[0017]在本公開的又一實(shí)施例中,熱能存儲組件包括殼體和管式換熱器。殼體和管式換熱器具有殼體側(cè)和管側(cè)。熱能存儲介質(zhì)存儲在殼體側(cè),且充能性蒸汽以及輔助蒸汽流過管側(cè)以分別加熱和冷卻熱能存儲介質(zhì)。
[0018]在本公開的又一實(shí)施例中,熱能存儲組件包括第一部件和第二部件。第一部件適于使用處于較低的運(yùn)行溫度范圍的熱能存儲介質(zhì)。而且,第二部件適于使用處于較高的運(yùn)行溫度范圍的熱能存儲介質(zhì)。處于較低或較高溫度的熱的熱能存儲介質(zhì)可適于逐漸供應(yīng)熱量到輔助蒸汽流。在兩個(gè)系統(tǒng)中的熱能存儲介質(zhì)可不同。熱能存儲介質(zhì)的典型示例可為熔鹽和導(dǎo)熱油。
[0019]在本公開的一個(gè)額外實(shí)施例中,熱能存儲組件包括固體存儲介質(zhì),其適于加熱且保留來自熱能存儲介質(zhì)的熱量。在固體本體中所保留的熱量適于供應(yīng)到被加熱的輔助蒸汽流。
[0020]特別地在本公開中指出本公開的這些以及其它方面,以及表征本公開的具有新穎性的各種特征。為了更好地理解本公開、其運(yùn)行優(yōu)點(diǎn)及其用途,應(yīng)當(dāng)參考附圖以及描述性材料,其中示出了本公開的示例性實(shí)施例。
【附圖說明】
[0021]參考結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述和權(quán)利要求書將更好地理解本公開的優(yōu)點(diǎn)和特征,在附圖中,類似元件使用類似符號指示,且其中:
圖1是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的塔式太陽能功率設(shè)施的示意圖; 圖2是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的在太陽能功率設(shè)施中的輔助蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的示意圖,其描述了為熱能存儲組件充能(獲得熱量)的第一實(shí)施例;
圖3是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的在太陽能功率設(shè)施中的輔助蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的示意圖,其描述了為熱能存儲組件充能的第二實(shí)施例;
圖4是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的在太陽能功率設(shè)施中的輔助蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的示意圖,其描述了熱能存儲組件的放能(損失熱量)的第一實(shí)施例;
圖5是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的在太陽能功率設(shè)施中的輔助蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的示意圖,其描述了熱能存儲組件的放能的第二實(shí)施例;
圖6是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的在太陽能功率設(shè)施中的輔助蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的示意圖,其描述了熱能存儲組件的放能的第三實(shí)施例;
圖7是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的在太陽能功率設(shè)施中的輔助蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的示意圖,其描述了熱能存儲組件的放能的第四實(shí)施例;
圖8到圖12是根據(jù)本公開的各種示例性實(shí)施例的熱能存儲組件的各種示例的示意圖。
[0022]貫穿附圖的若干視圖的描述,類似附圖標(biāo)記參考類似部件。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了全面理解本公開,結(jié)合上述附圖來參考以下詳細(xì)描述,包括所附權(quán)利要求書。在下文的描述中,為了解釋的目的,陳述了許多具體細(xì)節(jié)以提供對本公開的全面理解。然而,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是,本公開可在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐。在其它情形中,結(jié)構(gòu)和裝置僅以框圖形式示出,以便避免使本發(fā)明模糊不清。在本說明書中對于“一個(gè)實(shí)施例”、“一實(shí)施例”、“另一實(shí)施例”、“各種實(shí)施例”的引用意思是結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本公開的至少一個(gè)實(shí)施例中。短語“在一個(gè)實(shí)施例中”在說明書中各處的出現(xiàn)不必然都指的是相同實(shí)施例,也不必然是與其它實(shí)施例相互排斥的單獨(dú)或備選的實(shí)施例。此外,描述了各種特征,其可通過一些實(shí)施例而不通過其它實(shí)施例呈現(xiàn)。類似地,描述了各種要求,其可為對于一些實(shí)施例的要求,而可不是對于其它實(shí)施例的要求。
[0024]雖然為了說明,以下描述包含許多細(xì)節(jié),但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到對于這些細(xì)節(jié)的許多變型和/或備選項(xiàng)在本公開的范圍內(nèi)。類似地,雖然許多本公開的特征關(guān)于彼此或結(jié)合彼此描述,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,這些特征中的許多可獨(dú)立于其它特征提供。因此,陳述了本公開的該描述,而沒有對本公開的一般性的任意損失,且沒有對本公開施加限制。而且,在本文中諸如“第一”、“第二”、“頂部”、“底部”等的相對術(shù)語不指示任何順序、高度或重要性,而是其用于區(qū)分一個(gè)元件與另一個(gè)元件。而且,本文中的術(shù)語“一”以及“一個(gè)”不指示對量的限制,而是指示至少存在一個(gè)所參考的物件。
[0025]現(xiàn)在彼此結(jié)合地參考圖1和2。如在其中所示,圖2示意性地示出了在如圖1中所示的太陽能運(yùn)行式功率設(shè)施10中的輔助蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)1000(在下文中稱為“系統(tǒng)1000”)。除了各種其它用途,這種系統(tǒng)1000可用于具有蒸汽生成源的功率設(shè)施10的起動前及停機(jī)后準(zhǔn)備中的至少一種,功率設(shè)施10諸如為具有太陽能接收器100的太陽能運(yùn)行式功率設(shè)施10。然而,系統(tǒng)1000與除了太陽能功率設(shè)施的其它功率設(shè)施一起使用時(shí),太陽能接收器100可由蒸汽發(fā)生器替換。用于太陽能運(yùn)行式功率設(shè)施10的系統(tǒng)1000可典型地包括集中式太陽能塔組件20,其具有塔結(jié)構(gòu)30和如上所述放置在其頂部的太陽能接收器100,其中太陽光線從定日鏡場40集中,以通過使用渦輪200發(fā)電。具體地,太陽能接收器100包括蒸發(fā)器區(qū)段110、過熱器區(qū)段120以及蒸汽鼓130,它們用于生成蒸汽的過程。蒸發(fā)器區(qū)段110和過熱器區(qū)段120中的每一個(gè)包括各種管或管式面板(如在圖2中所示,多個(gè)過熱器面板組件120a-120d),蒸汽通過其流動,以攜帶由于通過定日鏡場40集中的太陽光線而蓄積在其中的太陽能熱量。
[0026]因?yàn)橛糜诰哂兴浇Y(jié)構(gòu)30、太陽能接收器100以及定日鏡場40的太陽能運(yùn)行式功率設(shè)施10的系統(tǒng)1000的結(jié)構(gòu)和配置對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知,因此,為了獲得對本公開的理解,不認(rèn)為有必要在本文中提及所有的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)及其解釋。而是認(rèn)為如在圖2-12中示意性所示地,描述系統(tǒng)1000和其用于圖1的太陽能運(yùn)行式功率設(shè)施10的起動前準(zhǔn)備的各種相關(guān)聯(lián)的構(gòu)件就足夠,系統(tǒng)1000和各種相關(guān)聯(lián)的構(gòu)件可成功地與經(jīng)受頻繁的起動和停機(jī)的任意太陽能運(yùn)行式功率設(shè)施10或任意其它功率設(shè)施(除了太陽能)一起使用。而且,應(yīng)當(dāng)理解,太陽能接收器100可包括執(zhí)行其所分配的用途的各種構(gòu)件,且僅僅示出了與描述本公開的各種實(shí)施例相關(guān)的那些構(gòu)件。
[0027]如在圖2至圖7中所示,系統(tǒng)1000的太陽能接收器100包括蒸發(fā)器區(qū)段110,其在流體方面構(gòu)造成經(jīng)由蒸汽鼓130通到過熱器區(qū)段120,用于生成蒸汽。在正常運(yùn)行期間,太陽能接收器100接收太陽能以加熱流過其中的蒸汽。具體而言,蒸發(fā)器區(qū)段110適于生成蒸汽,蒸汽經(jīng)由傳遞通過蒸汽鼓130供應(yīng)到過熱器區(qū)段120。蒸發(fā)器區(qū)段110從給水供應(yīng)140通過蒸汽鼓130接收給水,且將其轉(zhuǎn)變成蒸汽以重新存儲在蒸汽鼓130中。經(jīng)由使用調(diào)節(jié)閥132,來自蒸汽鼓130的蒸汽供應(yīng)到過熱器區(qū)段120,用于獲得過熱蒸汽。過熱蒸汽供應(yīng)到渦輪200用于發(fā)電。給水轉(zhuǎn)變成蒸汽且然后蒸汽在太陽能接收器100中轉(zhuǎn)變成過熱的蒸汽,過熱的蒸汽然后適于朝渦輪200移動,由此限定蒸汽回路300。蒸汽回路300在圖2和3中示出為實(shí)線,蒸汽回路300使得蒸汽從太陽能接收器100 (從蒸汽鼓130)通過多個(gè)過熱器面板組件120a-120d流到渦輪200,以運(yùn)行渦輪200。而且,閥210可合并入蒸汽回路300中,以調(diào)節(jié)在渦輪200中過熱蒸汽的供應(yīng)。
[0028]在本公開的一個(gè)實(shí)施例,然而在本文中未示出,系統(tǒng)1000還可包括構(gòu)造成通到太陽能接收器100的再熱區(qū)段和節(jié)熱器(未示出)。再熱區(qū)段能夠?qū)φ羝M(jìn)行再加熱,例如,在多級渦輪的情形中,以在期望的級處供應(yīng)經(jīng)加熱的蒸汽。而且,節(jié)熱器按照要求提高蒸汽(具體是給水)的溫度。節(jié)熱器供應(yīng)給水到蒸發(fā)器區(qū)段110用于進(jìn)一步的運(yùn)行。
[0029]如在圖2和圖3中所示(以實(shí)線示出),為了從功率設(shè)施10發(fā)電,在蒸汽回路300中的蒸汽引導(dǎo)至蒸汽渦輪200。然而,如之前所述,一些設(shè)施(諸如太陽能設(shè)施)經(jīng)受頻繁的起動和停機(jī),且在重啟這種功率設(shè)施時(shí)常常出現(xiàn)問題。因此,功率設(shè)施要求進(jìn)行起動前和停機(jī)后準(zhǔn)備以將過熱器面板120a-120d的溫度變成期望的溫度值。為了這樣做,如之前所述地,傳統(tǒng)上,輔助蒸汽循環(huán)經(jīng)過其中以便預(yù)熱或預(yù)冷過熱器區(qū)段120,其中,在功率設(shè)施中的傳統(tǒng)輔助蒸汽源通常來自燃燒化石燃料的鍋爐或來自電鍋爐,這會增加碳排放和寄生功率消耗。因此,本發(fā)明提供了熱能存儲組件400,其排除了生成輔助蒸汽的常規(guī)技術(shù)。
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