专利名称：一种太阳能热能多级发电系统的制作方法
一种太阳能热能多级发电系统技术领域
本发明属于太阳能热利用技术领域，具体涉及一种太阳能热能多级发电系统。
背景技术：
太阳能在我国以及全世界都是最丰富和最具发展潜力的可再生能源，并且由于清洁无污染的特点，一直受到世界各国的广泛重视。太阳能发电技术是未来最具潜力的清洁能源技术，主要包括光伏发电与光热发电两类。
目前国内外缺乏不同温度段发电方法间缺乏耦合，无法实现太阳能发电的高效利用，因此需要一种太阳能热能多级发电系统。发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种高效利用太阳能热能，清洁节能，安装简便的太阳能热能多级发电系统。该系统利用塔式太阳能热发电系统汇聚吸收太阳辐射形成高温高压空气进行发电，并采用空气余热发电系统利用塔式太阳能热发电系统排出的中温空气通过热交换驱动朗肯循环热发电，同时利用空气余热发电系统排出的尾气进行温差发电，充分利用的太阳能。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种太阳能热能多级发电系统，其特征在于，包括通过汇聚吸收太阳辐射并形成高温高压空气进行发电的塔式太阳能热发电系统，和利用塔式太阳能热发电系统排出的中温空气通过热交换驱动朗肯循环热发电的空气余热发电系统，以及利用空气余热发电系统排出的尾气通过温差发电的温差发电系统，还包括将塔式太阳能热发电系统、空气余热发电系统和温差发电系统获得的电能进行调压调频后对外输出的调压调频器；所述塔式太阳能热发电系统包括定日镜场，设置于定日镜场右侧的聚光塔，和安装于聚光塔上方的集热器，所述集热器的冷水入口与冷水管道相连通，并通过设置于集热器与冷水管道之间的给水泵将水抽至集热器中进行加热形成高温高压空气，所述集热器的空气出口通过管道与空气发电机相连通，所述空气发电机的输出端与调压调频器的输入端相接。
上述的一种太阳能热能多级发电系统，所述空气余热发电系统包括与空气发电机的出风口相连通的蒸发器，所述蒸发器将空气发电机的空气加热蒸发后通入与蒸发器相接的汽轮机进而带动与汽轮机相接的发电机发电，所述发电机的排气口与用于冷却发电机排出的空气的回热器相连接，所述回热器的排气口与用于将回热器排出的空气冷凝成液态的冷凝器相连接，所述冷凝器与回热器之间设置有用于将冷凝器中排出的液体抽出后返回回热器中加热的泵一，所述回热器和汽轮机均与混合器相接并通过混合器将回热器和汽轮机排出的空气混合后由泵二抽入蒸发器中进行循环利用，所述发电机的输出端与调压调频器的输入端相接。
上述的一种太阳能热能多级发电系统，所述温差发电系统包括与蒸发器相连通的用于对蒸发器排出的热水进行保温的保温器，所述保温器与温差发电机的热端相接，所述温差发电机的冷端与冷水管道相连接，温差发电机通过从保温器通入热端的热水与冷端的冷水之间的温差发电，所述温差发电机的输出端与调压调频器的输入端相接。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明高效利用太阳能热能，提高了发电效率，清洁节能，安装简便，解决了在无电区域或者停电时急需用电的难题。
2、本发明利用塔式太阳能热发电系统汇聚吸收太阳辐射形成高温高压空气进行发电，并采用空气余热发电系统利用塔式太阳能热发电系统排出的中温空气通过热交换驱动朗肯循环热发电，同时利用空气余热发电系统排出的尾气进行温差发电，充分利用的太阳能。
下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
图1为本发明的结构框图。
附图标记说明:
1-空气热发电机；2-调压调频器； 3-发电机；
4-汽轮机；5-蒸发器；6-混合器；
7-热端；8-冷端；9-温差发电机；
10-冷水管道； 11-保温器；12-冷凝器；
13-回热器；14-泵一；15-泵二；
16-定日镜场； 17-给水泵；18-聚光塔；
19-集热器。
具体实施方式
如图1所示，本发明的太阳能热能多级发电系统包括通过汇聚吸收太阳辐射并形成高温高压空气进行发电的塔式太阳能热发电系统，和利用塔式太阳能热发电系统排出的中温空气通过热交换驱动朗肯循环热发电的空气余热发电系统，以及利用空气余热发电系统排出的尾气通过温差发电的温差发电系统，还包括将塔式太阳能热发电系统、空气余热发电系统和温差发电系统获得的电能进行调压调频后对外输出的调压调频器2 ;所述塔式太阳能热发电系统包括定日镜场16,设置于定日镜场16右侧的聚光塔18,和安装于聚光塔18上方的集热器19，所述集热器19的冷水入口与冷水管道10相连通，并通过设置于集热器19与冷水管道10之间的 给水泵17将水抽至集热器19中进行加热形成高温高压空气，所述集热器19的空气出口通过管道与空气发电机I相连通，所述空气发电机I的输出端与调压调频器2的输入端相接。
如图1所示，本实施例中，所述空气余热发电系统包括与空气发电机I的出风口相连通的蒸发器5，所述蒸发器5将空气发电机I的空气加热蒸发后通入与蒸发器5相接的汽轮机4进而带动与汽轮机4相接的发电机3发电，所述发电机3的排气口与用于冷却发电机3排出的空气的回热器13相连接，所述回热器13的排气口与用于将回热器13排出的空气冷凝成液态的冷凝器12相连接，所述冷凝器12与回热器13之间设置有用于将冷凝器12中排出的液体抽出后返回回热器13中加热的泵一 14，所述回热器13和汽轮机4均与混合器6相接并通过混合器6将回热器13和汽轮机4排出的空气混合后由泵二 15抽入蒸发器5中进行循环利用，所述发电机3的输出端与调压调频器2的输入端相接。
如图1所示，本实施例中，所述温差发电系统包括与蒸发器5相连通的用于对蒸发器5排出的热水进行保温的保温器11，所述保温器11与温差发电机9的热端7相接，所述温差发电机9的冷端8与冷水管道10相连接，温差发电机9通过从保温器11通入热端7的热水与冷端8的冷水之间的温差发电，所述温差发电机9的输出端与调压调频器2的输入端相接。
本发明的工作过程为:定日镜场16汇聚太阳辐射到聚光塔18上方的集热器19，给水泵17将水抽至集热器19中进行加热形成高温高压空气，形成的高温高压空气通过管道进入空气发电机I中进行发电，然后通过调压调频器2后对外输出；空气发电机I发电后的中温空气进入蒸发器5中，蒸发器5中温空气加热蒸发后通入汽轮机4中并带动发电机3发电，然后通过调压调频器2后对外输出，从发电机3排出的空气通过回热器13冷却后进入冷凝器12中冷凝成液体，冷凝后的液体通过泵一 14抽回回热器13中加热，然后与汽轮机4排出的空气在混合器6中混合后由泵二 15抽入蒸发器5中进行循环利用；从蒸发器5排出的热水经保温器11保温后通入温差发电机9的热端7，冷水进入温差发电机9的冷端8，温差发电机9利用热端7的热水与冷端8的冷水之间的温差发电，最后通过调压调频器2后对外输出。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种太阳能热能多级发电系统，其特征在于，包括通过汇聚吸收太阳辐射并形成高温高压空气进行发电的塔式太阳能热发电系统，和利用塔式太阳能热发电系统排出的中温空气通过热交换驱动朗肯循环热发电的空气余热发电系统，以及利用空气余热发电系统排出的尾气通过温差发电的温差发电系统，还包括将塔式太阳能热发电系统、空气余热发电系统和温差发电系统获得的电能进行调压调频后对外输出的调压调频器(2);所述塔式太阳能热发电系统包括定日镜场(16)，设置于定日镜场(16)右侧的聚光塔(18)，和安装于聚光塔(18)上方的集热器(19)，所述集热器(19)的冷水入口与冷水管道(10)相连通，并通过设置于集热器(19)与冷水管道(10)之间的给水泵(17)将水抽至集热器(19)中进行加热形成高温高压空气，所述集热器(19)的空气出口通过管道与空气发电机(I)相连通，所述空气发电机(I)的输出端与调压调频器(2)的输入端相接。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能热能多级发电系统，其特征在于，所述空气余热发电系统包括与空气发电机(I)的出风口相连通的蒸发器(5)，所述蒸发器(5)将空气发电机(I)的空气加热蒸发后通入与蒸发器(5)相接的汽轮机(4)进而带动与汽轮机(4)相接的发电机⑶发电，所述发电机⑶的排气口与用于冷却发电机⑶排出的空气的回热器(13)相连接，所述回热器(13)的排气口与用于将回热器(13)排出的空气冷凝成液态的冷凝器(12)相连接，所述冷凝器(12)与回热器(13)之间设置有用于将冷凝器(12)中排出的液体抽出后返回回热器(13)中加热的泵一(14)，所述回热器(13)和汽轮机⑷均与混合器(6)相接并通过混合器(6)将回热器(13)和汽轮机(4)排出的空气混合后由泵二(15)抽入蒸发器(5)中进行循环利用，所述发电机(3)的输出端与调压调频器(2)的输入端相接。
3.如权利要求2所述的一种太阳能热能多级发电系统，其特征在于，所述温差发电系统包括与蒸发器(5)相连通的用于对蒸发器(5)排出的热水进行保温的保温器(11)，所述保温器(11)与温差发电机(9)的热端(7)相接，所述温差发电机(9)的冷端⑶与冷水管道(10)相连接，温差发电机(9)通过从保温器(11)通入热端(7)的热水与冷端⑶的冷水之间的温差发电，所述温差发电机(9)的输出端与调压调频器(2)的输入端相接。
全文摘要
本发明公开了一种太阳能热能多级发电系统，包括通过汇聚吸收太阳辐射并形成高温高压空气进行发电的塔式太阳能热发电系统，和利用塔式太阳能热发电系统排出的中温空气通过热交换驱动朗肯循环热发电的空气余热发电系统，以及利用空气余热发电系统排出的尾气通过温差发电的温差发电系统，还包括将塔式太阳能热发电系统、空气余热发电系统和温差发电系统获得的电能进行调压调频后对外输出的调压调频器。本发明高效利用太阳能热能，提高了发电效率，清洁节能，安装简便，解决了在无电区域或者停电时急需用电的难题。
文档编号F01K27/02GK103161702SQ201110409038
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者马延生, 胡剑峰 申请人:西安大昱光电科技有限公司