太阳能多能互补热发电装置的制作方法

文档序号:12829739阅读:来源:国知局

技术特征:

1.太阳能多能互补热发电装置包括太阳能聚光装置、储热装置、补热锅炉、转换阀、压力泵、蒸发器或换热器;传热介质补热器;传热介质、储热介质;电力加热器;电力电缆、动力工质;冷凝器或空气冷却装置,动力发电机组,聚光阵列跟踪和发电控制装置,风电机,主要特征在于:太阳能聚光装置通过传输管线和转换阀连接设置在补热锅炉内的传热介质补热器进口;转换阀另一端和补热锅炉内的传热介质补热器出口同时连接储热装置热罐进口,储热装置热罐出口连接蒸发器或换热器进口,蒸发器或换热器出口连接储热冷罐进口,出口连接压力泵,压力泵出口连接太阳能聚光装置进口,构成太阳能热循环系统;动力侧的换热器或蒸发器出口连接动力发电机组涡轮机进气口;涡轮机出气口连接冷凝器,冷凝器出口连接压力泵,或经汽水分离装置连接压力泵,压力泵输出端连接换热器或蒸发器进口,构成完整的热发电循环;补热锅炉中的传热介质补热器或者并联在储热装置热罐进口和冷罐出口之间;采用单罐储热则将补热锅炉中传热介质补热器进出口与储热装置进出口并联;电力加热器设置在储热装置的热罐或单罐储热罐底部,均匀排列;动力侧选择超临界二氧化碳布雷顿热发电则蒸发器出口连接涡轮机进气口,涡轮机出气口连接补热器进口,对应的出口连接冷凝器进口,冷凝器出口连接压气机进口,压气机出口连接补热器另一端进口,对应的出口连接蒸发器进口,完成布雷顿动力循环;

1)所述动力发电机组为蒸汽朗肯、卡琳娜循环或有机朗肯热发电机组;或超临界二氧化碳布雷顿热发电机组;

2)所述冷凝器选择空气冷却装置,或采用水冷设备;

3)所述补热锅炉包括燃气锅炉、燃油锅炉、电力锅炉以及燃煤生物质直燃锅炉;或燃煤、生物质流化床锅炉;根据原料来源难易和经济性选择其中一种锅炉;传热介质补热器设置在补热锅炉内;或选择固体燃料电池如固体氧化物燃料电池(SOFC)和熔融碳酸盐燃料电池(MCFC),或开式燃气布雷顿热发电机组替代补热锅炉,利用其排出的高温余热为储热装置补热,所发电力主要供电站自身使用,同时也为电力加热器提供电力;

4)所述补热锅炉使用的气体燃料可选择烷烃类气体如生物质气化气、沼气、煤制气、天然气、可燃冰气、液化石油气;或选择醇类燃料如甲醇、乙醇、二甲醚液态燃料;或选择燃油如柴油、汽油、煤油、重油;或电力锅炉选择电网过剩电力如低谷电、无负载过剩电力;或选择风电、光伏丢弃电力;

5)所述储热装置是指两罐包括热罐和冷罐以及单罐储热罐的储热容器,其热罐内部或设置陶瓷、石墨蜂窝固体储热装置;固体储热介质及容器可占用储热空间,减少导热油或熔盐传热介质的使用量,并提高储热效率;固体储热介质或选择玻璃、陶瓷、石墨、水泥块、花岗岩、玄武岩、火成岩、石英岩、金属冶炼废渣,回收废旧铝、硅制品或经上述混合兼具比热容和导热系数良好的固体储热介质,放置在固体储热容器内;固体储热容器采用特种陶瓷或耐腐蚀金属材料制作,为圆柱体、长方体、环形体,固体储热容器外壁设传热介质流通孔洞或网口,孔洞或网口的直径以所选择的最小固体储热介质体积为限;为降低造价,储热装置冷罐为液体储罐,其容积仅保证传热介质热循环需要,体积明显小于储热罐;上述构造适用单罐储热罐;

6)所述电力加热器设置在储热装置热罐或单罐储热罐底部,均匀布置,保证高温传热介质熔盐或导热油温度达到发电工况要求;

7)所述传热介质选择高温无压液体如导热油或熔盐以及高温硅油;熔盐选择二元熔盐、或低结晶点如60-140度、高气化点560-650度具有低腐蚀的三元、四元熔盐,或在其中添加微量粉体石墨烯材料、或添加石墨纳米材料以提高导热特性;

8)所述动力工质为水蒸气、氨气、二氧化碳气、一氧化氮气、冷凝剂;

9)所述太阳能聚光装置选择槽式、塔式、菲涅耳和蝶式聚光装置中的一种,或选择不同聚光装置进行组合;所述槽式、菲涅耳聚光阵列配置线聚焦太阳能强化集热管,进一步提高传热效率,降低热损耗;

10)所述风电机作为太阳能热发电站专用配置为补热锅炉和电力加热器提供电力,多余电力直接进入电网;

11)所述电力电缆连接补热锅炉和设置在储热装置热罐或单罐储热罐中的电力加热器以及风电机组。

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