槽式太阳能热发电系统技术方案

本实用新型专利技术涉及太阳能热发电技术领域，具体公开了一种槽式太阳能热发电系统，包括集热系统、熔融盐储热系统、蒸汽发生系统和汽轮机发电系统，所述集热系统分别与所述熔融盐储热系统和蒸汽发生系统连接，所述蒸汽发生系统与所述汽轮机发电系统连接，所述集热系统与所述熔融盐储热系统和蒸汽发生装置之间的传热工质为液态金属，或者，所述集热系统、熔融盐储热系统、蒸汽发生系统和汽轮机发电系统依次连接，所述集热系统与所述熔融盐储热系统之间的传热工质为液态金属。本实用新型专利技术采用液态金属作为传热工质，液态金属具有很高的热导率，替代了传统的导热油或者熔融盐，有效的减小了传热温差，有效的提高了太阳能热发电系统的发电效率和运行稳定性。

Trough solar thermal power generation system

The utility model relates to the field of solar thermal power generation technology, a solar thermal power system in particular, including heat collecting system, molten salt heat storage system, steam generating system and steam turbine power generation system, the heat collecting system is connected with the molten salt heat storage system and steam generation system, the steam generating system is connected with the steam turbine power generation system, heat transfer fluid between the collector and the molten salt heat storage system and a steam generating device for liquid metal, or the heat collecting system, molten salt heat storage system, steam generating system and steam turbine power generation system connected heat transfer medium between the collector and the molten salt heat storage system for liquid metal. The utility model adopts the liquid metal as a heat transfer medium, liquid metal has high thermal conductivity, instead of the traditional heat conducting oil or molten salt, effectively reduces the heat transfer temperature, effectively improve the power efficiency and operation stability of solar thermal power generation system.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能热发电
，尤其涉及一种采用液态金属作为传热介质的槽式太阳能热发电系统。
技术介绍
槽式太阳能热发电全称为“槽式抛物面聚光太阳能热发电”，其装置是一种借助槽式抛物面反光镜将太阳光反射并聚焦到集热管上，加热集热管中的导热流体，管中导热流体通过换热系统将水加热成水蒸汽，驱动汽轮发电机组发电的清洁能源利用装置。传统的槽式太阳能热发电系统，采用导热油作为集热介质，采用熔融盐作为蓄热介质，采用水蒸汽作为发电介质。由于导热油的工作温度上限为400度，从而制约了槽式太阳能热发电的蒸汽温度和压力参数，难以进一步提高发电效率。目前，国际上也有研发机构开发采用熔融盐介质同时作为集热和蓄热介质的槽式太阳能热发电系统，然而，由于熔融盐的凝固点很高，熔融盐非常容易凝固，从而可能对整个槽式太阳能热发电系统的循环带来灾难性事故。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术的目的是提供一种槽式太阳能热发电系统，以提高太阳能热发电系统的发电效率和运行稳定性。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供了一种槽式太阳能热发电系统，包括集热系统、熔融盐储热系统、蒸汽发生系统和汽轮机发电系统，所述集热系统分别与所述熔融盐储热系统和蒸汽发生系统连接，所述蒸汽发生系统与所述汽轮机发电系统连接，所述集热系统与所述熔融盐储热系统和蒸汽发生装置之间的传热工质为液态金属。优选地，所述集热系统包括槽式抛物面反光镜、接收器和跟踪装置；所述熔融盐储热系统包括液态金属-熔融盐换热器、高温储热罐和低温储热罐，所述液态金属-熔融盐换热器分别与所述集热系统中液态金属的输出端和输入端、所述高温储热罐的输入端以及所述低温储热罐的输出端连接；所述蒸汽发生系统包括液态金属-水换热器，所述液态金属-水换热器分别与所述集热系统中液态金属的输出端和输入端连接；所述汽轮机发电系统包括汽轮机、水蒸气-水换热器、水泵和空冷塔，所述水蒸气-水换热器分别与所述汽轮机、水泵和空冷塔连接，所述汽轮机与所述液态金属-水换热器中水蒸气的输出端连接，所述水泵与所述液态金属-水换热器中水的输入端连接。本技术还提供了一种槽式太阳能热发电系统，包括集热系统、熔融盐储热系统、蒸汽发生系统和汽轮机发电系统，所述集热系统、熔融盐储热系统、蒸汽发生系统和汽轮机发电系统依次连接，所述集热系统与所述熔融盐储热系统之间的传热工质为液态金属。优选地，所述集热系统包括槽式抛物面反光镜、接收器和跟踪装置；所述熔融盐储热系统包括液态金属-熔融盐换热器、高温储热罐和低温储热罐，所述液态金属-熔融盐换热器分别与所述集热系统中液态金属的输出端和输入端、所述高温储热罐的输入端以及所述低温储热罐的输出端连接；所述蒸汽发生系统包括熔融盐-水换热器，所述熔融盐-水换热器分别与所述高温储热罐的输出端和低温储热罐的输入端连接；所述汽轮机发电系统包括汽轮机、水蒸气-水换热器、水泵和空冷塔，所述水蒸气-水换热器分别与所述汽轮机、水泵和空冷塔连接，所述汽轮机与所述熔融盐-水换热器中水蒸气的输出端连接，所述水泵与所述熔融盐-水换热器中水的输入端连接。优选地，所述集热系统采用南北方向布置，所述接收器为真空管式接收器，所述跟踪装置采用一维跟踪。优选地，所述液态金属-水换热器包括依次连接的过热器、蒸汽发生器、预热器和再热器。优选地，所述熔融盐-水换热器包括依次连接的过热器、蒸汽发生器、预热器和再热器。优选地，所述汽轮机连接发电机，所述汽轮机设有控制装置，所述控制装置用于控制太阳能系统与辅助能源系统之间的切换或混合工作。优选地，所述液态金属为镓基、铟基、锡基和铋基合金。优选地，所述液态金属为钠钾合金。(三)有益效果本技术的槽式太阳能热发电系统采用液态金属作为传热工质，液态金属具有很高的热导率，替代了传统的导热油或者熔融盐，有效的减小了传热温差，使换热器更加紧凑，有效的提高了太阳能热发电系统的发电效率和运行稳定性。以镓基合金为例，液态金属的沸点高达2300℃，在工作温区内不会发生相变，可以获得更高的集热温度，提高系统的热发电效率，同时，液态金属的熔点可以低至30℃以下，工作工程中不会发生凝固，对系统造成损坏。附图说明图1为本技术实施例1的槽式太阳能热发电系统的连接示意图；图2为本技术实施例2的槽式太阳能热发电系统的连接示意图。图中，1：槽式抛物面反光镜；2：液态金属-熔融盐换热器；3：电磁泵；4：高温储热罐；5：低温储热罐；6：液态金属-水换热器/熔融盐-水换热器；7：汽轮机；8：水蒸气-水换热器；9：水泵；10：空冷塔；11：集热系统；12：熔融盐储热系统；13：水蒸汽发生系统；14：汽轮机发电系统。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不能用来限制本技术的范围。实施例1如图1所示，本实施例的槽式太阳能热发电系统包括：集热系统11、熔融盐储热系统12、蒸汽发生系统13和汽轮机发电系统14，集热系统11分别与熔融盐储热系统12和蒸汽发生系统13连接，熔融盐储热系统12和蒸汽发生系统13之间为并联关系，蒸汽发生系统13与汽轮机发电系统14连接，集热系统11与熔融盐储热系统12和蒸汽发生装置13之间的传热工质为液态金属。液态金属可以为为镓基、铟基、锡基和铋基合金，也可以为钠钾合金。液态金属具有较低的熔点和较高的沸点，能够在较大的温度范围内保持液态，不会发生相变；液态金属具有远高于空气，水等非金属冷却剂的热导率；同时，液态金属良好的导电能力，可以使用电磁泵驱动。当前，常见的液态金属包括三大类：金属汞、金属镓及其合金以及钠钾合金。其中，金属镓及其合金在高热流密度器件冷却领域有突出表现，钠钾合金作为良好的载热介质应用于核电站领域。将熔点低、沸点高、导热性能优异的液态金属作为太阳能热发电系统的传热介质有助于提高太阳能热发电系统效率和运行稳定性。集热系统11包括：槽式抛物面反光镜1(集热镜场)、接收器和跟踪装置；集热系统11采用南北方向布置，接收器为真空管式接收器，跟踪装置采用一维跟踪。集热系统11的主要作用为吸收或者收集太阳能的热量。熔融盐储热系统12包括：液态金属-熔融盐换热2、高温储热罐4和低温储热罐5，液态金属-熔融盐换热器2的液态金属部分的输入端和输出端分别与集热系统11中液态金属的输出端和输入端连接，从集热系统11吸收热量，且液态金属-熔融盐换热器2的液态金属部分的输出端与集热系统12中液态金属的输入端之间设有电磁泵3，液态金属-熔融盐换热器2的熔融盐部分的输出端和输入端分别与高温储热罐4的输入端和低温储热罐5的输出端连接，实现热量存储；这种系统可以在没有阳光或阳光不充足时，使熔融盐储热系统12与蒸汽发生系统13进行热交换。蒸汽发生系统13包括：液态金属-水换热器6，具体的可以包括：依次连接的过热器、蒸汽发生器、预热器和再热器，液态金属-水换热器6的液态金属部分的输入端和输出端分别与集热系统11中液态金属的输出端和输入端连接；传热工质(液体金属)进入蒸汽发生系统13中与水进行换热，产生过热蒸汽，过热蒸汽进入汽轮发电子系统14发电。汽轮机发电系统14包括：汽轮机7、水蒸气-水换热器8、水泵9和空冷塔10，水蒸气-水换热器8的水蒸气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种槽式太阳能热发电系统，其特征在于，包括集热系统、熔融盐储热系统、蒸汽发生系统和汽轮机发电系统，所述集热系统分别与所述熔融盐储热系统和蒸汽发生系统连接，所述蒸汽发生系统与所述汽轮机发电系统连接，所述集热系统与所述熔融盐储热系统和蒸汽发生装置之间的传热工质为液态金属。

【技术特征摘要】
1.一种槽式太阳能热发电系统，其特征在于，包括集热系统、熔融盐储热系统、蒸汽发生系统和汽轮机发电系统，所述集热系统分别与所述熔融盐储热系统和蒸汽发生系统连接，所述蒸汽发生系统与所述汽轮机发电系统连接，所述集热系统与所述熔融盐储热系统和蒸汽发生装置之间的传热工质为液态金属。2.根据权利要求1所述的槽式太阳能热发电系统，其特征在于，所述集热系统包括槽式抛物面反光镜、接收器和跟踪装置；所述熔融盐储热系统包括液态金属-熔融盐换热器、高温储热罐和低温储热罐，所述液态金属-熔融盐换热器分别与所述集热系统中液态金属的输出端和输入端、所述高温储热罐的输入端以及所述低温储热罐的输出端连接；所述蒸汽发生系统包括液态金属-水换热器，所述液态金属-水换热器分别与所述集热系统中液态金属的输出端和输入端连接；所述汽轮机发电系统包括汽轮机、水蒸气-水换热器、水泵和空冷塔，所述水蒸气-水换热器分别与所述汽轮机、水泵和空冷塔连接，所述汽轮机与所述液态金属-水换热器中水蒸气的输出端连接，所述水泵与所述液态金属-水换热器中水的输入端连接。3.根据权利要求2所述的槽式太阳能热发电系统，其特征在于，所述液态金属-水换热器包括依次连接的过热器、蒸汽发生器、预热器和再热器。4.一种槽式太阳能热发电系统，其特征在于，包括集热系统、熔融盐储热系统、蒸汽发生系统和汽轮机发电系统，所述集热系统、熔融盐储热系统、蒸汽发生系统和汽轮机发电系统依次连接，所述集热系统与所述熔融盐储热系统之间的传热工质为液态金属。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭东，刘静，盛磊，邓中山，
申请(专利权)人：云南科威液态金属谷研发有限公司，
类型：新型
国别省市：云南;53