生成电能的方法和系统、存储日射热量的方法和系统的制作方法_5

文档序号:9369969阅读:来源:国知局
到热交换器93的水的第二流来将焓传送到热交换器93。水的第一流离开热交换器93并且被递送到如前的高压给水加热器66 (比如在图9、图10中描述的实施例)。水的第二流离开热交换器93并且被递送到如前的鼓室27或者运输工具25 (比如在图6 — 8、图10中描述的实施例)。
[0071]在一个或多个实施例中,当系统位于第三操作模式、即同时存储来自于日射的热量及从存储的热量来生成电能时,可选的额外热交换器及用于其的运输工具可以被提供以供使用。这个额外的热交换器可以用于将焓从存储来自日射的热量的回路中的蒸汽(即,至少部分地被过热降温的日射生成的蒸汽)传送到电能生成回路中的水(即,在从存储在存储介质中的焓生成的蒸汽在涡轮中被膨胀并且在冷却装置中被冷凝成水之后获得的水)。焓的传送可以用于增加水的温度并且可以用于使水蒸发同时冷凝蒸汽。焓的利用可以增加总的操作效率或者可以允许涡轮以更高的输出来操作,例如以最大连续等级的输出功率而不是标称连续等级的输出功率。现在参考图13,热交换器48为罐锅炉。应该注意的是,系统的一些组件,比如特定热交换器、泵、运输工具、或给水加热器,为了清晰的目地并未显示在图13中,尽管事实为:根据本实施例,当可能不期望使用热交换器48时候,,在根据其他模式的操作期间或者根据第三操作模式的操作期间,这些组件可以在操作期间用于进行操作。然而,针对本发明的其它附图和其它实施例,这些组件已经被描述了并且被讨论了,并且显而易见的是将它们集成到图13所描述的系统中以及集成到任意的相应操作方法。在根据第三操作模式的操作期间,离开除气器65的水流被递送到罐锅炉型热交换器48,在其中,从由高温热交换器31b递送到该热交换器48的被过热降温的蒸汽流,焓被传送到该热交换器48。(该被过热降温的蒸汽因此绕过图10的冷凝器32和低温热交换器33(如果提供的话))。水流在热交换器48中被蒸发并由此被递送到过热器41和再加热器44。(这个蒸汽因此绕过给水加热器(根据实施例,该给水加热器是关闭的)以及图10的预加热器43和蒸发器42 (如果提供的话))。
[0072]在一个或多个实施例中,热存储系统可以包括控制系统,其要么是与太阳能收集系统(包括定日镜70的太阳能场60和太阳能接收器系统20)和电能生成系统的被共享组件,例如在图9中描述的组件(B卩,作为全部系统控制器的部分)要么是尤其针对热存储系统的独立模块(即,独立于其它控制模块但是潜在地与其它控制模块交互)。,控制系统可以被构造为:基于来自于操作者的指令、或者来自于指令集合的指令、或者通过由至少一个操作参数来确定最优操作模式的指令,来选择操作模式或者执行操作模式,其中,该至少一个操作参数可以非排他地包括储罐95、96中的存储媒介的水平或者用于电能或者气象条件的差别价格。
[0073]控制系统可以被构造为在不同的容器内和在不同的容器之间来调整存储介质的流动。例如,控制系统可以调整容器之间的媒介流动率、流动的定时、管理在容器中的媒介的相对数量的分配参数,或者管理存储介质在系统内的分布的任意其它方面。可以根据蓄水池之间的流动路径的传热参数来管理流动参数。例如,流动参数可以至少部分地以下列为基础:热交换器的传热参数、流过热交换器的太阳能流体的温度、流过热交换器的水或者蒸汽的流率、或者影响热存储系统与水/蒸汽之间的传热的其它方面或条件。
[0074]控制系统可以被构造为控制全部系统的其它方面,例如包括水或蒸汽的一个或多个参数。例如,控制系统可以以至少部分地与热交换器热连通的方式而被构造为调整水或蒸汽的温度和/或流率。此外,控制系统可以调整流过一个或多个热交换器的水或蒸汽,例如,以确保填充期间焓与存储介质交换之后蒸汽没有完全地凝结,和/或确保焓与液相流体交换之后蒸汽全部凝结。控制系统可以包括用于完成其目标的机械和电器组件的任意组合,包括但不限于马达、泵、阀、模拟电路、数字电路、软件(即存储在易失性或非易失性计算机内存或计算机存储器中)、有线或无线计算机网络或者任意其它必须的组件或者组件的组合以完成其目标。
[0075]虽然根据特定情形热存储系统的多种实施例被阐释了,并且其中容器数量为两个,但注意的是根据一个或多个构思的实施例,少于两个或多于两个容器可以被使用。
[0076]应该理解的是,可以以硬件、通过软件可编程的硬件、存储在非易失性计算机可读介质上的软件指令或者上述的组合来实施上述的模块、工艺、系统以及部分。可以使用构造为执行一系列存储在非易失性计算机可读介质上的可编程指令的处理器来实施用于控制热存储系统的系统、太阳能收集系统、和/或电能生成系统。处理器可以包括、但不限于个人计算机或者工作站或者其它这样的计算系统:其包括处理器、微处理器、微控制器装置,或者其由包括诸如专用集成电路(ASIC)的集成电路的控制逻辑组成。可以通过根据诸如Java、C++,C#.net等程序语言所提供的源代码指令来编译指令。指令还可以包括根据Visual Basic?语言、或者其它结构性可编程语言或者以对象为导向的可编程语言所提供的代码和数据对象。可编程指令和与其关联的数据的序列可以被存储在非易失性计算机可读介质上,比如计算机内存或者存储装置,其可以是任意适合的内存设备,比如但不限于只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、电可擦除只读存储器(EEPROM)、随机存储器(RAM)、闪存、硬盘驱动器等。
[0077]此外,模块、工艺、系统和部分可以作为单个处理器或者作为分布式处理器来实施。此外,应该理解的是,此处讨论的步骤可以在单个处理器或者分布式处理器(单核和/或多核)上被执行。此外,在上述实施例中的多个附图中描述的工艺、模块和子模块可以跨越多个计算机或者系统来分布,或者可以被协同定位在单个处理器或者系统中。以下提供适用于实施此处描述的模块、部分、系统、装置或者工艺的示例性地结构性实施例的可选方案,但是并不限于此。此处描述的模块、处理器、或系统可以被作为例如可编程通用计算机、用微码编程的电子装置、硬线模拟逻辑电路、存储在计算机可读介质上或信号上的软件、光计算装置、电子装置和/或光学装置的网络系统、专用计算装置、集成电路装置、半导体芯片、以及存储在计算机可读介质上或信号上的软件模块或者目标来实施。此外,公开的方法、系统和计算机程序产品的实施例可以在可编程通用计算机、专用计算机和微处理器等上执行的软件中被实施。
[0078]方法和系统的实施例(或者它们的子组件或模块)可以在通用计算机、专用计算机、可编程微处理器或者微控制器、以及外围集成电路元件、ASIC或者其它集成电路、电子信号处理器、诸如分立元件电路的硬线电子或逻辑电路、诸如可编程逻辑装置(PLD)的可编程逻辑电路、可编程逻辑阵列(PLA)装置,场可编程门阵列(FPGA)、可编程阵列逻辑(PAL)装置等上面来实施。总体讲,能够实施此处描述的功能和步骤的任意过程可以被用于来实施方法、系统或者计算机产品(存储在非易失性计算机可读介质上的软件程序)的实施例。
[0079]此外,通过使用目标或以目标为导向的软件研发环境,公开的方法、系统和计算机程序产品的实施例可以很容易地在软件中被部分或全部实施,该环境提供可以在多个计算机平台上使用的便携式原代码。可选地,通过使用标准逻辑电路或者超大规模集成电路(VLSI)设计,公开的方法、系统和计算机程序产品可以在硬件中被部分或者全部实施。其它硬件或软件可以用于来实施实施例,这取决于系统的速度和/或效率需求、特定功能、和/或特定软件系统或硬件系统、微处理器、或使用的微电脑。通过此处的功能描述以及具有太阳能收集、热存储、电能生成,和/或计算机编程领域的通用基本知识的,可以使用公知的或者本领域技术人员所了解的后来发展的系统或结构、装置和、或软件在硬件和/或软件中来实施方法、系统、和计算机程序产品的实施例。
[0080]公开的实施例的特征可以被结合、被重新布置、被省略等,在本发明保护的范围中,以产生附加实施例。此外,在没有其它特征相应使用的情形下,特定特征可以有时候处于优势。
[0081]因此,明显的是,本公开提供了用于来自于日射能量的热存储、用于从热存储来生成电能以及两者的组合的系统、方法和装置。通过本公开,一些可选方式、修改和变化被启用。然而特定实施例已被示出并且被详细地描述以阐明本发明原理的应用。应该理解的是,在不脱离这种原理的情形下,本发明可以被实施。相应地,申请人尝试包括在本发明的精神及保护范围内的所有这样的可选方式、修改、等同物、组合以及变化。
【主权项】
1.一种用于生成电能的方法,包括: 在第一时间处: 使用由多个定日镜反射到接收器表面上的日射以至少100巴的压力来加热接收器中的水以生成第一蒸汽流; 将所述第一蒸汽流的第一部分递送到第一热交换器并且在其内将焓从所述蒸汽传送到感热存储介质,以使得所述感热存储介质从第一热绝缘容器流到第二热绝缘容器;以及使用来自所述第一蒸汽流的第二部分的能量来执行机械功, 其中所述第一部分和第二部分共同包括本质上所有所述第一蒸汽流,并且其中所述第一蒸汽流包括在所述接收器中生成的所有过热蒸汽;以及在第二时间处: 使用由所述感热存储介质传送的焓来在第二热交换器中生成第二蒸汽流,以使得所述感热存储介质从所述第二热绝缘容器流到所述第一热绝缘容器;以及将所述第二蒸汽流递送到涡轮以生成电能。2.根据权利要求1所述的方法,在所述第一时间处还包括: 将第三蒸汽流从所述第一热交换器的出口递送到所述接收器,其中所述蒸汽在第一温度处为本质上的气态形式; 使用所述日射将所述蒸汽的温度提升到第二温度;以及 将处于所述第二温度的所述蒸汽递送到第三热交换器并且在其内将焓从所述蒸汽传送到感热存储介质,以使得所述感热存储介质从第一热绝缘容器流到第二热绝缘容器;其中所述第一蒸汽流和第三蒸汽流共同包括在所述接收器中生成的所有过热蒸汽。3.根据权利要求2所述的方法,其中在摄氏度下的所述第二温度位于所述第一蒸汽流的温度的2%之内或5%之内或10%之内。4.根据权利要求2所述的方法,其中所述第
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