专利名称：塔式太阳能循环热力发电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种塔式太阳能循环热力发电系统，用在太阳能发电的场合。
背景技术：
目前，石油、煤炭储藏量有限，价格上涨，以石油煤炭为燃料燃烧产生的C02、SO2对 环境产生很大的危害，危极人类的生存。利用太阳能发电，没有废气排放。燃气轮机功率大， 体积小，可靠性好，发电效率高，极具发展潜力和应用前景。实用新型内容本实用新型的目的在于提供了一种塔式太阳能循环热力发电系统，本实用新型的 系统具有结构设计合理、适用范围广、无碳的特点。为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是一种塔式太阳能循环热力发电系统，包括定日镜系统、吸热器、高温蓄热罐、贮盐 罐、涡轮机、压缩机、发电机、换热器、回热器、低温换热器、中冷器、冷却塔，其中，吸热器与 定日镜系统对应安装，高温蓄热罐、贮盐罐、换热器分别与吸热器循环相连，涡轮机与换热 器对应连接，发电机与涡轮机相连，回热器与涡轮机相连，低温换热器与回热器相连，压缩 机与低温换热器、中冷器循环相连，涡轮机与压缩机相连，冷却塔分别与低温换热器、中冷 器循环相连。本实用新型的有益效果为本实用新型由定日镜系统、吸热与热能传递系统(热 流体系统)、发电系统三部分组成。定日镜系统实现对太阳的实时跟踪，将太阳光反射到吸 热器。位于高塔上的吸热器吸收由定日镜系统反射来的高热流密度辐射能，并将其转化为 工作流体的高温热能。高温流体通过管道传递到位于地面的蒸汽发生器，产生高压过热蒸 汽，推动燃气轮机发电。没有碳排放。是一种无碳发电技术。本实用新型工质可以是熔盐 有碳酸盐、氯化物、氟化物和硝酸盐，不破坏臭氧层。主要目的是提供一种结构设计合理、适 用范围广、无碳的一种塔式太阳能Brayton循环热力发电系统。
图1为本实用新型实施例塔式太阳能循环热力发电系统的结构示意图；图2为本实用新型实施例工作于恒温热源T1和TJ旬的不可逆闭式中冷回热再热 三级燃气轮机循环模型。
具体实施方式
实施例1 如图1所示，本实施例的一种塔式太阳能Brayton循环热力发电系统，包括定日镜 系统L，吸热器R，高温蓄热罐Si，贮盐罐S2，三级涡轮机T1、T2、T3，三级压缩机C1、C2、 C3，发电机D，换热器R5、R6、R7，回热器R4，低温换热器R3、中冷器Rl和R2，冷却塔C，其中， 吸热器R与定日镜系统L对应安装，高温蓄热罐Si、贮盐罐S2、换热器R5、R6、R7分别与吸 热器R循环相连，三级涡轮机Tl、T2、T3分别与换热器R5、R6、R7对应连接，发电机D与三 级涡轮机Tl、T2、T3相连，回热器R4与三级涡轮机Tl、T2、T3相连，低温换热器R3与回热 器R4相连，压缩机Cl与低温换热器R3相连，中冷器Rl与压缩机Cl相连，压缩机C2与中冷器Rl相连，中冷器R2与压缩机C2相连，压缩机C3与中冷器R2相连，涡轮机Tl与压缩 机C3相连，冷却塔C分别与低温换热器R3、中冷器Rl和R2循环相连。工作原理如下定日镜系统L实现对太阳的实时跟踪，将太阳光反射到吸热器R。 位于高塔上的吸热器R吸收由定日镜系统L反射来的高热流密度辐射能，并将其转化为工 作流体的高温热能利用太阳能集热装置将太阳热能转换并储存在传热熔盐介质中，白天将 多余热量储存在高温蓄热罐Sl中，晚上或没有太阳时发电。太阳能聚集器R出来的高温 液体在换热器R5、R6、R7换热，高温气体推动三级涡轮机Tl、T2、T3作功，带动发电机D发 电，工质在燃气轮机内膨胀作功后的气体到回热器R4冷凝成气液混合体，将余热传给经三 级压缩机C3的气体，回气由低温换热器R3冷却回到一级压气机Cl，从一级压缩机Cl出来 的气体再次由中冷器Rl冷却到二级压气机C2，从二级压缩机C2出来的气体再次由中冷器 R2冷却到三级压气机C3，由轴流式压气机C3压缩成液体送回到，回热器R4，送到高温换热 器R5，加热后送到一级涡轮机，内完成一个工作。低温换热器R3、中冷器Rl和R2的冷却水 由冷却塔C循环。本实用新型的塔式太阳能循环热力发电系统，采用定日镜系统实现对太阳的实时 跟踪，将太阳光反射到位于高塔上的吸热器，吸热器吸收由定日镜系统反射来的高热流密 度辐射能，并将其转化为工作流体的高温热能，利用太阳能集热装置将太阳热能转换并储 存在传热熔盐介质中，白天将多余热量储存在高温蓄热罐中，晚上或没有太阳时利用高温 熔盐介质加热蒸汽发生器中的水产生蒸汽，利用蒸汽驱动燃气轮机发电机组发电；以冷却 水为低温源，低温工质在燃气轮机内膨胀作功后的气体由冷凝器冷凝成气液混合体，由三 级轴流式压气机压缩成液体送回到蒸汽发生器，采用回热再热中冷循环，完成一个工作。所 述的燃气轮机发电机组采用三级压缩机系统和三级涡轮机膨胀作功驱动发电机发电。所述 的回热再热中冷循环中，再热是指一级涡轮机膨胀作功后气体再由第二级太阳能聚集器加 热，回热是指由第二级涡轮机膨胀作功后气体与第二级压缩机出来的气体进行热交换，中 冷是指一级压缩机出来的气体由冷却水冷却后进入二级压缩机。图2所示工作于恒温热源1\和Ttl间的不可逆闭式中冷回热再热三级燃 气轮机循环，即不可逆恒温源布雷顿循环1 一2— 3— 4一5— 6 —7—8—9—loll—12—13—14—1 。1-2为气在低压压气机中的不可逆绝热压缩过程(压比为
巧，也称中冷压比)；2-3为气体在中冷器中的冷却过程；3-4为气体在中压压气机中的不
可逆绝热压缩过程(压比为巧，压比相同)；5-6为气体在高压压气机中的不可逆绝热压
缩过程(压比为巧，π为总压比)6-7为气体在回热器中的预热过程；7-8为工质从一级换 热器R5吸热过程；8-9为工质在一级涡轮中的不可逆绝热膨胀过程；9一 10为工质从二级 换热器R6吸热过程，10-11为工质在二级涡轮中的不可逆绝热膨胀过程；11-12为工质从 三级换热器R7吸热过程，12-13为工质在三级涡轮中的不可逆绝热膨胀过程；13—14为 排气在回热器中的放热过程；14 一 1为排气向低温热源的放热过程。1-2 s ,3-4 s和 6—7 s为1 一 2、3 —4和6 —7相应的可逆绝热压缩和膨胀过程。循环输出功率和效率为P=Qhi+Qh2+QH3-Q4—Q6-Q7, ？ =P / %。
权利要求1. 一种塔式太阳能循环热力发电系统，包括定日镜系统、吸热器、高温蓄热罐、贮盐罐、 涡轮机、压缩机、发电机、换热器、回热器、低温换热器、中冷器、冷却塔，其中，吸热器与定日 镜系统对应安装，高温蓄热罐、贮盐罐、换热器分别与吸热器循环相连，涡轮机与换热器对 应连接，发电机与涡轮机相连，回热器与涡轮机相连，低温换热器与回热器相连，压缩机与 低温换热器、中冷器循环相连，涡轮机与压缩机相连，冷却塔分别与低温换热器、中冷器循 环相连。
专利摘要本实用新型公开一种塔式太阳能循环热力发电系统，采用定日镜系统实现对太阳的实时跟踪，将太阳光反射到位于高塔上的吸热器，吸热器吸收由定日镜系统反射来的高热流密度辐射能，并将其转化为工作流体的高温热能，利用太阳能集热装置将太阳热能转换并储存在传热熔盐介质中，白天将多余热量储存在高温蓄热罐中，晚上或没有太阳时利用高温熔盐介质加热蒸汽发生器中的水产生蒸汽，利用蒸汽驱动燃气轮机发电机组发电；以冷却水为低温源，低温工质在燃气轮机内膨胀作功后的气体由冷凝器冷凝成气液混合体，由三级轴流式压气机压缩成液体送回到蒸汽发生器，采用回热再热中冷循环，完成一个工作。本实用新型的系统具有结构设计合理、适用范围广、无碳的特点。
文档编号F03G6/06GK201916139SQ20112002010
公开日2011年8月3日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者黄德中 申请人:绍兴文理学院