[发明专利]光热发电系统

说明书

本申请公开一种光热发电系统，包括汽轮机，以水/蒸汽为介质的光热集热器和固体储热装置；光热集热器的蒸汽出口与汽轮机的进口由管道连通，汽轮机的出口与光热集热器的回水入口由管道连通，以形成直接蒸汽驱动回路；固体储热装置包括固体储热基体、设置在固体储热基体内的换热管道和汽水分离器；换热管道的一端口连接于光热集热器的蒸汽出口和汽轮机进口之间的管道上，换热管道的另一端口连接于汽轮机的出口与光热集热器的回水入口之间的管道上；光热集热器与固体储热装置形成热能存储回路；固体储热装置与汽轮机形成储能驱动回路。上述方案能解决光热发电系统利用水工质作为传热介质匹配液态储热系统时效率低下的问题。

技术领域

本申请涉及太阳能利用技术领域，尤其涉及一种光热发电系统。

背景技术

随着化石能源的日益枯竭及环保意识的逐渐加强，清洁能源的利用越来越普遍。太阳能由于具有资源丰富、无污染、利用技术门槛低等优点，已经被普遍应用在多个领域，例如光电领域。

利用太阳光产生的热能进行发电是发展较为迅速的技术，光热电站是利用太阳光产生的热能完成发电的场所。在白天，太阳光的照射能够实现对水的加热，进而直接产生蒸汽，直接产生的蒸汽推动发电汽轮机进行发电运转。

虽然太阳能是比较理想的清洁能源，但是太阳能的获取具有时效性，上述直接产生蒸汽的过程只能发生在白天，无法持续到黑夜。为了确保太阳光产生的热能能够在黑夜持续进行发电，光热电站需要对白天太阳光产生的热能进行存储，待到黑夜来临后这些被存储的热能被释放来继续发电。如何对太阳光产生的热能进行有效存储，以实现光热发电在日落后持续进行，是目前研究的重要方向。

目前，光热发电系统利用导热油或熔盐(升温后会变成液相)实现对太阳光产生的热能进行存储。在工作的过程中，导热油和熔盐为液态储热工质，只能被加热到蒸汽的饱和温度附近，而这些液态储热工质温度均匀性较好，整体温度下降较快，再用这些温度已经下降的液态储热工质产生过热蒸汽，只能大幅度降低所产生的蒸汽品质。很显然，目前光热发电系统利用导热油或熔盐实现热能存储，无法产生较高品质的蒸汽。可见，采用导热油或熔盐对太阳光产生的热能进行存储，进而采用这些热能实施发电存在发电效率较差的问题。目前，光热发电系统存在利用水工质作为传热介质匹配液态储热系统的方式，但是存在发电效率低下的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种光电发热系统，以解决光热发电系统利用水工质作为传热介质匹配液态储热系统时效率低下的问题。

为了解决上述问题，本申请实施例采用下述技术方案：

光热发电系统，包括汽轮机，还包括以水/蒸汽为介质的光热集热器和固体储热装置；其中：

所述光热集热器的蒸汽出口与所述汽轮机的进口由管道连通，所述汽轮机的出口与所述光热集热器的回水入口由管道连通，以形成直接蒸汽驱动回路；

所述固体储热装置包括固体储热基体、设置在所述固体储热基体内的换热管道和汽水分离器；所述换热管道的一端口连接于所述光热集热器的蒸汽出口和所述汽轮机进口之间的管道上，所述换热管道的另一端口连接于所述汽轮机的出口与所述光热集热器的回水入口之间的管道上；所述光热集热器与所述固体储热装置形成热能存储回路；所述固体储热装置与所述汽轮机形成储能驱动回路。

优选的，上述光热发电系统中，所述固体储热装置的过热区包括高温段和中温段，所述高温段的一端与所述光热集热器的蒸汽出口和所述汽轮机进口之间的管道连接，所述中温段的一端与所述汽轮机的出口与所述光热集热器的回水入口之间的管道连接，所述高温段的换热管路与所述中温段的换热管路通过所述汽水分离器连接。

优选的，上述光热发电系统中，还包括水泵，所述水泵用于驱动所述直接蒸汽驱动回路和所述热能存储回路的回水流动。

优选的，上述光热发电系统中，还包括集热循环水箱，所述集热循环水箱用于存储所述直接蒸汽驱动回路和所述热能存储回路的回水。