[实用新型]一种基于联合储能的三压三热太阳能热发电系统

说明书

本实用新型公开了一种基于联合储能的三压三热太阳能热发电系统，其主要由集热机构、蓄热机构、换热机构、蒸汽轮机机构和发电机构构成。集热机构、蓄热机构、换热机构、蒸汽轮机机构和发电机构构成两个闭式循环结构，同时蓄热机构中各个热储罐、换热机构中的各个换热器、蒸汽发生器及蒸汽轮机机构对太阳能、联合储能流体和蒸汽的热能、蒸汽轮机机械能与电能的转移和转换，并实现冷、联合储能流体的循环使用，提高了能量利用率，同时也减少了设备材料的损耗。

技术领域

本实用新型涉及太阳能热发电技术领域，具体涉及一种基于联合储能的三压三热太阳能热发电系统。

背景技术

近年来，随着全球工业的不断发展，人类对于各类能源的需求量也日益上升。2016年我国火电、水电、核电、风电和太阳能发电量分别占70.4％、21.7％、3.7％、3.5％和0.7％。众所周知，化石原料有限，且易导致严重的环境与气候问题，如全球变暖、臭氧层空洞等；而核电站发电风险性较大，目前在处理反应堆废弃物、泄漏危险及预防潜在的事故等问题上还未得到较好地解决。可再生能源发电对环境影响小，成本低且资源分布广泛，根据国家能源发展战略，到2020年我国可再生能源比例将达到小水电、风力发电、生物质发电、地热发电和太阳能发电系统装机容量的总目标达1.37亿kW。我国是太阳能资源最丰富的国家之一，全国总面积2/3以上的地区年日照时数超过2000小时，年辐射量在5000MJ/m₂，总体分布呈现南低北高，东低西高。

与光伏发电相比，太阳能光热发电在经济性能、技术及环保等众多方面具有较大的优势。据国际原子能机构预测，到2020年太阳能热发电的成本有望降到6美分下。太阳能光热电站的本质是热能转换与储存，在无需发电时可将太阳能以热能形式存储起来；当没有太阳辐射时，再把存储的热能释放并产生电能，维持系统持续稳定运行。近年来，我国在光热发电的投入和技术积累也比较显著，成立了太阳能光热产业技术创新战略联盟，优化整合了光热发电产业链中的各环节力量，并在聚光方法及设备、高温传热蓄热、系统集成以及控制优化等诸多方面取得了实质性进展。

太阳能热发电系统主要有两大类，即聚焦式和非聚焦式。其中聚焦式系统根据太阳能聚集器的不同可分为槽式、塔式和碟式三种，非聚焦式系统主要有太阳能热气流发电和太阳能池热发电两种。利用聚光器将太阳光聚集，通过太阳能吸热器把太阳能传给换热工质，最终通过工质热动力装置可实现太阳能热发电。中国，尤其是西部地区，拥有较丰富的太阳能资源，青藏等地的年日照时间高达3千小时以上。因而，太阳能利用在中国具有广阔的发展前景。

现代火力发电厂在卡诺循环的基础上，进一步改进，使汽轮机排汽在冷凝器中全部凝结成水，将其发展成水泵来代替压缩机而组成蒸汽动力设备的基本循环-朗肯循环，工质在热力设备中不断地进行吸热、膨胀、放热、压缩等四个过程，使热能不断地转变为机械能。良好的储能系统在能源转换、分配和使用等方面，对提高能源安全和能源效率也起到关键作用。然而，在实际应用中，由于太阳能具有间歇性、低密度和不稳定性、难以持续供应、利用率低等缺点，太阳能热发电的广泛应用仍有许多问题亟待解决。如何实现太阳能热发电持续、高效进行已成为目前太阳能热发电技术的研究关键。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种基于联合储能的三压三热太阳能热发电系统。此基于联合储能的三压三热太阳能热发电系统具闭式循环结构，提高能量利用率，同时解决了太阳能的间歇性及持续供应的问题。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：本基于联合储能的三压三热太阳能热发电系统，包括集热机构、蓄热机构、换热机构、蒸汽轮机机构和发电机构，所述换热机构包括第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器、蒸汽发生器和冷罐，所述蒸汽轮机机构包括高压缸、中压缸、低压缸、第一疏水器、第二疏水器、第三疏水器、第四疏水器和除氧器；

所述第一换热器、第二换热器和第三换热器的冷程通道的入口均与蓄热机构连接，所述第一换热器、第二换热器和第三换热器的冷程通道的出口与集热机构连接，所述集热机构与蓄热机构连接；