的出口连接太阳能集热场1的入口；
第一级蒸发器4的有机工质一侧的出口连接第一级汽轮机8的入口，第一级汽轮机8的出口连接中间换热器5一侧的入口，中间换热器5一侧的出口连接第一级有机工质泵15的入口，第一级有机工质泵15的出口连接第一级蒸发器4有机工质一侧的入口；
中间换热器5另一侧的出口连接第一换热出口阀22的入口，第一换热出口阀22的出口连接第二级汽轮机9的入口，第二级汽轮机9的出口连接第二级冷凝器6的有机工质一侧的入口，第二级冷凝器6的有机工质一侧的出口连接第二级有机工质泵16的入口，第二级有机工质泵16的出口分别连接第一换热进口阀21的入口和第二换热进口阀23的入口，第一换热进口阀21的出口连接中间换热器5另一侧的入口，第二换热进口阀23的出口连接第二级蒸发器7的有机工质一侧的入口，第二级蒸发器7的有机工质一侧的出口连接第二换热出口阀24的入口，第二换热出口阀24的出口连接第二级汽轮机9的入口。
本发明的工作原理说明如下：
（1）在白天太阳辐照较充足时如大于400W/m2，***同时进行集热、蓄热和发电三种运行模式如图2所示。低温集热水泵12、中温水泵13、高温换热水泵14、第一级有机工质泵15和第二级有机工质泵16运行，低温集热水阀17、中温集热水阀18、第一阶段换热进口阀21和第一阶段换热出口阀22开启。低温蓄热水罐3中的低温水经由低温集热水泵12和低温集热水阀门17进入太阳能集热场1加热至设定温度后进入高温蓄热水罐2，其中一部分高温水经由高温换热水泵14进入第一级蒸发器4降温放热后回到高温蓄热水罐2与剩余的高温水混合，混合后降温的高温水经由中温水泵13和中温集热水阀门18进入太阳能集热场1加热至设定温度后重新储存在高温蓄热水罐2，通过低温集热水泵12和中温水泵13的协调运行，可以始终保持高温蓄热水罐2中的高温水维持在设定温度。第一级有机朗肯循环中的干有机工质在第一级蒸发器4中吸热蒸发，高温干有机工质蒸汽进入第一级汽轮机8膨胀做功并经由第一级发电机10输出电能，膨胀降温后的第一级汽轮机8出口干有机工质蒸汽进入中间换热器5冷凝放热成液体，中温液体经由第一级有机工质泵15再次进入第一级蒸发器4完成第一级有机朗肯循环。第二级有机朗肯循环中的干有机工质在中间换热器5中吸热蒸发，中温干有机工质蒸汽经第一阶段换热出口阀门22进入第二级汽轮机9膨胀做功并由第二级发电机11输出电能，膨胀降温后的第二级汽轮机9出口干有机工质蒸汽进入第二级冷凝器6冷凝放热成液体，低温液体经由第二级有机工质泵16和第一阶段换热进口阀门21进入中间换热器5完成第二级有机朗肯循环。
（2）在阴天或夜晚时，***利用高温蓄热水罐2储存的热量继续进行发电模式。在第一阶段放热发电模式下如图3所示，高温换热水泵14、第一级有机工质泵15和第二级有机工质泵16运行，第一阶段换热进口阀门21和第一阶段换热出口阀门22开启。高温蓄热水罐2中的高温水经由高温换热水泵14进入第一级蒸发器4降温放热，降温后的中温水重新进入高温蓄热水罐2，通过调节高温换热水泵14控制进入第一级蒸发器4的水工质流量以维持换热温降在70℃以内。第一级有机朗肯循环和第二级有机朗肯循环的工作过程与上述集热、蓄热和发电三种模式共同运行时相同。
在第二阶段放热发电模式下如图4所示，中温水泵13、第二级有机工质泵16运行，中温换热水阀门19、节流阀20第二阶段换热进口阀门23和第二阶段换热出口阀门24开启。高温蓄热水罐2剩余的中温水经由中温水泵13和中温换热水阀门19进入第二级蒸发器7降温放热，经由节流阀20进入低温蓄热水罐3，第二级有机朗肯循环中的干有机工质在第二级蒸发器7中吸热蒸发，中温干有机工质蒸汽经由第二阶段换热出口阀门24进入第二级汽轮机9膨胀做功并经由第二级发电机11输出电能，膨胀降温后的第二级汽轮机9出口低温有机工质蒸汽进入第二级冷凝器6冷凝放热成液体，低温液体经由第二级有机工质泵16和第二阶段换热进口阀门23再次进入第二级蒸发器7，完成第二级有机朗肯循环。
本实施例处于设计工况时，相关参数如下：太阳直射辐照强度为800W/m2，太阳辐照时长为6小时，环境温度为25℃，环境风速为2.5m/s，第一级汽轮机8额定发电功率为10MW，第二级汽轮机9额定发电功率15.3MW，第一级汽轮机8和第二级汽轮机9的效率为85%，第一级发电机10和第二级发电机11的效率为95%，低温集热水泵12、中温集热水泵13、高温换热水泵14、第一级有机工质泵15和第二级有机工质泵16的效率均为80%，高温蓄热水罐2的蓄热温度为250℃、压力为4.5MPa，低温蓄热水罐3的蓄热温度为50℃、压力为1.5MPa，高温蓄热水罐2和低温蓄热水罐3的蓄热时长为4小时，第一阶段放热发电模式下高温蓄热水罐2中的水温由250℃逐步降至180℃、第二阶段放热发电模式下高温蓄热水罐2中的水温由180℃逐步降至50℃，第一级有机朗肯循环的蒸发温度为240℃、第二级有机朗肯循环的蒸发温度为150℃，第一级有机朗肯循环的冷凝温度为160℃、第二级有机朗肯循环的冷凝温度为35℃；
根据以上参数，并选择目前太阳能光热电站普遍采用的欧洲槽ET150和肖特PTR70集热管组成太阳能集热场，计算结果表明：第一级有机朗肯循环的净输出功率为9.6MW，发电效率为10.1%；第二级有机朗肯循环的净输出功率为14.6MW，发电效率为17.1%；复叠有机朗肯循环***的总输出功率为24.2MW，总发电效率为25.5%；***额定运行时需要太阳能集热场1收集热量将水温由180℃加热至250℃，集热效率为75.7%，集热功率为95.0MW，所需的集热场面积为156856m2。此外，若第一阶段放热发电模式持续运行四小时，高温蓄热水罐2需要储存4263吨高温水；在第二阶段放热发电模式下，高温蓄热水罐2剩余的中温水可以驱动第二级有机朗肯循环运行7.6小时；收集四小时蓄热所需的热量时，需要额外的太阳能集热场1将低温蓄热水罐3中50℃低温水加热至250℃，集热效率为76.1%，所需的集热场面积为281577m2。
详细的计算结果如下：
第一级有机朗肯循环：额定发电功率10.0MW、第一级有机工质泵耗功414.4kW、甲苯工质流量218.1kg/s、水工质流量296.1kg/s、吸热功率95.0MW、发电效率10.1%；
第二级有机朗肯循环：额定发电功率15.3MW、第二级有机工质泵耗功653.5KW、R123工质流量381.6kg/s、水工质流量154.9kg/s、吸热功率85.4MW、发电效率17.1%。
Claims (6)
1.基于气液两相集热器的太阳能复叠有机朗肯循环发电***，其特征在于：包括太阳能集热蓄热回路、一级有机朗肯循环发电回路和二级有机朗肯循环发电回路；
所述太阳能集热蓄热回路包括太阳能集热场（1）、高温蓄热水罐（2）、低温蓄热水罐（3）、低温集热水泵（12）、中温水泵（13）和高温换热水泵（14），太阳能集热场（1）的出口串联着高温蓄热水罐（2），太阳能集热场（1）的入口串联着低温蓄热水罐（3）；
所述一级有机朗肯循环发电回路包括第一级蒸发器（4）、中间换热器（5）、第一级汽轮机（8）、第一级发电机（10）和第一级有机工质泵（15），其中第一级蒸发器（4）、第一级汽轮机（8）、中间换热器（5）和第一级有机工质泵（15）串联形成第一级有机工质回路；
所述二级有机朗肯循环发电回路包括中间换热器（5）、第二级冷凝器（6）、第二级蒸发器（7）、第二级汽轮机（9）、第二级发电机（11）和第二级有机工质泵（16），其中中间换热器（5）和第二级蒸发器（7）分别与第二级汽轮机（9）、第二级冷凝器（6）和第二级有机工质泵（16）串联形成第二级有机工质回路；
所述第一级蒸发器（4）的一侧为水工质，第一级蒸发器（4）的另一侧为有机工质，水工质一侧的第一级蒸发器（4）串联在太阳能集热蓄热回路的高温蓄热水罐（2）一侧，有机工质一侧的第一级蒸发器（4）串联在一级有机朗肯循环发电回路中；
所述第二级蒸发器（7）的一侧为水工质，第二级蒸发器（7）的另一侧为有机工质，水工质一侧的第二级蒸发器（7）串联在太阳能集热蓄热回路的低温蓄热水罐（3）一侧，有机工质一侧的第二级蒸发器（7）串联在二级有机朗肯循环发电回路中；
所述中间换热器（5）的两侧均为有机工质，中间换热器（5）的一侧串联在一级有机朗肯循环发电回路中，中间换热器（5）的另一侧串联在二级有机朗肯循环发电回路中；
白天太阳辐照大于400W/m2时，所述***同时进行集热、蓄热和发电三种运行模式；
夜晚或阴天时，所述***利用高温蓄热水罐（2）储存的热量继续进行发电运行模式。
2.根据权利要求1所述的基于气液两相集热器的太阳能复叠有机朗肯循环发电***，其特征在于：所述太阳能集热场（1）的出口连接高温蓄热水罐（2）下部一侧的入口，高温蓄热水罐（2）下部一侧的出口连接高温换热水泵（14）的入口，高温换热水泵（14）的出口连接第一级蒸发器（4）水工质一侧的入口，第一级蒸发器（4）水工质一侧的出口连接高温蓄热水罐（2）上部一侧的入口，高温蓄热水罐（2）底部的出口连接中温水泵（13）的入口，中温水泵（13）的出口分别连接中温集热水阀（18）的入口和中温换热水阀（19）的入口，中温集热水阀（18）的出口连接太阳能集热场（1）的入口，中温换热水阀（19）的出口连接第二级蒸发器（7）水工质一侧的入口，第二级蒸发器（7）水工质一侧的出口连接节流阀（20）的入口，节流阀（20）的出口连接低温蓄热水罐（3）上部的入口，低温蓄热水罐（3）底部的出口连接低温集热水泵（12）的入口，低温集热水泵（12）的出口连接低温集热水阀（17）的入口，低温集热水阀（17）的出口连接太阳能集热场（1）的入口；
所述第一级蒸发器（4）的有机工质一侧的出口连接第一级汽轮机（8）的入口，第一级汽轮机（8）的出口连接中间换热器（5）一侧的入口，中间换热器（5）一侧的出口连接第一级有机工质泵（15）的入口，第一级有机工质泵（15）的出口连接第一级蒸发器（4）有机工质一侧的入口；
所述中间换热器（5）另一侧的出口连接第一换热出口阀（22）的入口，第一换热出口阀（22）的出口连接第二级汽轮机（9）的入口，第二级汽轮机（9）的出口连接第二级冷凝器（6）的有机工质一侧的入口，第二级冷凝器（6）的有机工质一侧的出口连接第二级有机工质泵（16）的入口，第二级有机工质泵（16）的出口分别连接第一换热进口阀（21）的入口和第二换热进口阀（23）的入口，第一换热进口阀（21）的出口连接中间换热器（5）另一侧的入口，第二换热进口阀（23）的出口连接第二级蒸发器（7）的有机工质一侧的入口，第二级蒸发器（7）的有机工质一侧的出口连接第二换热出口阀（24）的入口，第二换热出口阀（24）的出口连接第二级汽轮机（9）的入口。
3.根据权利要求1所述的基于气液两相集热器的太阳能复叠有机朗肯循环发电***，其特征在于：所述太阳能集热场（1）为抛物面槽式集热场、线性菲涅尔集热场、塔式集热场中的一种。
4.根据权利要求1所述的基于气液两相集热器的太阳能复叠有机朗肯循环发电***，其特征在于：所述一级有机朗肯循环发电回路中的有机工质为甲苯和戊烷中的一种；第一级蒸发器（4）中的有机工质和中间换热器（5）一侧的有机工质均与一级有机朗肯循环发电回路中的有机工质相同。
5.根据权利要求1所述的基于气液两相集热器的太阳能复叠有机朗肯循环发电***，其特征在于：所述二级有机朗肯循环发电回路中的有机工质为三氟二氯乙烷（R123）和五氟丙烷（R245fa）中的一种；中间换热器（5）另一侧的有机工质、第二级冷凝器（6）中的有机工质和第二级蒸发器（7）中的有机工质均与二级有机朗肯循环发电回路中的有机工质相同。
6.根据权利要求1所述的基于气液两相集热器的太阳能复叠有机朗肯循环发电***，其特征在于：所述高温蓄热水罐（2）的工作温度为180～280℃，低温蓄热水罐（3）的工作温度为30～150℃。
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