高聚光型太阳能光热直接蒸发式流体正压循环发电系统技术方案

一种高聚光型太阳能光热直接蒸发式流体正压循环发电系统，一种利用高聚光型太阳能集热装置聚集阳光，然后反射到直接蒸发式高压蒸汽发生器底部，产生高压冷媒蒸汽，进入流体正压循环发电系统发电。由包括：高聚光型太阳能集热装置、直接蒸发式高压蒸汽发生器、共晶盐蓄热系统、流体正压循环发电系统、变配电系统、PLC智能控制系统等组成。高聚光型太阳能集热装置的太阳能光热利用率达到75％以上。流体正压循环发电系统利用流体压力平衡正压循环原理和0.618黄金分割法，把有机朗肯循环(ORC)动力涡轮发电机组的效率由8～11％提高到91.94％，是世界范围内节能、减排、新能源开发利用的重大创新和技术革命，将彻底颠覆现代世界上所有太阳能发电系统。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种高聚光型太阳能光热直接蒸发式流体正压循环发电系统，一种利用高聚光型太阳能集热装置聚集阳光，然后反射到直接蒸发式高压蒸汽发生器底部，产生高压冷媒蒸汽，进入流体正压循环发电系统发电。由包括：高聚光型太阳能集热装置、直接蒸发式高压蒸汽发生器、共晶盐蓄热系统、流体正压循环发电系统、变配电系统、PLC智能控制系统等组成。高聚光型太阳能集热装置的太阳能光热利用率达到75％以上。流体正压循环发电系统利用流体压力平衡正压循环原理和0.618黄金分割法，把有机朗肯循环(ORC)动力涡轮发电机组的效率由8～11％提高到91.94％，是世界范围内节能、减排、新能源开发利用的重大创新和技术革命，将彻底颠覆现代世界上所有太阳能发电系统。【专利说明】高聚光型太阳能光热直接蒸发式流体正压循环发电系统
一种高聚光型太阳能光热直接蒸发式王氏循环发电系统，一种利用高聚光型太阳能集热装置聚集阳光反射到直接蒸发式高压蒸汽发生器底部，使环保冷媒受热直接蒸发，产生高压冷媒蒸汽，进入王氏循环发电系统发电，把太阳热能转换为低价高位电能的太阳能光热发电系统。
技术介绍
在全球气候变暖、世界不可再生资源日益减少、环境污染越来越严重的情况下，利用可再生的清洁能源发电，尤其是利用太阳能发电技术发电，是最有效的解决能源短缺问题的途径之一。太阳能光伏发电前途已经受到质疑，因为太阳能光伏发电的源头，带来了“高能耗、高污染”，消耗的能量和制造成本终生难以收回。世界上已经有利用太阳能光热聚光和融溶盐蓄热技术来实现太阳能光热发电的案例，但是，融溶盐蓄热温度一般不低于550°C，需要强大的光热聚光矩阵系统来加热融溶盐，光热聚光矩阵系统造价高昂，蓄热容器的制造材料和保温条件要求较高。另外，融溶盐在低于250°C后流动性很差，需要特殊技术处理，才能解决融溶盐流动和连续发电问题。由于成本和技术的限制，使这项太阳能光热、融溶盐蓄热发电技术的应用和发展受到限制。以色列和其他国家采用太阳能光热聚光直接照射光伏板发电，即聚光型太阳光电(CPV)装置，这种装置只能用于热电联产，对于高纬度地区，适用性不大。最近，国内北京延庆地区建造了具有自主知识产权的定日镜聚光加热水蒸汽推动汽轮机发电系统，这是对聚光加热融溶盐蓄热发电技术的一种进步。但是，蒸汽轮机要求进汽温度在240°C?435°C之间，低于230°C的水蒸汽，因为温度低、压力小，不能发电，而被浪费。所以，以水蒸汽为工质发电的太阳能光热发电系统的总效率不会超过50%，这种光热发电技术并不理想。高聚光型太阳能光热直接蒸发式王氏循环发电系统的专利技术，是世界上太阳能光热发电领域里，第一个利用高聚光型太阳能集热装置聚集阳光热能加热直接蒸发式高压蒸汽发生器、第一个使用环保型有机冷媒做为循环工质、第一个采用共晶盐相变蓄热技术和王氏循环发电系统的、把太阳热能转换为低价高位电能的太阳能光热发电系统。王氏循环发电系统利用流体压力平衡正压循环(王氏循环)原理和0.618黄金分割法，把550°C?80°C范围内的太阳热能转换为高位电能，把有机朗肯循环(ORC)动力涡轮机的效率由8?11%提高到91.94%，使太阳能的光热利用率提高到95.82%，降低了太阳能发电成本和运行费用，把每度电价降低到约0.1元人民币左右，是光伏发电的10%。无污染、零排放，连太阳能光伏发电初期的能耗都没有。是世界范围内节能、减排、新能源开发利用的重大创新和技术革命，将彻底颠覆现代世界上所有太阳能光伏、光热发电系统，让太阳能低成本发电的梦想变为现实。
技术实现思路
—种高聚光型太阳能光热直接蒸发式王氏循环发电系统，一种利用高聚光型太阳能集热装置聚集阳光反射到直接蒸发式高压蒸汽发生器底部，使环保冷媒受热直接蒸发，产生高压冷媒蒸汽，进入王氏循环发电系统发电，把太阳热能转换为低价高位电能的太阳能光热发电系统。本专利技术的主要目的，在于提供一种高聚光型太阳能光热直接蒸发式王氏循环发电系统，利用太阳能这一可再生的清洁能源，建造世界上最廉价的太阳能光热发电站，发出最廉价的电力，为人类服务。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为:一种高聚光型太阳能光热直接蒸发式王氏循环发电系统，一种利用高聚光型太阳能集热装置聚集阳光反射到直接蒸发式高压蒸汽发生器底部，使环保冷媒受热直接蒸发，产生高压冷媒蒸汽，进入王氏循环发电系统发电，把太阳热能转换为低价高位电能的太阳能光热发电系统。由包括:高聚光型太阳能集热装置、直接蒸发式高压蒸汽发生器、共晶盐蓄热系统、王氏循环发电系统、变配电系统、PLC智能控制系统等组成。上述高聚光型太阳能光热直接蒸发式王氏循环发电系统，安装有高聚光型太阳能集热装置。高聚光型太阳能集热装置由弧形或抛物面反射镜组成的蝶形或抛物线形阳光反射器和阳光自动跟踪设备组成。这种阳光反射器的焦距长短由反射镜弧度大小确定，焦点温度高低由焦距长短确定，本专利技术设计焦点温度为460°c?550°C。集热量大小由阳光反射器反射镜面积的大小确定，高聚光型太阳能集热装置的数量由太阳能发电站全天24小时发电量确定。多组高聚光型太阳能集热装置以扇形方阵布置在直接蒸发式高压蒸汽发生器周围，聚焦点聚集在直接蒸发式高压蒸汽发生器的下部受热区。在阳光反射器下部，安装有阳光自动跟踪器，即使是阴雨天也可以使阳光反射器自动跟踪太阳，聚集最大的太阳辐射量，太阳能光热利用率达到75%以上。上述高聚光型太阳能光热直接蒸发式王氏循环发电系统，安装有直接蒸发式高压蒸汽发生器。直接蒸发式高压蒸汽发生器安装在钢制或混凝土支架上，安装高度由高聚光型太阳能集热装置的焦距长短确定。直接蒸发式高压蒸汽发生器是高压容器，用不锈钢板或其它耐压、耐腐蚀金属材料制作，承受压力大于5.5mPa。直接蒸发式高压蒸汽发生器下部是太阳能热量的受体，也是高聚光型太阳能集热装置的光热聚焦区，吸收太阳能热能；直接蒸发式高压蒸汽发生器上部是环保型有机冷媒高压蒸汽聚集区，环保型有机冷媒(本专利技术选用R245fa)在直接蒸发式高压蒸汽发生器下部吸收高聚光型太阳能集热装置聚集的太阳热量后，发生液-汽相变，由液态变为汽态，产生4.5-5.5mPa的R245fa高压蒸汽，并在直接蒸发式高压蒸气发生器上部聚集，一部分R245fa高压蒸汽进入共晶盐蓄热系统进行蓄热，另一部分进入王氏循环发电系统发电。直接蒸发式高压蒸汽发生器的上部安装有安全阀、温度表、压力表、温度传感器、压力传感器，下部安装有电动比例积分调节阀，根据直接蒸发式高压蒸汽发生器内的温度和压力，自动调节液态R245fa的进入量。直接蒸发式高压蒸汽发生器的外部除了下部受热区以外，全部用耐高温保温材料保温。上述的高聚光型太阳能光热直接蒸发式王氏循环发电系统，安装有共晶盐相变蓄热系统。共晶盐相变蓄热系统由共晶盐相变蓄热罐和共晶盐和各种阀门、管道组成。共晶盐相变蓄热罐内安装有不同相变临界温度(82°C?164°C )的共晶盐相变蓄热材料，分别灌装在密封的球形或矩形容器中，由低温到高温，由下到上，分层安放在共晶盐相变蓄热罐内，通过共晶盐固-液相变，以显热加潜热的方式吸收、贮存直接蒸发式高压蒸汽发生器产生的R245fa高压蒸汽的热量。贮存的热量用于晚间发电，在连续阴雨天和冬季时段，补充发电热源热量不足时的热量。共晶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王天祥，
申请(专利权)人：王天祥，
类型：发明
国别省市：