专利名称：太阳热能发电设施的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳热能发电设施，更具体地涉及向蒸汽发电设施提供热能的太阳热能发电设施。
背景技术：
出于对全球变暖的关注，以及对不可再生能源耗尽和不断增长的电能需求的预测，能源供应商在不停地寻求可替代的主要能源。这类能源中有一种是太阳能，利用太阳能的一种方式是借助太阳热能发电设施。一种类型的太阳能发电设施利用“辐射集中收集器”，其例如使用镜面或透镜将太阳辐射集中在一个小区域从而将太阳辐射集中起来。在这种系统中，典型地为抛物线形的反射镜接收进入的太阳辐射，并将其反射(聚焦)到成形为管子的辐射吸收器上。管状辐射吸收器被处理过的玻璃封装管同心地围绕，以限制热损失。收集器系统进一步包括跟踪太阳的装置。为了最小化通过对流和传导的热损失，提高太阳辐射收集效率，管状辐射吸收器和玻璃封装管之间的空间被抽真空到非常低的压力。管状辐射吸收器是由具有高太阳能辐射吸收系数的涂层的金属制成的，以最大化通过反射镜反射的太阳辐射所传播的能量传递。构成热传输介质，通常为诸如油的液体的热流体在管状辐射吸收器内部流动。热流体传输的热能然后用来给蒸汽发电设施提供动力以驱动其一个或更多个涡轮机，以便以常规方式，例如通过将每个涡轮机的轮轴耦连到发电机来发电。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种太阳热能发电设施，包括蒸汽发电设施，其与可操作地连接于其上的至少一个蒸汽产生系统相联系以提供驱动所述蒸汽发电设施工作的热；太阳能收集系统，其被设计成加热热流体并与蒸汽发电设施连通以向所述蒸汽发电设施提供驱动其工作的热；以及非太阳能发电设施，其包括发电单元和废热回收单元；太阳热能发电设施进一步包括控制器，其被配置成选择性可操作地将太阳能收集系统和废热回收单元中的每一个连接到蒸汽发电设施以向所述蒸汽发电设施提供热。蒸汽发电设施可被配置成可选择地至少部分地将其工作流体从其至少一个蒸汽分配接头转移至废热回收单元从而用于加热，并在其相应的蒸汽联管接头重新引入到所述蒸汽发电设施。应注意本文中使用的术语“蒸汽”指通常蒸汽发电设施的工作流体，也可以指水或工作流体的非气体(即液体)状态，不应解释为专指蒸汽，除非通过上下文另外清楚表明如此。
蒸汽发电设施可进一步包括工作流体回路，其被设计成用于在其中将工作流体顺序地输送通过蒸汽产生系统、第一涡轮机、比第一涡轮机更低的压力下工作的第二涡轮机， 并返回蒸汽产生系统，其中蒸汽分配接头中的第一蒸汽分配接头位于第二涡轮机下游、蒸汽产生系统上游； 和蒸汽联管接头中与第一蒸汽分配接头对应的第一蒸汽联管接头位于蒸汽产生系统下游、第一涡轮机上游。太阳热能发电设施可被配置成选择性地工作于直接太阳能模式或者直接非太阳能模式中的至少一个或者其两者的结合，其中在直接太阳能模式中，第一蒸汽分配接头用以使工作流体在第二涡轮机和蒸汽产生系统之间流动，第一蒸汽联管接头用以使工作流体在蒸汽产生系统和第一涡轮机之间流动；和在直接非太阳能模式中，第一蒸汽分配接头用以使工作流体在第二涡轮机和废热回收单元之间流动，第一蒸汽联管接头用以使工作流体在废热回收单元和第一涡轮机之间流动。太阳热能发电设施可被配置成同时工作于直接太阳能模式和直接非太阳能模式中。太阳热能发电设施可被设计成使蒸汽分配接头中的第二蒸汽分配接头位于第一涡轮机下游、第二涡轮机上游；和蒸汽联管接头中与第二蒸汽分配接头对应的的第二蒸汽联管接头位于蒸汽分配接头下游、第二涡轮机上游。在这种情况下在直接太阳能模式中，第二蒸汽分配接头和第二蒸汽联管接头用以使工作流体在第一涡轮机和第二涡轮机之间流动；和在直接非太阳能模式中，第二蒸汽分配接头用以使工作流体在第一涡轮机和废热回收单元之间流动，第二蒸汽联管接头用以使工作流体在废热回收单元和第二涡轮机之间流动。蒸汽产生系统可包括位于工作流体回路内第一涡轮机下游、第二涡轮机上游的再加热器，再加热器位于第二蒸汽分配接头下游、第二蒸汽联管接头上游。太阳热能发电设施可进一步包括位于工作流体回路内第二涡轮机下游、蒸汽产生系统上游的多个给水加热器，第一蒸汽分配接头位于给水加热器上游。太阳热能发电设施可被配置成可选择地至少部分地将其热流体从其位于太阳能收集系统和蒸汽发电设施之间的至少一个油分配接头转移至相应的替代热源以用于加热热流体，并随后在太阳能收集系统和蒸汽发电设施之间的一个相应油联管接头重新引至其上。应注意本文中使用的术语“油”指通常的热流体，不应解释为专指热油，除非通过上下文另外清楚表明如此。此外，当工作流体在直接蒸汽产生操作下，在太阳能收集系统或者在废热回收单元中被加热时，术语“油”以及“热流体”也指蒸汽发电设施的工作流体。油分配接头中的第一油分配接头可位于蒸汽发电设施下游、太阳能收集系统上游，油联管接头中与第一油分配接头对应的的第一油联管接头位于太阳收集系统下游、蒸汽发电设施上游；相应的替代热源是废热回收单元。太阳热能发电设施可被配置成可选择地工作于非太阳能加热模式中，其中第一油分配接头用以使热流体在蒸汽发电设施和废热回收单元之间流动，第一油联管接头用以使工作流体在废热回收单元和蒸汽发电设施之间流动。接头中的至少一些都可以由三通阀限定。太阳能收集系统进一步包括被配置成在其中保存由太阳能收集系统捕获的至少一部分热的热存储/排放系统，控制器被进一步配置成选择性可操作地将热存储/排放系统连接到蒸汽发电设施以向其提供热。油分配接头中的第二油分配接头位于蒸汽发电设施下游、太阳能收集系统上游， 油联管接头中与第二油分配接头对应的的第二油联管接头位于太阳能收集系统下游、蒸汽发电设施上游；相应的替代热源是热存储器/排放系统。太阳热能发电设施可被配置成选择性地工作于主太阳能加热模式或次太阳能加热模式中的至少一个或者其结合，其中在主太阳能加热模式中，第二油分配接头用以使工作流体在蒸汽发电设施和太阳能收集系统之间流动，第二油联管接头用以使工作流体在太阳能收集系统和蒸汽发电设施之间流动；和在次太阳能加热模式下，第二油分配接头用以使热流体在蒸汽发电设施和热存储 /排放系统之间流动，第二油联管接头用以使工作流体在热存储/排放系统和蒸汽发电设施之间流动。太阳热能发电设施可被配置成同时工作于主太阳能加热模式和次太阳能加热模式。此外，它可被配置成同时工作于非太阳能加热模式，和主要、次太阳能加热模式中的至少一种，或者其结合模式。太阳能收集系统可包括用于可操作地连接到蒸汽发电设施以向其供应热的主太阳能场和用于可操作地连接到热存储/排放系统以向其供应热的次太阳能场。可替代地， 太阳能收集系统可包括被配置成选择性可操作地连接到蒸汽发电设施和/或热存储/排放系统以向其供应热的太阳能场。太阳能收集系统可构成蒸汽产生系统中的一个，其中蒸汽发电设施的工作流体构成热流体。例如，发电设施可根据直接蒸汽产生设计工作，其中蒸汽发电设施的工作流体在太阳能收集系统的管子内部被加热蒸发。此外，废热回收单元可构成蒸汽产生系统中的一个。蒸汽产生系统包括被配置成热交换器，其利用在太阳能收集系统和废热回收单元中的至少一个中加热的热流体来加热蒸汽发电设施的工作流体。在这种情况下，太阳能收集系统和废热回收单元可操作地连接到蒸汽发电设施以通过蒸汽产生厂向其提供热，即通过加热热流体它们向蒸汽发电设施提供热，蒸汽产生厂加热热交换器内部的蒸汽发电设施的工作流体。蒸汽发电设施可包括一个或更多个给水加热器，控制器进一步被配置成用于以旁通的给水加热器中的至少一些操作蒸汽发电设施。这使得蒸汽发电设施可以降低的容量或负载工作，例如在大约25% -50%容量之间。
非太阳能发电设施可包括燃气轮机发电设施。控制器可被配置成以大约20 %的容量利用燃气轮机发电设施产生的废热来操作燃气轮机发电设施，并行操作蒸汽发电设施。
为了理解本发明及其在实践中是如何实现的，参照附图仅通过非限制性示例来描述这些实施例，附图中图IA是根据本发明太阳热能发电设施的一个示例的主要组件的示意表示；图IB是图IA所示太阳热能发电设施在其主太阳能加热模式下的示意表示；图IC是图IA所示太阳热能发电设施在其次太阳能加热模式下的示意表示；图ID是图IA所示太阳热能发电设施在其非太阳能加热模式下的示意表示；图2A是根据本发明太阳热能发电设施的另一个示例的主要组件的示意表示；图2B是图2A所示太阳热能发电设施在其主要直接太阳能模式下的示意表示；和图2C是图2A所示太阳热能发电设施在其主要直接非太阳能模式下的示意表示。
具体实施例方式如图IA中示意性示出的，提供了太阳热能发电设施的一个示例，其总的表示为 10。发电设施10具有几个系统，包括带蒸汽产生系统14的蒸汽发电设施12，带可选的热存储/排放系统18的太阳能收集系统16和非太阳能发电设施20。该发电设施进一步包括管道网络，其中的一些构成用于输送热流体的油管22，一些构成蒸汽管M，用于在蒸汽发电设施12内部输送蒸汽和/或水。应理解这些管道中几部分对于上述系统中的两个或者更多个是共用的。热流体用来加热蒸汽产生系统14内部的蒸汽/水，以为蒸汽发电设施 12提供热源。发电设施10的几个系统通过管道彼此连接，如下表示蒸汽发电设施12的各个元件，包括蒸汽产生系统14通过蒸汽管M彼此连接，构成工作流体回路；蒸汽产生系统14通过油管22连接到太阳能收集系统16 ；蒸汽产生系统14通过油管22连接到非太阳能发电设施20 ；和太阳能收集系统16的各个元件，包括可选的热存储/排放系统18通过油管彼此连接。蒸汽发电设施12包括通常在此类电站中可见的众所周知的元件，如高压涡轮机 40，中压涡轮机42，低压涡轮机44，冷凝器46，给水加热器49，泵等等(只图示了其中的一部分；此外，应理解图示的每个涡轮机都连接到一个给水加热器，但这只是为了说明目的， 可提供几个给水加热器，使其与每个涡轮机连接)。各元件由蒸汽管M彼此连接。此外， 蒸汽发电设施12的涡轮机40、42、44耦连到发电机13以产生电能，这也是众所周知的。可根据本申请人于2008年9月11日提交的W02009/034577中公开的那样设计蒸汽发电设施 12，其公开内容通过引用被并入本文。蒸汽产生系统14包括蒸汽产生链，并包括3个热交换器预加热器沈，蒸发器观和超级加热器30，使工作流体可达到最理想驱动蒸汽发电设施的涡轮机所需的升高的温度和压力。来自油管22的热流体用来加热蒸汽管对中的蒸汽/水。它可进一步包括可选的再加热器48。可根据本申请人于2008年9月11日提交的WO 2009/034577中公开的那样设计蒸汽发电设施12和蒸汽产生系统14。太阳能收集系统16包括主太阳能场16a，其被配置成捕获冲击到其上太阳的热， 并将其输送到蒸汽产生系统14。可选的热存储/排放系统18包括次太阳能场16b，其被配置成捕获冲击到其上太阳的热，并将其输送到热存储/排放系统。主要、次太阳能场16a， 16b各自都包括一个或更多个管状辐射吸收器，和多个槽型收集器，如单轴抛物面反射镜。 可替代地，可提供用于集中太阳辐射的任何适当装置，如菲涅尔收集器。管子，包括不暴露于太阳辐射的那部分在内，构成发电设施10的加热回路。管状辐射吸收器包含其中的热流体，如油(苯基)，它们可购买，如商标为Therminol VP-l，DoWthermTM等。根据不同实施例，热流体还可以是蒸汽/水，熔盐，二氧化碳和氦中的一种。根据任一实施例，热流体在暴露于直接、集中的太阳辐射时在管子中被加热。因此，热流体在流过管状辐射吸收器时被加热。可提供反射镜，诸如抛物面反射镜，以进一步加热热流体，这是本领域已知的。Solel Solar Systems公司(Israel)提供此类的太阳能收集系统及其它。可选的热存储/排放系统18用来存储由其次太阳能场16b捕获的热。因此，它包括热加热存储箱32，冷加热存储箱34，输入热交换器36和输出热交换器38。存储箱包括热存储材料，如熔盐或在所需周期内能基本其箱体内存储热的其它任何适当材料。输入热交换器36被配置成使用从次太阳能场16b捕获的热，来在热存储材料通过冷加热存储箱34 到达热加热存储箱32时对其进行加热，并在热存储材料从热加热存储箱32到达冷加热存储箱34时汲取热存储材料的热，来加热用在蒸汽产生系统14中的热流体。非太阳能发电设施20包括发电单元21和被配置成捕获燃气轮机的废热并用它来加热蒸汽发电设施12的工作流体的废热回收单元23。非太阳能发电设施20可以是联合循环燃气轮机发电设施，其中发电单元21是燃气轮机。废热回收单元23可包括适当的热交换器。在此示例中，废热被用来加热油管22内的热流体，其随后被用来加热蒸汽产生系统14内的蒸汽/水。根据一种变形，来自非太阳能发电设施20的废热可选择地存储在热存储/排放系统18或者用于此目的的附加的可选热存储/排放系统(未显示)中。应理解可提供适当的油管和控件以实现该变形。应进一步认识到可以由被配置成发电和捕获废热的任何类似电站来替代非太阳能发电设施20，而不偏离本发明的精神和范围。非限制性的示例是由天然气、化石燃料，生物质能等为动力的电站。此外，热回收单元23可被设计成加热直接来自发电设施的蒸汽，例如作为“加速器”。例如，离开超级加热器30的蒸汽可被转移至热回收单元23以用于在那的附加加热， 以便提高高压涡轮机40的工作温度。另外或者可替代它，离开再加热器48的蒸汽可被转移到热回收单元23以用于在那的附加加热，以便提高中压涡轮机42的工作温度。给发电设施10进一步配置第一、第二油分配接头Ma，5 和相应的第一、第二油联管接*^b，MC，以便重新导向一方面在蒸汽发电设施112，另一方面在太阳能收集系统 16和其元件以及非太阳能发电设施20之间的油管22内流动的热流体。油分配接头Ma，5 位于油管22内部，作为在其中流动的热流体的分叉点。它们各自可以包括一个被配置成选择性地在两个方向中的一个(在第一油分配接头5 的情况下，转移到主太阳能场16a或者热存储/排放系统18 ；在第二油分配接头5 的情况下，转移到太阳能收集系统16或者非太阳能发电设施20)转移热流体的三通阀；或者其它任何适当布置，包括阀门系统或其它适当元件。接头可进一步被配置成在两个方向之间部分地转移热流体。例如，可以在一个方向上转移50%的热流体，在另一方向上转移50%的热流体， 或者其它任何适当的比例。油联管接头Mb，Md位于油管22内，各自被定位成在适当位置重新引入已被其相应的油分配接头Ma，5k转移的热流体。它们可以被进一步配置成阻止热流体的回流。第一、第二油分配接头Ma，5k分别位于蒸汽产生系统14的下游和主太阳能场 16a的上游，相应的第一、第二油联管接头54b，54d分别位于主太阳能场的下游和蒸汽产生系统的上游。第一油分配接头5 和第一油联管接头54b连接到流过热存储/排放系统18的输出热交换器38的油管。它们被配置成可选择地在蒸汽产生系统14和主太阳能场16a或热存储/排放系统18中的一个之间导向热流体的流。第二油分配接头5 和第二油联管接头54d连接到流过非太阳发电设施20的废热回收单元23的油管。它们被配置成选择性地在蒸汽产生系统14和太阳能收集系统16 或者非太阳能发电设施20中的一个之间导向热流体的流。提供控制器(未示出)以协调接头以及发电设施10的其它设备的工作。可给上述每个系统提供所需的传感器，计量器等等。以此方式，可以跟踪由发电设施10产生的电能有多少是由几个系统中的每个系统提供的。这可能是有用的，例如在论证与本地规定的依从性，分析成本，收集详细的使用数据等时。发电设施10被配置成以几种模式工作主太阳能加热模式，在该模式中，由主太阳能场16a捕获的热被用来加热蒸汽产生系统14内部的蒸汽/水，从而给蒸汽发电设施12提供动力；此外，由次太阳能场16b捕获的热被存储在可选的热存储/排放系统18的热加热存储箱32中；在此模式中，如图IB 图解说明的，所有的油分配接头和油联管接头Ma，Mb，Mc，54d可操作以使热流体在蒸汽产生系统14和太阳能收集系统16之间流动(每个接头的工作状态由图中的三角形表示， 空心三角形表示流的畅通方向，实心三角形表示流的阻塞方向；流的阻塞管线表示为点划线)；次太阳能加热模式，在这种模式中，由次太阳能场16b捕获并随后存储在可选的热存储/排放系统18的热加热存储箱32中的热被释放，并被利用以加热蒸汽产生系统14 内的蒸汽/水从而给蒸汽发电设施12提供动力；在此模式中，如图IC所示，第二油分配接头和油联管接头Mc，54d可操作以使热流体在蒸汽产生系统14和太阳能收集系统16之间流动，第一油分配接头和油联管接头Ma，54b可操作以将热流体转移到热存储/排放系统 18 ；和非太阳能加热模式，在这种模式中，非太阳能发电设施20的功能是直接提供动力，例如通过其燃气轮机21，并通过利用回收的燃气轮机的废热以加热蒸汽产生系统14内的蒸汽/水，从而给蒸汽发电设施12提供动力；以此模式，如图ID所示，第二油分配接头和油联管接头^c，54d可操作以使热流体在蒸汽产生系统14和非太阳能发电设施20之间流动，且第一、第二三通阀Ma，54b可在任意位置打开。在此模式中，蒸汽发电设施12可工作于部分负载下(即，绕过或旁通至少一些给水加热器)，诸如其最大容量的大约20%-30%,或者其它任何适当量。以上模式是用可操作以完全转移热流体的每个油分配接头Ma，5k表示的。但应理解，它们可以是可操作的，以如上所述仅部分转移流体，产生“混合”模式，其中发电设施 10同时工作于两个或者更多个模式。例如，第一油分配接头5 可以是可操作的，以将一些热流体转移到主太阳能场16a，将一些转移到热存储/排放系统18，产生混合主要/次太阳能加热模式。此外，第二油分配接头5 可以是可操作的以将一些热流体从蒸汽产生系统 14转移到非太阳能发电设施20，将一些转移到太阳能收集系统16，产生混合主要太阳能/ 非太阳能加热模式，混合次要太阳能/非太阳能加热模式，或者混合主要/次要太阳能/非太阳能加热模式中的一种。在后一种情况下，例如，第二油分配接头5 可以是可操作的以将50%的热流体转移到非太阳能发电设施20，将剩下的50%转移到太阳能收集系统16 ；第一油分配接头5 可以是可操作的以将进入太阳能收集系统的一半的热流体，即25%的总热流体转移到主太阳能场16a以在其中加热，将25%的总热流体转移到热存储/排放系统 18以在其中加热。在夏天，发电设施10可如下操作主要、次太阳能场16a，16b在白天是可操作的， 以分别捕获冲击到其上的太阳的热，在主太阳能加热模式下给蒸汽发电设施12提供动力， 并在可选的热存储/排放系统18中存储热以用在次太阳能加热模式。在傍晚，在可选的热存储/排放系统18中的热被排放并在次太阳能加热模式下给蒸汽发电设施12提供动力。 在夜晚，根据需要，非太阳能发电设施20可操作于如上所述的非太阳能加热模式。根据一个示例，在主太阳能加热模式中，主太阳能场16a捕获大约465MWth的太阳热，给蒸汽发电设施12提供动力产生173MW的电能。同时，次太阳能场16b捕获大约470MWth 的太阳热，并将其存储在可选的热存储/排放系统18中。在次太阳能加热模式中，热存储单元18中的470MWth的热被用来给蒸汽发电设施12提供动力以产生173MW的电能。在非太阳能加热模式中，非太阳发电设施20被操作以使用例如359MW的天然气来产生143MW的电能。废热被回收，并用来给蒸汽发电设施12提供动力以产生附加的32丽的电能(在联合循环中，总的175MW的电能)。当发电设施10工作于其非太阳能加热模式时，高压给水加热器可被绕过(即，抽气流速为0)。这总结于表1中表 权利要求
1.一种太阳热能发电设施，包括蒸汽发电设施，其与可操作地连接于其上的至少一个蒸汽产生系统相联系以提供驱动所述蒸汽发电设施工作的热；太阳能收集系统，其被设计成加热热流体并与所述蒸汽发电设施连通以向其提供驱动所述蒸汽发电设施工作的热；以及非太阳能发电设施，其包括发电单元和废热回收单元；所述太阳热能发电设施进一步包括控制器，所述控制器被配置成选择性可操作地将所述太阳能收集系统和所述废热回收单元中的每一个连接到所述蒸汽发电设施以向其提供热。
2.根据权利要求1所述的太阳热能发电设施，其中所述蒸汽发电设施被配置成可选择地至少部分地将其工作流体从其至少一个蒸汽分配接头转移至所述废热回收单元从而用于加热，并在其相应的蒸汽联管接头重新引入所述蒸汽发电设施。
3.根据权利要求2所述的太阳热能发电设施，所述蒸汽发电设施包括工作流体回路， 其被设计成用于在其中将所述工作流体顺序地输送通过所述蒸汽产生系统、第一涡轮机、 在比所述第一涡轮机更低的压力下工作的第二涡轮机，并返回所述蒸汽产生系统，其中所述蒸汽分配接头中的第一蒸汽分配接头位于所述第二涡轮机下游、所述蒸汽产生系统上游；和所述蒸汽联管接头中与所述第一蒸汽分配接头对应的第一蒸汽联管接头位于所述蒸汽产生系统下游、所述第一涡轮机上游。
4.根据权利要求3所述的太阳热能发电设施，其被配置成选择性地工作于直接太阳能模式或者直接非太阳能模式中的至少一种模式，其中在所述直接太阳能模式中，所述第一蒸汽分配接头用以使工作流体在第二涡轮机和蒸汽产生系统之间流动，所述第一蒸汽联管接头用以使工作流体在蒸汽产生系统和第一涡轮机之间流动；和在所述直接非太阳能模式中，所述第一蒸汽分配接头用以使工作流体在第二涡轮机和废热回收单元之间流动，所述第一蒸汽联管接头用以使工作流体在废热回收单元和第一涡轮机之间流动。
5.根据权利要求4所述的太阳热能发电设施，其被配置成同时工作于所述直接太阳能模式和所述直接非太阳能模式中。
6.根据权利要求4和5中任一项所述的太阳热能发电设施，其中所述蒸汽分配接头中的第二蒸汽分配接头位于所述第一涡轮机下游、所述第二涡轮机上游；和所述蒸汽联管接头中与第二蒸汽分配接头对应的的第二蒸汽联管接头位于蒸汽分配接头下游、所述第二涡轮机上游。
7.根据权利要求6所述的太阳热能发电设施，其中在所述直接太阳能模式中，第二蒸汽分配接头和第二蒸汽联管接头用以使工作流体在第一涡轮机和第二涡轮机之间流动；和在所述直接非太阳能模式中，所述第二蒸汽分配接头用以使工作流体在第一涡轮机和废热回收单元之间流动，所述第二蒸汽联管接头用以使工作流体在废热回收单元和第二涡轮机之间流动。
8.根据权利要求6和7中任一项所述的太阳热能发电设施，其中所述蒸汽产生系统包括位于所述工作流体回路内所述第一涡轮机下游、所述第二涡轮机上游的再加热器，所述再加热器位于所述第二蒸汽分配接头下游、所述第二蒸汽联管接头上游。
9.根据权利要求3-8中任一项所述的太阳热能发电设施，进一步包括位于所述工作流体回路内所述第二涡轮机下游、所述蒸汽产生系统上游的多个给水加热器，所述第一蒸汽分配接头位于所述给水加热器上游。
10.根据前述权利要求中任一项所述的太阳热能发电设施，其被配置成可选择地至少部分地将其热流体从其位于所述太阳能收集系统和所述蒸汽发电设施之间的至少一个油分配接头转移至相应的替代热源以用于加热热流体，并随后在所述太阳能收集系统和所述蒸汽发电设施之间的一个相应油联管接头处重新引至其上。
11.根据权利要求10所述的太阳热能发电设施，其中所述油分配接头中的第一油分配接头位于所述蒸汽发电设施下游、所述太阳能收集系统上游，所述油联管接头中与所述第一油分配接头对应的的第一油联管接头位于所述太阳收集系统下游、所述蒸汽发电设施上游；所述相应的替代热源是所述废热回收单元。
12.根据权利要求10所述的太阳热能发电设施，其被配置成可选择地工作于非太阳能加热模式中，其中所述第一油分配接头用以使热流体在蒸汽发电设施和废热回收单元之间流动，第一油联管接头用以使工作流体在废热回收单元和蒸汽发电设施之间流动。
13.根据权利要求2-12中任一项所述的太阳热能发电设施，其中所述接头中的至少一些都是由三通阀限定的。
14.根据前述权利要求中任一项所述的太阳热能发电设施，其中所述太阳能收集系统进一步包括热存储/排放系统，其被配置成在其中保存由太阳能收集系统捕获的至少一部分热，所述控制器被进一步配置成选择性可操作地将所述热存储/排放系统连接到所述蒸汽发电设施以向其提供热。
15.根据权利要求10和14所述的太阳热能发电设施，其中所述油分配接头中的第二油分配接头位于所述蒸汽发电设施下游、所述太阳能收集系统上游，所述油联管接头中与所述第二油分配接头对应的的第二油联管接头位于所述太阳能收集系统下游、所述蒸汽发电设施上游；相应的替代热源是所述热存储器/排放系统。
16.根据权利要求15所述的太阳热能发电设施，其被配置成选择性地工作于主太阳能加热模式或次太阳能加热模式中的至少一种，其中在所述主太阳能加热模式中，所述第二油分配接头用以使工作流体在蒸汽发电设施和太阳能收集系统之间流动，第二油联管接头用以使工作流体在太阳能收集系统和蒸汽发电设施之间流动；和在所述次太阳能加热模式中，所述第二油分配接头用以使热流体在蒸汽发电设施和热存储/排放系统之间流动，第二油联管接头用以使工作流体在热存储/排放系统和蒸汽发电设施之间流动。
17.根据权利要求16所述的太阳热能发电设施，其被配置成同时工作于所述主太阳能加热模式和所述次太阳能加热模式。
18.根据权利要求12-17中任一项所述的太阳热能发电设施，其被配置成同时工作于所述非太阳能加热模式以及所述主太阳能加热模式和次太阳能加热模式中的至少一种。
19.根据权利要求14-17中任一项所述的太阳热能发电设施，其中所述太阳能收集系统包括用于可操作地连接到所述蒸汽发电设施以向其供应热的主太阳能场和用于可操作地连接到所述热存储/排放系统以向其供应热的次太阳能场。
20.根据权利要求14-17中任一项所述的太阳热能发电设施，其中所述太阳能收集系统包括被配置成选择性可操作地连接到所述蒸汽发电设施和/或所述热存储/排放系统以向其供应热的太阳能场。
21.根据前述权利要求中任一项所述的太阳热能发电设施，其中所述太阳能收集系统构成所述蒸汽产生系统中的一个，其中所述蒸汽发电设施的工作流体构成所述热流体。
22.根据前述权利要求中任一项所述的太阳热能发电设施，其中所述废热回收单元构成所述蒸汽产生系统中的一个。
23.根据权利要求1-22中任一项所述的太阳热能发电设施，其中所述蒸汽产生系统包括热交换器，其被配置成利用在所述太阳能收集系统和所述废热回收单元中的至少一个中加热的热流体来加热所述蒸汽发电设施的工作流体。
24.根据前述权利要求中任一项所述的太阳热能发电设施，所述蒸汽发电设施包括一个或更多个给水加热器，所述控制器进一步被配置成利用被旁通的所述给水加热器中的至少一些来操作蒸汽发电设施。
25.根据前述权利要求中任一项所述的太阳热能发电设施，其中所述非太阳能发电设施包括燃气轮机发电设施。
26.根据权利要求M和25所述的太阳热能发电设施，其中所述控制器被配置成以大约20%的容量利用燃气轮机发电设施产生的废热来操作燃气轮机发电设施，并行操作蒸汽发电设施。
全文摘要
本发明提供了一种太阳热能发电设施。该发电设施包括蒸汽发电设施，其与可操作地连接于其上的至少一个蒸汽产生系统相联系，以提供驱动所述蒸汽发电设施工作的热；太阳能收集系统，其被设计成加热热流体并与蒸汽发电设施连通，以向其提供驱动所述蒸汽发电设施工作的热；以及非太阳能发电设施，其包括发电单元和废热回收单元。该太阳热能发电设施进一步包括控制器，所述控制器被配置成选择性可操作地将每个太阳能收集系统和废热回收单元连接到蒸汽发电设施，以向其提供热。
文档编号F03G6/06GK102216613SQ200980145895
公开日2011年10月12日 申请日期2009年9月15日 优先权日2008年9月17日
发明者A·布伦米勒, D·约塞菲, M·沙尔 申请人:西门子聚集太阳能有限公司