一种太阳能驱动的可调性功冷联供系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种太阳能驱动的可调性功冷联供系统及方法。抛物面槽式太阳能集热器的导热油出口与锅炉连接，锅炉的导热油出口与抛物面槽式太阳能集热器连接；锅炉的氨水工质出口与分离器连接，分离器与第一分流器连接，分离器与回热器连接，回热器的混合液出口与锅炉连接；第一分流器与汽轮机连接，汽轮机的乏汽出口与第三分流器连接，第三分流器与高压冷凝器的入口连接，高压冷凝器与回热器连接；第一分流器的气体出口与冷凝器连接，冷凝器与第二分流器连接，第二分流器的出口与第三分流器连接。通过第一分流器、第二分流器、第三分流器合理分流，可以使系统在四种运行模式下运行，即单独发电模式、单独制冷模式、功冷联供模式和增强发电模式。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能驱动的可调性功冷联供系统及方法
本专利技术属于发电
，具体涉及一种太阳能驱动的可调性功冷联供系统及方法。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。在可再生能源中，太阳能是一种取之不尽、用之不竭、安全清洁的能源，抛物面槽式太阳能集热器(PTSC)是有效收集太阳能的一种装置，它可以实现将低热流密度的太阳能转化为高热流密度的传热介质的能量，传热介质的最高可达400℃，收集的能量可用于发电、制冷、海水淡化等。但是太阳能利用的缺点是太阳辐射强度不稳定，随昼夜、天气和季节变化，当太阳辐射强度变化时，太阳能集热器得到的有效能量变化导致供冷系统和供电系统的输入和输出产生不匹配，影响供冷和供电的正常运行。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种太阳能驱动的可调性功冷联供系统及方法。为了解决以上技术问题，本专利技术的技术方案为：第一方面，一种太阳能驱动的可调性功冷联供系统，包括抛物面槽式太阳能集热器(PTSC)、锅炉、回热器、分离器、高压冷凝器、第一分流器、汽轮机、冷凝器、第二分流器、第三分流器；抛物面槽式太阳能集热器的导热油出口与锅炉连接，锅炉的导热油出口与抛物面槽式太阳能集热器连接；锅炉的氨水工质出口与分离器连接，分离器的富氨蒸汽出口与第一分流器连接，分离器的贫氨液体出口与回热器连接，回热器的混合液出口与锅炉连接；第一分流器的气体出口与汽轮机连接，汽轮机的乏汽出口与第三分流器连接，第三分流器与高压冷凝器的入口连接，高压冷凝器的冷凝液出口与回热器连接；第一分流器的气体出口与冷凝器连接，冷凝器的液体出口与第二分流器连接，第二分流器的出口与第三分流器连接。本专利技术提供了一种以氨水为制冷剂的太阳能驱动的供冷联供系统。通过第一分流器、第二分流器和第三分流器三个分流器的合理分流可以使系统在四种运行模式下运行，即单独发电模式、单独制冷模式、功冷联供模式和利用制冷量增强发电量模式。第二方面，利用上述的系统的一种太阳能驱动的可调性功冷联供的方法，抛物面槽式太阳能集热器将太阳能的热量传递给传热介质，传热介质进入锅炉中加热氨水，氨水蒸发汽化，进入分离器，在分离器中分为富氨蒸汽和贫氨溶液，富氨蒸汽经过第一分流器分流后进入汽轮机做功，做功后得到的乏汽进入第一混合器与经过回热器降温和第一节流阀降压后的贫氨溶液混合，混合后的氨水溶液由第三分流器引至高压冷凝器，经过冷凝后进入回热器，经过回热器加热后返回锅炉。本专利技术的有益效果：(1)在同一个系统中，通过第一分流器、第二分流器、第三分流器合理分流，可以使系统在四种运行模式下运行，即单独发电模式、单独制冷模式、功冷联供模式和增强发电模式。(2)在功冷联供模式下，功冷比可变，可以根据需求选择合适的功冷比。通过分流器控制进入汽轮机和冷凝器的富氨蒸汽的流量比，可以使汽轮机的发电量与制冷循环的制冷量的比例发生变化。当进入汽轮机的蒸汽流量为零时，进入单独制冷模式；当进入冷凝器的蒸汽流量为零时，进入单独发电模式。在夏季时，冷量需求量大，可以通过分流器调大进入冷凝器的富氨蒸汽的流量，从而获得更大的制冷量。(3)可以根据季节变化选择合适的运行模式。太阳能辐射能具有季节性不均匀的特点，夏季平均太阳辐射强，太阳能集热器能够接受更多的太阳辐射能，同时夏季冷量需求量大，所以可以采用功冷联供模式，在发电的同时制取冷量；冬季平均太阳辐射较弱，而且没有冷量需求，此时可以利用制冷循环制取的冷量冷却汽轮机出口的乏汽，降低汽轮机的背压，提高发电效率，增加发电量。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为本专利技术的总体系统结构图；图2为实施例1的单独发电系统结构图；图3为实施例2的单独制冷系统结构图；图4为实施例3的供冷联供系统结构图；图5为实施例4的增强发电系统结构图；其中，1、抛物面槽式太阳能集热器，2、锅炉，3、回热器，4、分离器，5、第一分流器，6、汽轮机，7、冷凝器，8、第一节流阀，9、第一混合器，10、第二节流阀，11、第二分流器，12、蒸发器，13、第一工质泵，14、高压冷凝器，15、第二混合器，16、第三分流器，17、过冷器，18、第二工质泵，19、冷却器，20、油泵。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。第一方面，一种太阳能驱动的可调性功冷联供系统，包括抛物面槽式太阳能集热器(PTSC)、锅炉、回热器、分离器、高压冷凝器、第一分流器、汽轮机、冷凝器、第二分流器、第三分流器；抛物面槽式太阳能集热器的导热油出口与锅炉连接，锅炉的导热油出口与抛物面槽式太阳能集热器连接；锅炉的氨水工质出口与分离器连接，分离器的富氨蒸汽出口与第一分流器连接，分离器的贫氨液体出口与回热器连接，回热器的混合液出口与锅炉连接；第一分流器的气体出口与汽轮机连接，汽轮机的乏汽出口与第三分流器连接，第三分流器与高压冷凝器的入口连接，高压冷凝器的冷凝液出口与回热器连接；第一分流器的气体出口与冷凝器连接，冷凝器的液体出口与第二分流器连接，第二分流器的出口与第三分流器连接。如图1所示，通过第一分流器的调节，可以调节富氨蒸汽是否进入汽轮机和冷凝器，也就是说富氨蒸汽可以单独进入汽轮机，也可以单独进入冷凝器，也可以同时进入汽轮机和冷凝器。图1中虚线表示不同方式的调节的连接或着不连接之间的切换。太阳能利用的缺点是太阳辐射强度不稳定，随昼夜，天气和季节变化。本专利技术的系统和方法，可以实现不同的循环形式(供冷模式或供电模式或联供模式、增强发电模式)之间的切换，使集热量与需求量相匹配。在夏季时，太阳平均辐射强度较高，集热器可以收集更多的能量，同时，夏季对冷量的需求较大，这时采用图4的循环流程，分离器出口的富氨蒸汽一部分进入汽轮机发电，一部分进入冷凝器，经过冷凝、节流和蒸发后将冷量传给冷冻水，实现功冷联供，发电量和制冷量的比例可调，当冷量需求变大时，使更多的富氨蒸汽进入冷凝器管路即可。在春、秋季，尤其在冬季，太阳平均辐射强度较弱，集热器集热量较少，同时没有冷量需求，可以采用图5所示系统，分离器出来富氨蒸汽大部分进入汽轮机发电，小部分进入冷凝器，经过第二节流阀节流到中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能驱动的可调性功冷联供系统，其特征在于：包括抛物面槽式太阳能集热器、锅炉、回热器、分离器、高压冷凝器、第一分流器、汽轮机、冷凝器、第二分流器、第三分流器；/n抛物面槽式太阳能集热器的导热油出口与锅炉连接，锅炉的导热油出口与抛物面槽式太阳能集热器连接；/n锅炉的氨水工质出口与分离器连接，分离器的富氨蒸汽出口与第一分流器连接，分离器的贫氨液体出口与回热器连接，回热器的混合液出口与锅炉连接；/n第一分流器的气体出口与汽轮机连接，汽轮机的乏汽出口与第三分流器连接，第三分流器与高压冷凝器的入口连接，高压冷凝器的冷凝液出口与回热器连接；/n第一分流器的气体出口与冷凝器连接，冷凝器的液体出口与第二分流器连接，第二分流器的出口与第三分流器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能驱动的可调性功冷联供系统，其特征在于：包括抛物面槽式太阳能集热器、锅炉、回热器、分离器、高压冷凝器、第一分流器、汽轮机、冷凝器、第二分流器、第三分流器；
抛物面槽式太阳能集热器的导热油出口与锅炉连接，锅炉的导热油出口与抛物面槽式太阳能集热器连接；
锅炉的氨水工质出口与分离器连接，分离器的富氨蒸汽出口与第一分流器连接，分离器的贫氨液体出口与回热器连接，回热器的混合液出口与锅炉连接；
第一分流器的气体出口与汽轮机连接，汽轮机的乏汽出口与第三分流器连接，第三分流器与高压冷凝器的入口连接，高压冷凝器的冷凝液出口与回热器连接；
第一分流器的气体出口与冷凝器连接，冷凝器的液体出口与第二分流器连接，第二分流器的出口与第三分流器连接。


2.如权利要求1所述的太阳能驱动的可调性功冷联供系统，其特征在于：还包括第一混合器、第一节流阀，汽轮机的乏汽出口与第一混合器连接，回热器的贫氨溶液出口与第一节流阀连接，第一节流阀的贫氨溶液出口与第一混合器连接。


3.如权利要求2所述的太阳能驱动的可调性功冷联供系统，其特征在于：还包括蒸发器，第二分流器的液体出口与蒸发器连接，蒸发器的出口与第一混合器连接。


4.如权利要求1所述的太阳能驱动的可调性功冷联供系统，其特征在于：还包括冷却器、过冷器，第三分流器的氨水溶液出口与过冷器连接，过冷器的氨水溶液出口与冷却器连接，第二分流器的冷凝液出口与冷却器的换热介质入口连接，冷却器的氨水溶液出口与过冷器连接，过冷器的混合液出口与高压冷凝器连接。


5.如权利要求1所述的太阳能驱动的可调性功冷联供系统，其特征在于：还包括第二混合器，第二混合器设置在过冷器与高压冷凝器连接的管道上，过冷器的氨水溶液出口与第二混合器连接，冷却器的换热介质出口与第二混合器连接，第二混合器的混合液出口与高压冷凝器连接。


6.如权利要求1所述的太阳能驱动的可调性功冷联供系统，其特征在于：还包括第二节流阀，冷凝器的液体出口与第二节流阀连接，第二节流阀的液体出口与第二分流器连接。


7.如权利要求4所述的太阳能驱动的可调性功冷联供系统，其特征在于：还包括油泵、第一工质泵、第二工质泵，油泵的进口与锅炉连接，油泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：于泽庭，冯春雨，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37