本發(fā)明涉及光熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種帶有自循環(huán)系統(tǒng)的槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人類對能源的需求不斷增長,而傳統(tǒng)的化石能源不但數(shù)量有限,而且在使用過程中會產(chǎn)生大量的污染物排放,人類急需尋找新型清潔能源解決需求。而太陽能具有的取之不盡用之不竭的特點,被人類廣泛使用。
在太陽能的熱利用領(lǐng)域,現(xiàn)在常見的是槽式、塔式、蝶式、菲涅爾式聚光集熱系統(tǒng)。在槽式熔鹽和菲涅爾式熔鹽集熱系統(tǒng)中,由于熔鹽的熔點高,為防止熔鹽凝固,在非集熱時段,熔鹽也需要在集熱鏡場內(nèi)低速循環(huán)流動。但目前的防凝系統(tǒng)一般將低溫罐熔鹽直接輸送至鏡場,循環(huán)后流回低溫罐,這種運行模式不僅影響低溫罐內(nèi)的溫度場,影響蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的換熱過程,而且由于低溫罐溫度較高,輻射損失大,降低了整個電站的光電轉(zhuǎn)化效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述存在的問題,本發(fā)明的目的是提供一種帶有自循環(huán)系統(tǒng)的槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種帶有自循環(huán)系統(tǒng)的槽式光熱發(fā)電系統(tǒng),包括集熱階段和防凝階段;
所述集熱階段包括冷鹽罐1、低溫熔鹽泵a2、鏡場3、熱鹽罐4、高溫熔鹽泵5、熔鹽蒸汽發(fā)生器6、水箱9、水泵a10、汽輪機(jī)11、發(fā)電機(jī)12、冷凝器13和水泵b14,所述冷鹽罐1通過低溫熔鹽泵a2與鏡場3連接,所述鏡場3與熱鹽罐4連接,所述熱鹽罐4通過所述高溫熔鹽泵5與熔鹽蒸汽發(fā)生器6連接,所述熔鹽蒸汽發(fā)生器6與所述冷鹽罐1連接,所述水箱9通過水泵a10與熔鹽蒸汽發(fā)生器6連接,所述熔鹽蒸汽發(fā)生器6與汽輪機(jī)11連接,所述發(fā)電機(jī)12與汽輪機(jī)11連接進(jìn)行發(fā)電,所述汽輪機(jī)11與冷凝器13連接,所述冷凝器13通過所述水泵b14與所述水箱9連接。
所述防凝階段包括鏡場3、熔鹽泵7、熔鹽加熱器8、熔鹽泵15和自循環(huán)罐16,所述自循環(huán)罐16通過熔鹽泵7與鏡場3連接,所述自循環(huán)罐16與熔鹽加熱器8連接。
進(jìn)一步的,該系統(tǒng)中的各設(shè)備之間采用管路連接。
進(jìn)一步的,所述自循環(huán)罐16采用鋼材制成,外設(shè)保溫材料,所述自循環(huán)罐16的大小與防凝期熔鹽流速相關(guān);所述自循環(huán)罐16通過熔鹽泵b15與熔鹽加熱器8相連,在熔鹽溫度下降到溫度下線時,利用熔鹽泵b15將熔鹽輸送至熔鹽加熱器8中給熔鹽升溫,防止熔鹽凝固。
進(jìn)一步的,所述防凝階段中的所述自循環(huán)罐16內(nèi)流出的熔鹽溫度在低熔點鹽的初晶點與290℃之間,回流的熔鹽溫度在低熔點鹽的初晶點之上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在原來的槽式發(fā)電系統(tǒng)中加入了自循環(huán)罐,防凝時段利用循環(huán)罐內(nèi)熔鹽進(jìn)行低速循環(huán),后回流至循環(huán)罐中,由于循環(huán)罐內(nèi)熔鹽溫度(為低熔點鹽的初晶點溫度和290℃之間的任何數(shù)值))比冷罐內(nèi)溫度(290℃)低,故輻射損失較小,提高原始系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)化效率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖。
圖中:1-冷鹽罐,2-低溫熔鹽泵,3-鏡場,4-熱鹽罐,5-高溫熔鹽泵,6-熔鹽蒸汽發(fā)生器,7-熔鹽泵a,8-熔鹽加熱器,9-水箱,10-水泵a,11-汽輪機(jī),12-發(fā)電機(jī),13-冷凝器,14-水泵b,15-熔鹽泵b,16-自循環(huán)罐。
具體實施方式
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中,除非另有說明,“多個”的含義是兩個或兩個以上。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
集熱階段:低溫熔鹽儲存在冷鹽罐1中,通過低溫熔鹽泵2將熔鹽輸送至鏡場3,熔鹽被太陽加熱后流入熱鹽罐4內(nèi)儲存。在高溫熔鹽泵5的工作下,將高溫熔鹽輸送至熔鹽蒸汽發(fā)生器6中,熔鹽溫度下降,回流至冷鹽罐1中。水箱9中的冷水在水泵a10的作用下進(jìn)入熔鹽蒸汽發(fā)生器6,被汽化成所需蒸汽后進(jìn)入汽輪機(jī)11,推動發(fā)電機(jī)12進(jìn)行發(fā)電,發(fā)電后的蒸汽進(jìn)入冷凝器13被冷凝成水,在水泵b14的輸送下進(jìn)入水箱。
防凝階段:自循環(huán)罐16內(nèi)的低溫熔鹽在熔鹽泵a7的作用下流入鏡場3中低速循環(huán),溫度下降后流回自循環(huán)罐中。在熔鹽泵b15的作用下,自循環(huán)罐16中的部分熔鹽被抽送至熔鹽加熱器8中進(jìn)行加熱,后回流至自循環(huán)罐16中以防止罐內(nèi)溫度過低。
發(fā)電時段,與傳統(tǒng)槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)一致,系統(tǒng)共有兩個循環(huán),集熱循環(huán)中,熔鹽從冷鹽罐中被抽出,進(jìn)入集熱鏡場,被太陽加熱后進(jìn)入熱鹽罐,熱罐頂部的熔鹽泵將熱鹽抽出,流入蒸汽發(fā)生系統(tǒng),與水換熱后溫度降低,回流至冷鹽罐。第二個循環(huán)及傳統(tǒng)熱發(fā)電循環(huán)。
防凝時段,熔鹽泵將循環(huán)罐內(nèi)的低溫熔鹽抽至鏡場中,進(jìn)行低速循環(huán)后流回至循環(huán)罐。罐內(nèi)熔鹽可以被抽出至熔鹽加熱爐,防止罐內(nèi)熔鹽溫度過低。防凝時段結(jié)束,可以將循環(huán)罐內(nèi)熔鹽加熱至290℃后注入冷鹽罐,增加儲能熔鹽量。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內(nèi)容,相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi),進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。