[实用新型]一种高效率太阳能光热塔式发电与海水淡化一体化系统

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能应用领域，具体涉及一种高效率太阳能光热塔式发电与海水淡化一体化系统。

背景技术

传统的发电技术与海水淡化技术需要消耗大量的不可再生能源，所消耗能源主要来自煤炭和石油等化石燃料。化石燃料的有限储备及其燃烧产物对环境的污染和温室气体效应，使得人类面临化石燃料短缺和环境恶化的双重压力。为了减少环境污染和温室效应，也为了缓解化石燃料短缺的压力，人类必须逐步放弃以煤炭和石油为主的能源结构。

太阳能是一种可再生能源，具有储量无限、存在普遍、清洁、无噪音等优势。利用太阳能发电与淡化海水，节能、环保、低价，是未来发展的趋势。

利用太阳能发电有两个分支：光伏发电与光热发电。与光伏发电比较，光热发电效率高，可以直接产生交流电，不需要逆变器就可直接并网，也不会因为生产硅材料带来环境污染等负面效应。所以，光热发电与光伏发电相比，有明显的价格优势和环保优势。一般来讲，光热发电需要一种有跟踪功能的集热装置，例如：定日镜、槽式抛物线反光镜。其中，定日镜是塔式集热发电的关键设备，具有高聚光比，效率高，是最有前途的可再生能源发电方式。这里，因聚光产生的能量被传热工质吸收，并进一步用于产生蒸汽，推动透平发动机发电。

利用太阳能海水淡化的原理是通过太阳能产生的热能驱动海水发生相变过程，即蒸发，然后通过另外一个相变过程，既冷凝，得到蒸馏淡水。太阳能蒸馏过程按运行方式可分为直接法和间接法两类。直接法系统是利用太阳能在集热器中对海水直接进行蒸馏，而间接法系统的太阳能集热器与海水蒸馏部分是分离的。人们还按是否使用辅助集热器的设备将太阳能蒸馏系统分为被动式和主动式两类。因为，被动式没有采用辅助设备，所以，产水量不高、工作温度低、不利于在夜间工作和利用其它余热，不适合大规模推广应用。按主动式辅助集热器的特点将太阳能蒸馏系统分为平板集热器式、真空管集热器式、槽型抛物面集热器、复合抛物面集热器等。其中，槽型抛物面集热器和复合抛物面集热器是反射聚光型集热器，他们使太阳能蒸馏设备在较高的温度段运行，提高了热利用率，推进了太阳能海水淡化的普及。

目前，尚没有关于基于定日镜聚光技术的高效率太阳能发电与海水淡化一体化系统的报道。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种高效率太阳能光热塔式发电与海水淡化一体化系统。

一种高效率太阳能光热塔式发电与海水淡化一体化系统，包括太阳能集热系统、传热工质循环系统、发电系统和海水淡化系统，具体包括定日镜、定位器、吸热器、吸热器支撑塔、传热工质回路、第一泵、第一流量阀、海水加热器、蒸汽发生器、蒸汽回路、第二流量阀、透平发电机、电网、冷海水管道、第二泵、淡水管道、第三泵、浓盐水管道、第四泵、多级闪蒸设备和第三流量阀。

本实用新型所包括的的太阳能集热系统、传热工质循环系统、发电系统和海水淡化系统四个子系统分别独立运行。

太阳能集热系统包括：定日镜、定位器、吸热器和吸热器支撑塔。定日镜中心的轴向与长筒形定位器的轴向连线指向吸热器固定位置，每个定日镜匹配一个定位器，吸热器的一端与第一流量阀的一端相连接，吸热器的另一端固定于与吸热器支撑塔，并与第一泵的一端相连接。

传热工质循环系统包括：传热工质回路、第一泵、第一流量阀、海水加热器和蒸汽发生器。第一流量阀的另一端与蒸汽发生器一端的一个端口相连接，蒸汽发生器一端的另一个端口与海水加热器的一端相连接，海水加热器的另一端与第一泵的另一端相连接。传热工质回路的工质在该传热工质循环系统回路内循环流动。

发电系统包括：蒸汽回路、第二流量阀、透平发电机和电网。蒸汽发生器另一端的一个端口与第二流量阀的一端相连接，第二流量阀的另一端与透平发电机一端的一个端口相连接，透平发电机一端的另一个端口与蒸汽发生器另一端的另一个端口相连接，透平发电机的另一端与电网相连接。