塔式太阳能发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种塔式太阳能发电系统，其包括支撑结构；热罐，固定在支撑结构的下部；冷罐，位于热罐的上方，固定在支撑结构上，冷罐的形状为漏斗状，上部为敞口结构，下部为空心结构，冷罐的内部设置有一个上宽下窄的空心漏斗，空心漏斗与冷罐内壁形成收容空间；聚光镜，设置于冷罐的上方，用于聚焦太阳光；定日镜场，包括多个定日镜，定日镜位于支撑结构的周围，用于为聚光镜提供反射太阳光；换热器组，设置于热罐底部，并通过管道与热罐连接；汽轮发电机组，通过管道与换热器组连接。与现有技术相比，本实用新型专利技术塔式太阳能发电系统结构简单、无污染、发电效率高，能够24小时持续发电。

【技术实现步骤摘要】
塔式太阳能发电系统
本技术属于新能源发电领域，更具体地说，本技术涉及一种塔式太阳能发电系统。
技术介绍
太阳能光热发电是指：利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。采用太阳能光热发电技术，避免了昂贵的硅晶光电转换工艺，可以大大降低太阳能发电的成本。而且，太阳能所加热的介质可以储存在巨大的容器中，在太阳落山后通过释放这些所储存的热量继续带动汽轮发电，可以达到24小时连续发电。目前，太阳能光热发电根据聚焦方式的不同，可分为槽式、塔式和碟式(盘式)三种系统，塔式太阳能发电系统由于其具有较高的聚光比和光电转换效率，以及设计简单，应用范围广等优点，越来越受到人们的重视。塔式太阳能热发电系统根据传热工质不同主要有熔盐系统、导热油系统、空气系统和水/蒸汽系统，但这些系统都存在一定的缺点：以水为工质的塔式太阳能热发电系统具有价格便宜、换热效果好、控制简单等特点，但水工质蓄热能力差，当太阳辐射强度下降，云层短时间对定日镜场的遮挡，导致吸热系统无法产生合格的蒸汽推动汽轮机继续工作；以熔盐系统为工质的太阳能发电系统的熔盐造价高，投资成本大，而且熔盐的凝固点低，容易在设备和管道中凝结，造成设备和管道的损坏，熔盐的工作温度最高不超过600℃，当温度过高时，会造成熔盐的热分解，限制了其发电效率；以导热油系统为工质的太阳能发电系统的导热油导热油每吨在20000元以上，成本高，而导热油工作温度最高只有400℃，发电效率低，导热油的凝固点低，需设置额外的防凝系统，提高了工程造价成本。有鉴于此，确有必要提供一种价格低廉、可持续、稳定、高效发电的塔式太阳能发电系统。
技术实现思路
本技术的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种价格低廉、可持续、稳定、高效发电的塔式太阳能发电系统。为了实现上述目的，本技术提供了一种塔式太阳能发电系统，包括：支撑结构；热罐，固定在支撑结构的下部；冷罐，位于热罐的上方，固定在支撑结构上，冷罐的形状为漏斗状，上部为敞口结构，下部为空心结构，冷罐的内部设置有一个上宽下窄的空心漏斗，空心漏斗与冷罐内壁形成收容空间；聚光镜，设置于冷罐的上方，用于聚焦太阳光；定日镜场，包括多个定日镜，定日镜位于支撑结构的周围，用于为聚光镜提供反射太阳光；换热器组，设置于热罐底部，并通过管道与热罐连接；汽轮发电机组，通过管道与换热器组连接。作为本技术塔式太阳能发电系统的一种改进，所述冷罐的上部为空心圆柱体或空心立方体，下部为空心圆台体或空心棱台体。作为本技术塔式太阳能发电系统的一种改进，所述冷罐的上部为空心圆柱体，下部为空心圆台体。作为本技术塔式太阳能发电系统的一种改进，所述空心漏斗与冷罐内壁焊接连接，空心漏斗为空心圆台体或空心棱台体。作为本技术塔式太阳能发电系统的一种改进，所述热罐为漏斗状形状，上部为空心圆柱体或空心立方体，下部为空心圆台体或空心棱台体，冷罐和热罐之间设置有连接体，所述连接体的形状为空心圆台体或空心棱台体，连接体的上部和下部分别与冷罐和热罐连接，从定日镜场反射过来的光线在聚光镜被二次反射后聚光焦点落在连接体中。作为本技术塔式太阳能发电系统的一种改进，所述冷罐与连接体之间设置有第一调节阀。作为本技术塔式太阳能发电系统的一种改进，所述换热器组包括从下到上依次设置的预热器、蒸发器和过热器，所述换热器组通过给水进行换热。作为本技术塔式太阳能发电系统的一种改进，所述热罐和换热器组之间的管道上设置有第二调节阀。作为本技术塔式太阳能发电系统的一种改进，所述换热器组与冷罐之间连接有运输道管，运输管道分别与换热器组的底部和冷罐的顶部连通，运输管道上设置有输送泵。作为本技术塔式太阳能发电系统的一种改进，所述汽轮发电机组和换热器组之间的管道包括供水管道和蒸汽管道，供水管道位于汽轮发电机组和换热器组的下部，蒸汽管道位于汽轮发电机组和换热器组的上部。相对于现有技术，本技术塔式太阳能发电系统具有以下技术效果：1)可采用沙子微粒作为传热介质，由于沙子工质非常廉价，能大幅降低塔式光热电站在传热介质方面的资金投入；2)采用的沙子微粒工作温度可达1000℃，可以获得更高温度、更高品质的蒸汽，能大幅提升发电效率；3)采用的沙子微粒为固态，工作过程中不发生相变，一次性工程投资费用少；4)采用的沙子无腐蚀性，不会腐蚀设备、管道，降低了投资成本，并延长了设备管道的使用寿命；5)采用沙子作为工质，与生态环境完全兼容，不会造成环境污染；6)传热介质沙子与太阳辐射在聚光焦点处直接换热，无须借助换热设备来传热，降低了换热损失，提升了电站的整体效率，解决了传统电站借助换热设备来传热、换热效率低的问题；同时由于直接热交换，无须传统的吸热管，解决了吸热管投资大及寿命短的问题。附图说明下面结合附图和具体实施方式，对本技术塔式太阳能发电系统及其有益技术效果进行详细说明，其中：图1为本技术塔式太阳能发电系统的结构示意图。附图标记：10-支撑结构；11-热罐；12-冷罐；120-沙子；13-空心漏斗；14-连接体；140-聚光焦点，16-聚光镜；18-换热器组；20-汽轮发电机组；22-供水管道；24-蒸汽管道；26-运输管道；28-输送泵；30-第一调节阀；32-第二调节阀；34-定日镜。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式只是为了解释本技术，并非为了限定本技术。请参阅图1所示，本技术塔式太阳能发电系统包括：支撑结构10；热罐11，固定在支撑结构10的下部；冷罐12，位于热罐11的上方，固定在支撑结构10上，冷罐12的形状为漏斗状，上部为敞口结构，下部为空心结构，冷罐12的内部设置有一个上宽下窄的空心漏斗13，空心漏斗13与冷罐12内壁形成收容空间；聚光镜16，设置于冷罐12的上方，用于聚焦太阳光；定日镜场，包括多个定日镜34，定日镜34位于支撑结构10的周围，用于为聚光镜16提供反射太阳光；换热器组18，设置于热罐11底部，并通过管道与热罐11连接；汽轮发电机组20，通过管道与换热器组18连接。支撑结构10为框架结构，主要用于固定和支撑热罐11和冷罐12以及其他辅助设备，支撑结构10设置在热罐11和冷罐12罐体的周围。热罐11为漏斗形状，上部为空心圆柱体或空心立方体，下部为空心圆台体或空心棱台体，在图示实施方式中，热罐11的上半部为空心圆柱体，下半部为空心圆台体，如此设置，便于快速收集并暂时用于储存冷罐12中经过聚光镜16反射光加热后的沙子120，同时方便沙子120通过下半部的空心圆台体快速向下面的换热器组18输送。冷罐12位于热罐11的正上方，冷罐12的形状为漏斗形状，上部为空心圆柱体或空心立方体，下部为空心圆台体或空心棱台体，在图示实施方式中，上半部为空心圆柱体，下半部为空心圆台体。冷罐12的中间位置焊接有一个空心漏斗13，空心漏斗13为上宽下窄形，为空心圆台体或空心棱台体结构，在图示实施方式中，空心漏斗13为空心圆台体，空心漏斗13与冷罐12焊接固定后，形成环形收容空间，用于储存工质用沙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种塔式太阳能发电系统，其特征在于，包括：支撑结构；热罐，固定在支撑结构的下部；冷罐，位于热罐的上方，固定在支撑结构上，冷罐的形状为漏斗状，上部为敞口结构，下部为空心结构，冷罐的内部设置有一个上宽下窄的空心漏斗，空心漏斗与冷罐内壁形成收容空间；聚光镜，设置于冷罐的上方，用于聚焦太阳光；定日镜场，包括多个定日镜，定日镜位于支撑结构的周围，用于为聚光镜提供反射太阳光；换热器组，设置于热罐底部，并通过管道与热罐连接；汽轮发电机组，通过管道与换热器组连接。

【技术特征摘要】
1.一种塔式太阳能发电系统，其特征在于，包括：支撑结构；热罐，固定在支撑结构的下部；冷罐，位于热罐的上方，固定在支撑结构上，冷罐的形状为漏斗状，上部为敞口结构，下部为空心结构，冷罐的内部设置有一个上宽下窄的空心漏斗，空心漏斗与冷罐内壁形成收容空间；聚光镜，设置于冷罐的上方，用于聚焦太阳光；定日镜场，包括多个定日镜，定日镜位于支撑结构的周围，用于为聚光镜提供反射太阳光；换热器组，设置于热罐底部，并通过管道与热罐连接；汽轮发电机组，通过管道与换热器组连接。2.根据权利要求1所述的塔式太阳能发电系统，其特征在于，所述冷罐的上部为空心圆柱体或空心立方体，下部为空心圆台体或空心棱台体。3.根据权利要求1所述的塔式太阳能发电系统，其特征在于，所述冷罐的上部为空心圆柱体，下部为空心圆台体。4.根据权利要求1所述的塔式太阳能发电系统，其特征在于，所述空心漏斗与冷罐内壁焊接连接，空心漏斗为空心圆台体或空心棱台体。5.根据权利要求1所述的塔式太阳能发电系统，其特征在于，所述热罐为漏斗状形状，上部为空心圆柱体或空心立方体，...

【专利技术属性】
技术研发人员：江才俊，刘红丹，熊兴才，王河山，白光谱，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司，中国广核集团有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44