[实用新型]一种塔式太阳能光热发电联合循环系统

说明书

本实用新型公开了塔式太阳能光热发电联合循环系统，循环系统包括水工质聚光集热单元、熔盐工质聚光集热单元、储换热单元和发电单元，水工质聚光集热单元和熔盐工质聚光集热单元并联设置，储换热单元包括储热子单元和换热子单元，水工质聚光集热单元的出口与储换热单元的蒸汽母管相连，熔盐工质聚光集热单元与储热子单元相连，储换热单元与发电单元相连并将换热子单元产生的第二过热蒸汽和/或水工质聚光集热单元产生的第一过热蒸汽通过蒸汽母管送入发电单元供给发电。本实用新型可简化电站循环系统布置及辅助系统配置，降低投资成本，实现全天不间断发电，延长运行时间提高收益。

技术领域

本实用新型涉及太阳能光热发电的技术领域，更具体地讲，涉及一种塔式太阳能光热发电联合循环系统。

背景技术

太阳能光热发电技术是通过聚光的方式将太阳能转换为高品位的热能，进而通过热-功-电转换来实现电力生产的技术，该发电技术在上世纪90年代在国外就已经开始发展起来，目前国内外已经有多个光热发电站成功投入商业化运行，一个完整的太阳能光热发电站包括聚光集热系统、储热换热系统、发电系统等几部分。

塔式太阳能光热发电技术由于使用了高塔聚焦，可以实现较高的聚光比和高达1200kW/m²的辐射热流密度，因此发展迅速且已广泛应用。塔式光热电站可采用水工质吸热器直接或间接产生过热蒸汽推动汽轮机发电；也可以采用熔盐吸热器系统和储热换热系统，由换热系统产生过热蒸汽推动汽轮机发电。

太阳能光热电站站址选择时，需尽量选择荒漠化或沙漠化地区，要求地势平坦开阔最为适宜，对于塔式光热电站坡度一般不超过5％。但有些预选站址无法满足这个要求，比如光照资源条件较好的沿海山地地区，典型条件就是光照好但是地形复杂、坡度大。根据实际情况可按双塔设计聚光集热系统，而动力区仍需按单区域设置，则两塔中间势必会有大量的熔盐输送管道及辅助系统。

以希腊minos熔盐塔式光热电站为例，根据地形及用地限制，该电站可依推荐按东西双塔设计，东塔距离西塔约300m，站址地势呈东高西低走向且高差达30米，不但两塔之间熔盐管道难以布置，由于动力岛布置在东塔处，还导致西塔熔盐系统排净问题也成为设计难点。因熔盐管道复杂、辅助设备多，特别是低点位的熔盐排净系统造成该电站按双塔熔盐系统设计投资成本高，经济性差。

虽然国内外的熔盐塔式聚光集热系统已有较多设计及建设，但其设计复杂、辅助设备多、建造周期长、运维困难等问题仍然存在，因此，目前熔盐塔式光热发电站建设和运维成本仍居高不下，后续项目建设及运营需考虑如何降低各项成本问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的问题，本实用新型的目的是提供一种将水工质塔式吸热器系统和熔盐塔式吸热器系统有机结合起来且充分利用二者优势避免劣势的塔式太阳能光热发电联合循环系统。

本实用新型提供了一种塔式太阳能光热发电联合循环系统，所述循环系统包括水工质聚光集热单元、熔盐工质聚光集热单元、储换热单元和发电单元，其中，所述水工质聚光集热单元和熔盐工质聚光集热单元并联设置，所述储换热单元包括储热子单元和换热子单元，水工质聚光集热单元的出口与储换热单元的蒸汽母管相连，熔盐工质聚光集热单元与储换热单元中的储热子单元相连，所述储换热单元与发电单元相连并将储换热单元中换热子单元产生的第二过热蒸汽和/或水工质聚光集热单元产生的第一过热蒸汽通过所述蒸汽母管送入发电单元供给发电。

根据本实用新型塔式太阳能光热发电联合循环系统的一个实施例，所述水工质聚光集热单元包括第一定日镜场、水工质吸热器支撑塔和水工质吸热器，所述水工质吸热器设置在水工质吸热器支撑塔上，所述第一定日镜场布置为能够将太阳光聚焦至水工质吸热器上加热给水，所述水工质吸热器的入口通过水工质吸热器给水管与给水泵相连且出口通过水工质吸热器过热蒸汽出口管与储换热单元的过热蒸汽母管相连。