[实用新型]塔式太阳能高低温互补发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能应用领域，尤其涉及太阳能高温热发电系统。

背景技术

现有技术中的塔式太阳能高温热发电系统是采用若干定日镜将太阳光反射聚焦到几百米高的铁塔顶端的接收器上获得上千度高温,以加热熔盐储能,再经过热交换器使水成为过热蒸汽进入汽轮发电机发电，或铁塔顶端的接收器直接把水加热成为过热蒸汽进入汽轮发电机做功发电。塔式电站单机容量可做到百万千瓦,被业界认为是最有希望的替代能源。现有技术中的，塔式太阳能高温热发电系统存在以下缺点：1、所采用的若干面自动跟踪太阳的定日镜造价高；2、由于散射光不聚焦，只能利用太阳的直射光,因此，太阳能利用效率较低；3、为减少在太阳高度角偏低后定日镜之间的相互遮挡,镜与镜之间的距离大,百万千瓦以上的电站需占用很多的土地,而且,要基本在一个平面上，占地面积太大,土地成本高；因此，塔式太阳能高温热发电系统由于投资大,成本高,效率低而迟迟尚未商业化,要使其得到商业化利用，还需有更大的改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能有效提高太阳能利用效率、节省用地、并大幅度降低系统投资和运行成本的塔式太阳能高低温互补发电系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的塔式太阳能高低温互补发电系统，包括高温发电系统和低温补偿系统，所述高温发电系统包括高塔、设置在高塔顶端的太阳能接收器、汽轮发电机、凝汽器和定日镜，所述定日镜将太阳光反射到所述太阳能接收器上，所述太阳能接收器将接收到的太阳光转变为高温热能；所述低温补偿系统包括太阳能低温集热器、热泵、蒸汽发生器和蒸汽增压泵；所述太阳能低温集热器或所述太阳能低温集热器与所述热泵共同作用为所述蒸汽发生器提供热能生产低温蒸汽，所述蒸汽增压泵用于压送低温蒸汽，所述太阳能接收器将所述低温蒸汽加热为过热蒸汽,所述过热蒸汽进入所述汽轮发电机做功发电，所述凝汽器与所述汽轮发电机连接。

进一步的，所述太阳能低温集热器与储热箱连接，所述太阳能低温集热器和所述储热箱之间通过传热介质构成一个循环回路；所述热泵与热管并联在所述储热箱与所述蒸汽发生器之间；所述热泵包括压缩机、冷凝器、节流器和热泵蒸发器，所述压缩机、冷凝器、节流器和热泵蒸发器串联构成一个循环回路；所述热管包括蒸发段和冷凝段；所述热泵蒸发器和所述热管的蒸发段设置在所述储热箱内，所述冷凝器和所述热管的冷凝段设置在所述蒸汽发生器内。

进一步的，所述太阳能低温集热器为平板集热器或真空管集热器。

进一步的，所述凝汽器的出水端通过水泵连接到蒸汽发生器。

进一步的，还包括第一储能罐、第二储能罐、第一换热器、第二换热器、第一介质输送泵、第三介质输送泵和第二介质输送泵；所述第二换热器设置在蒸汽发生器；所述第一储能罐的一端与太阳能接收器连接，另一端通过三通管分别与第一介质输送泵一端、第二介质输送泵的一端连接，所述第二介质输送泵的另一端与第二换热器的一端连接，所述第一介质输送泵的另一端与第一换热器的一端连接，所述第一换热器的另一端通过三通管分别与第二储能罐的一端、所述第二换热器的另一端连接，所述第二储能罐的另一端通过第三介质输送泵与太阳能接收器连接；第一换热器的一端还与蒸汽增压泵，另一端还与汽轮发电机连接。

进一步的，所述凝汽器的出水端通过水泵连接到蒸汽发生器。

进一步的，所述传热介质为导热油或空气。

进一步的，所述太阳能接收器的受光面在底面，所述底面为向上凹进去的黑体空腔，所述定日镜将太阳光反射到所述太阳能接收器的黑体空腔。

本实用新型的有益效果是：采用高效廉价的太阳能低温集热器,例如，全玻璃真空管或平板集热器,既能利用太阳的直射光又能利用散射光,其效率比只能利用直射光的定日镜高30％以上,而制作成本、使用寿命及运行成本均不到定日镜的一半；用太阳能低温集热器获取的热能与热泵结合为蒸汽发生器提供热能，把水汽化为低温蒸汽，低温蒸汽含汽潜热进入太阳能接收器,每一克水成为过热蒸汽需约800多卡的热量，水的汽化潜热为每克540卡，每克水从常温20加热到100度约需80卡热量，太阳能低温集热器与热泵结合使用已给每克水蒸汽提供了约600卡的热量,约占蒸汽能耗的2/3,用廉价的太阳能低温集热器与热泵结合可替代2/3的定日镜,这可大大减少塔式太阳能高温热发电系统的投资,用太阳能低温集热器生产低温蒸汽,取代大部份定日镜,既大幅提高太阳能利用效率又大幅减少投资和运行成本，节约用地。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施例的结构示意图；