一种用于操作太阳热能发电系统的系统、方法和装置制造方法及图纸

在太阳热能发电系统的启动时间段中，一非太阳热能的蒸汽源在光照足够充足之前对下游的集光器，如过热集光器，进行加热。光照一旦足够使用便会对上游集光器，如蒸发器，进行加热。上游集光器可以被设置在包含有蒸汽分离包的再循环回路中，蒸汽分离包在光照加热上游集光器的初始阶段可能通过隔离的方式被绕开。一旦达到了充足的温度和压力，来自上游集光器的蒸汽通过使用蒸汽分离包代替非太阳热能蒸汽源的方法被传送给下游集光器。使用来自上游集光器的蒸汽对下游集光器进行加热的过程持续至阈值温度和压力被达到的时刻。光照之后被引导至上游和下游激光器的两者之上来通过涡轮发电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种将太阳辐射转换成可使用能源，如热能和/或电能的过程，更具体来说，涉及到影响太阳能蒸汽系统的启动阶段的系统、方法和设备。
技术介绍
在太阳光照不足的阶段，如晚间或多云的时期，太阳热能发电系统的一个或多个太阳集光器从正常工作状态冷却至次优状态。所谓正常工作状态是指工作温度和压力，而所谓次优状态是指环境温度和/或压力。当具有足够的太阳光照的时候，系统返回工作状态来发电。此时系统需要经历一个只有极少或没有电力产生的启动阶段才能从次优状态进入操作状态。
技术实现思路
在太阳热能发电系统的启动阶段中，当太阳光照足够使用之前，可使用非太阳能蒸汽源对一个或多个下游的集光器进行加热，如过热集光器和/或再加热集光器。一旦太阳光照足够使用，其可以用来加热一个或多个上游集光器，如蒸发器。一旦达到了足够的温度和压力，来自上游集光器的蒸汽可以替代非太阳能蒸汽源来对一个或多个下游集光器继续进行加热，直至达到温度和压力的阈值。光照可以进而被引导至上游和下游集光器上来产生蒸汽并用于涡轮发电，所述蒸汽举例来说可以是过热蒸汽。在实施例中，一种操作太阳热能发电系统的方法，可包含在第一时间阶段中，使用来自一辅助蒸汽源的蒸汽来加热至少一第一太阳集光器的部分的步骤；在第二时间阶段中，使用入射在第二太阳集光器上的光照来加热至少所述第二太阳集光器的部分的步骤；和在第一时间阶段之后，继续使用入射在所述第二太阳集光器上的光照来加热至少所述第二太阳集光器的部分并且同时将来自第二太阳集光器出口的蒸汽传送至第一太阳集光器的入口处的步骤。在实施例中，一种操作太阳热能发电系统的方法，其包含使用来自一辅助非太阳热能蒸汽源的蒸汽对第一太阳集光器进行预加热的步骤；使用照射在一第二太阳集光器上的太阳光照对其进行加热的步骤。一旦所述第一和第二太阳集光器达到了其分别对应的第一预加热状态，将来自第二太阳集光器的蒸汽传送至第一太阳集光器上并且同时继续使用照射在所述第二太阳集光器上的太阳光照对其进行加热的步骤。在实施例中，一种太阳热能发电系统，其包含一蒸发太阳集光器、一过热太阳集光器、一蒸汽分离包、一旁通管线和一辅助蒸汽补给。所述蒸发太阳集光器使用照射在该蒸发太阳集光器上的太阳光照来生成蒸汽。所述过热太阳集光器使用照射在该过热太阳集光器上的太阳光照对生成的蒸汽进行过热处理。所述蒸汽分离包从液体水中分离出生成的蒸汽，蒸汽分离包的蒸汽出口可选择性地与过热太阳集光器的入口管线相连接，而蒸汽分离包的入口连接至蒸发太阳集光器的出口管线上，蒸汽分离包的水出口连接至再循环流通路径上，所述再循环流通路径与蒸发太阳集光器的输入管线相连接。所述旁通管线可选择地将蒸发太阳集光器的输出管线和再循环流通路径连接起来进而避开蒸汽分离包。所述辅助蒸汽补给生产来自于一非太阳能源的用于对过热太阳集光器进行预加热的蒸汽。过热太阳集光器的输入管线可选择地与辅助蒸汽补给相连。在实施例中，一种太阳热能发电系统包含第一太阳集光器、第二太阳集光器、多个定日镜和预加热器。第一太阳集光器使用照射在其上的太阳光照来加热其内部的液体。第二太阳集光器使用照射在其上的太阳光照来加热其内部的液体。定日镜将太阳光照反射至所述第一和第二太阳集光器上。预加热器在第一太阳集光器接收到被定日镜反射来的太阳光照之前对第一太阳集光器进行加热。在实施例中，一种操作太阳热能发电系统的方法，包含将一辅助热水器加热的液体通过一辅助液体回路进行循环的步骤，其中所述辅助液体回路包含一个或多个过热集光器电池板来升高辅助液体回路中的温度。该方法还进一步包含将液体在一个或多个生成蒸汽的集光器电池板内进行循环来升高集光器电池板内的温度的步骤，所述集光器电池板被暴露在太阳辐射中；和将来自一个或多个生成蒸汽的集光器电池板的蒸汽供给一蒸汽分离包和一个或多个过热集光器电池板对所述蒸汽分离包和一个或多个过热集光器电池板进行加热，并使所述蒸汽分离包和过热集光器电池的温度达到足以发电的可操作温度的步骤。所述供给蒸汽的步骤包含连接蒸汽分离包至一个或多个生成蒸汽的集光器电池板上的步骤；和通过打开汽包隔离阀而将所述汽包连接至一个或多个过热电池板的步骤，所述汽包隔离阀位于汽包和一个或多个过热电池板之间；和通过关闭辅助热水器上的旁通阀将辅助热水器从一个或多个过热电池板上断开连接的步骤，所述旁通阀位于一个或多个过热电池板与辅助热水器之间。在实施例中，一种操作太阳热能系统进行发电的方法，其包括使用可编程控制系统生成一第一启动信号的步骤，所述控制系统被设置来生成太阳热能系统使用的时序信号进而在太阳热能系统的每日操作中控制操作流程，所述第一启动信号对太阳热能系统的第一启动阶段的操作发出指令，所述第一启动信号和一第一等级照射同时产生。作为对第一启动信号的应答，控制太阳热能系统使用一非太阳能蒸汽源来加热一第一太阳集光器装置，所述第一太阳集光器装置连接并接收来自于一上游第二太阳集光器部件的传热流体。可编程控制系统可用来生成第二启动信号，所述第二启动信号对太阳热能系统的第二启动阶段的操作发出指令，所述第二启动信号和一强度高于第一等级照射的第二等级照射同时产生。作为对第二启动信号的应答，使用光照加热第二太阳集光器装置，所述第二太阳集光器装置包含有一再循环回路，所述再循环回路包含一根据第二启动信号的指示可以被绕开的液体分离包。可编程控制系统检测到第二太阳集光器装置中的第一温度和压力阈值，并且生成一第三启动信号，所述第三启动信号根据检测到的第一温度和压力阈值而相应的对太阳热能系统的第三启动阶段的操作发出指令。作为对第三启动信号的应答，继续使用光照加热第二太阳集光器装置同时将来自第二太阳集光器装置的液体通过液体分离包传送给第一太阳集光器装置。可编程控制系统检测到第一太阳集光器装置中的第二温度和压力阈值，并且生成一第四启动信号，所述第四启动信号根据检测到的第二温度和压力阈值而相应的对太阳热能系统的第四启动阶段的操作发出指令。作为对第四启动信号的应答，使用光照加热第一太阳集光器装置，并继续使用光照加热第二太阳集光器装置，继续将来自第二太阳集光器装置的液体通过液体分离包传送给第一太阳集光器装置。本专利技术的实施例的目的和有益效果在下文的详细叙述和附图的参考下将变得显而易见。附图说明下面结合附图对实施例进行描述，所述实施例的全部细节并未显示在附图中。部分技术特征由于仅对隐藏的技术特征的展示和描述有帮助，因此未在图中进行显示。在图中，数字标号代表组件。图1为本专利技术的一个或多个实施例中所述的太阳热能发电系统的主视图，其包含位于太阳塔上的具有一定海拔高度的集光器；图2为本专利技术的一个或多个实施例中所述的太阳热能发电系统的主视图，其具有位于太阳塔上的具有一定海拔高度的反射器；图3A为显示本专利技术的一个或多个实施例中所述的包含有涡轮的关于第一和第二太阳集光器的设置情况的原理图；图3B为显示本专利技术的一个或多个实施例中所述的包含有涡轮和再加热循环装置的关于第一和第二太阳集光器的设置情况的原理图；图4为显示本专利技术的集光器中的管路和电池板的设置情况的原理图；图5为显示本专利技术的一个或多个实施例中所述的关于第一和第二太阳集光器的设置情况的主视图，其中第一和第二太阳集光器被设置在同一太阳塔的不同高度上；图6为显不本专利技术的一个或多个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.03 US 61/330,5001.一种操作太阳热能系统进行发电的方法，其包括 使用可编程控制系统生成一第一启动信号的步骤，所述控制系统被设置来生成太阳热能系统使用的时序信号进而在太阳热能系统的每日操作中控制操作流程，所述第一启动信号对太阳热能系统的第一启动阶段的操作发出指令，所述第一启动信号和一第一等级照射同时产生； 作为对第一启动信号的应答，控制太阳热能系统使用一非太阳能蒸汽源来加热一第一太阳集光器装置的步骤，所述第一太阳集光器装置连接并接收来自于一上游第二太阳集光器装置的传热流体； 使用可编程控制系统生成第二启动信号的步骤，所述第二启动信号对太阳热能系统的第二启动阶段的操作发出指令，所述第二启动信号和一强度高于第一等级照射的第二等级照射同时产生； 作为对第二启动信号的应答，使用光照加热第二太阳集光器装置的步骤，所述第二太阳集光器装置包含有一再循环回路，所述再循环回路包含一根据第二启动信号的指示可以被绕开的液体分离包； 使用可编程控制系统检测到第二太阳集光器装置中的第一温度和压力阈值，并且生成一第三启动信号的步骤，所述第三启动信号根据检测到的第一温度和压力阈值而相应的对太阳热能系统的第三启动阶段的操作发出指令； 作为对第三启动信号的应答，继续使用光照加热第二太阳集光器装置同时将来自第二太阳集光器装置的液体通过液体分离包传送给第一太阳集光器装置的步骤； 使用可编程控制系统检测到第一太阳集光器装置中的第二温度和压力阈值，并且生成一第四启动信号的步骤，所述第四启动信号根据检测到的第二温度和压力阈值而相应的对太阳热能系统的第四启动阶段的操作发出指令；和 作为对第四启动信号的应答，使用光照加热第一太阳集光器装置，并继续使用光照加热第二太阳集光器装置，继续将来自第二太阳集光器装置的液体通过液体分离包传送给第一太阳集光器装置的步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含 使用可编程控制系统检测到第一太阳集光器装置中的第三温度和压力阈值，并且生成一正常工作信号的步骤，所述正常工作信号根据检测到的第三温度和压力阈值而相应的对太阳热能系统的正常工作阶段的操作发出指令；作为对正常工作信号的应答，将第一太阳集光器装置的出口连接至涡轮内进行发电的步骤。3.一种操作太阳热能发电系统的方法，其包含 在第一时间阶段中，使用来自一辅助蒸汽源的蒸汽来加热至少一第一太阳集光器的部分的步骤； 在第二时间阶段中，使用入射在第二太阳集光器上的光照来加热至少所述第二太阳集光器的部分的步骤；和 在第一时间阶段之后，继续使用入射在所述第二太阳集光器上的光照来加热至少所述第二太阳集光器的部分并且同时将来自第二太阳集光器出口的蒸汽传送至第一太阳集光器的入口处的步骤。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包含在将蒸汽传送至第一太阳集光器的入口处的同时还进一步使用照射在第一太阳集光器上的光照对第一太阳集光器内部的蒸汽进行加热的步骤。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包含 将第一太阳集光器进一步加热的蒸汽传送给涡轮的步骤；和使用涡轮发电的步骤。6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于，第一太阳集光器相对于第二太阳集光器被设置在太阳热能发电系统的下游。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，第一太阳集光器是过热集光器，而第二太阳集光器是蒸发器。8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包含 使用辅助蒸汽源生成蒸汽的步骤，其中蒸汽使用矿物燃料、沼气、生物质燃料、电力、核反应、化学蒸汽生产、存储的热能源、燃气轮机中的废热或地热资源产生。9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一时间阶段早于所述第二时间阶段开始并与第二时间阶段部分重合。10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，第一时间阶段在太阳升起之前开始，而第二时间阶段在太阳升起时开始。11.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，第一时间阶段在光照减少结束之前开始，第二时间段在光照减少结束之时开始。12.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，第一和第二太阳集光器被设置在集光镜太阳能场内部的同一太阳塔中。13.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述使用太阳光照加热至少第二太阳集光器的部分的步骤还包含控制一个或多个定日镜将太阳光照反射至第二太阳集光器的表面的步骤。14.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述使用太阳光照对第一太阳集光器进行加热的步骤还包含控制一个或多个定日镜将太阳光照反射至第一太阳集光器的表面的步骤。15.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，蒸汽通过蒸汽分离包从第二太阳集光器传送至第一太阳集光器处。16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述将蒸汽传送至第一太阳集光器的步骤发生在第二太阳集光器出口处的温度和压力基本与蒸汽分离包出口处的温度和压力相同的时候。17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，包含 在第一时间阶段，将第二太阳集光器出口处的液体沿一绕开所述蒸汽分离包的再循环流通路径传送回第二太阳集光器的入口进行再循环利用的步骤。18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在第一时间阶段之后，将第二太阳集光器出口处的液体沿一包含所述蒸汽分离包的再循环流通路径传送回第二太阳集光器的入口进行再循环利用的步骤。19.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包含 在所述第一时间阶段中，控制一个或多个定日镜反射太阳光照至第一太阳集光器上来加热至少第一太阳集光器的部分的步骤，以作为对辅助蒸汽源的加热的补充。20.一种操作太阳热能发电系统的方法，其包含 使用来自一辅助非太阳热能蒸汽源的蒸汽对第一太阳集光器进行预加热的步骤； 使用照射在一第二太阳集光器上的太阳光照对其进行加热的步骤； 一旦所述第一和第二太阳集光器达到了其分别对应的第一预加热状态，将来自第二太阳集光器的蒸汽传送至第一太阳集光器上并且同时继续使用照射在所述第二太阳集光器上的太阳光照对其进行加热的步骤。21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，还包含 一旦第一和第二太阳集光器达到其分别对应的第二预加热状态，使用照射在第一太阳集光器上的太阳光照对第一太阳集光器进行加热的同时继续使用照射在第二太阳集光器上的太阳光照对第二太阳集光器进行加热。22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，包含 将来自于第一太阳集光器出口处并使用照射在第一太阳集光器上的太阳光照加热后的蒸汽运送至涡轮中并使用涡轮发电的步骤。23.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，预加热第一太阳集光器的步骤包含将来自于第一太阳集光器出口处的液体通过绕开涡轮的管线传送至冷凝器、再加热器或排水沟之一处的步骤。24.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：加布里埃尔·考夫曼，莱昂·阿夫雷莫夫，约纳·马根，
申请(专利权)人：亮源工业以色列有限公司，
类型：
国别省市：