[实用新型]一种太阳能直接气化有机朗肯循环发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能直接气化有机朗肯循环发电系统，属于能源与环境技术领域。

背景技术

电力生产在现代生产生活中扮演着越来越重要的角色，可以说电力供应是整个社会发展的瓶颈。一个世纪以来，电力工业严重依赖于化石燃料都，虽然近年来随着超临界朗肯循环等技术的应用，煤电效率逐步提高（现在世界上最新技术已经能达到近50%的热效率），但电力工业依然是二氧化碳及二氧化硫严重环境污染物主要的排放源，同时随着石化燃料的枯竭，开采的成本和难度会越来越大，因此加大对新能源开发的力度，减少对化石燃料的依赖，使用更清洁的能源是现在人类的必然选择。

太阳的辐射功率达3.8×1023kW，其中，地球截取的太阳能辐射能通量为1.7×1014kW，比核能，地热和引力能储量总和还要大5000多倍。据估算，太阳在一月之内辐射到地球上的能量，可抵地球上包括石化燃料、原子能等在内的所有不可再生能源总储量的10倍之多，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。我国属太阳能资源相当丰富的国家，国土面积的2/3地区年日照时数大于2200h，单位面积太阳能辐射总量高于5016MJ/m²。因此，研究太阳能发电技术对我国乃至全人类的持续发展有重要意义。太阳能发电可在不对环境带来任何污染和公害情况下，将太阳能转化为电能，太阳能发电被誉为未来最理想的发电方式。按转换方式的不同，可分为光伏发电及光-热-电两种方式，其中，光伏发电技术已较成熟，但其效率低、初投资高。

本系统将太阳能直接气化加热与有机朗肯循环相结合，在降低成本的同时有效提高了系统的效率，有望成为构建分布式能源供应系统的重要技术措施。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本实用新型提供一种太阳能直接气化有机朗肯循环发电系统。该系统将太阳能直接气化加热与有机朗肯循环相结合，有效降低了系统的成本，提高了系统的效率，本实用新型通过以下技术方案实现。

一种太阳能直接气化有机朗肯循环发电系统，包括有机工质回路和冷却水回路，有机工质回路由槽式太阳能集热器加热阵列1、气液分离器2、槽式太阳能集热器过热阵列4、透平5、励磁发电机6、冷凝器7、储液罐8、有机工质加压泵9构成，槽式太阳能集热器加热阵列1出口经管道与气液分离器2进口连接，气液分离器2出口经管道与槽式太阳能集热器过热阵列4进口连接，槽式太阳能集热器过热阵列4出口经管道与透平5进口连接，透平5出口经管道与冷凝器7热流体侧进口连接，冷凝器7热流体侧出口经管道与储液罐8进口连接，储液罐8出口经管道与有机工质加压泵9进口连接，有机工质加压泵9出口经管道与槽式太阳能集热器加热阵列1进口连接；冷却水回路由冷凝器7、冷却塔10、冷却水泵11构成，冷却水泵11经过管道连接冷却塔10出口与冷凝器7冷流体侧进口之间，冷凝器7冷流体侧出口经管道与冷却塔10上端布水管连接。

所述该系统还包括有机工质循环泵3，有机工质循环泵3进口经管道与气液分离器2出口连接，有机工质循环泵3出口经管道与槽式太阳能集热器加热阵列1进口连接。

上述有机工质回路采用R123、R245fa、甲苯、丁烷、异丁烷、戊烷、异戊烷、环戊烷、庚烷、R113、R11、环己烷、苯、邻二甲苯、乙基苯、6甲基2硅氧烷、8甲基3硅氧烷、10甲基4硅氧烷、12甲基5硅氧烷、R134a、R227ea及由这些纯工质组成的混合工质作循环工质，根据实际需要具体选择。

本是实用新型的工作原理是：

（1）若中午太阳辐射强度较强时，有机工质经太阳能集热器加热阵列1吸热后流入到气液分离器2中；若早晨太阳辐射强度较低时，有机工质经太阳能集热器加热阵列1一次吸热达不到所需发电压力时，开启太阳能集热器加热阵列1、气液分离器2、有机工质循环泵3之间的管路，气液分离器2中未达到所需发电压力的有机工质流经到有机工质循环泵3并进入太阳能集热器加热阵列1中重新，完成一个循环，直到有机工质压力达到发电要求加热；