[发明专利]太阳能热电设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求序号为No.61/057,360、2008年5月30日提交的共同未决的美国临时申请和序号为No.61/045,361、2008年4月16日提交的共同未决的美国临时申请的权益，这两个申请的内容通过引用而以其整体结合在本文中。

技术领域

本公开大体涉及太阳能热电设备，且更具体而言，涉及具有使用从蒸汽涡轮机抽取的蒸汽来提高发电设备内的蒸汽发生效率的多个预热器的太阳能热电设备。

背景技术

在传统的发电设备中，典型地燃烧化石燃料来产生蒸汽，蒸汽用来驱动发电装置。在这种设备中，水被供给至使用化石燃料来加热水以及产生蒸汽的锅炉。然后使用该蒸汽来驱动产生电力的涡轮机发电机。为了提高将水转换成蒸汽的过程的效率，水通常在其被供给至锅炉时被预热。习惯做法是将该给水流传送通过预热单元，诸如节热器，以便主要冷却流向空气预热器的烟气以及在给水被供给至锅炉中之前升高给水的温度。为了充分地冷却烟气，进入节热器的给水的温度必须限制到比较低的温度。

在传统的热太阳能发电设备中，太阳能接收器包括通过加热流过太阳能接收器的工作流体起节热器的作用的管道的面板。工作流体的该预热成本高昂，需要额外的镜面和/或定日镜来加热节热器面板。

因此，存在对于用来最大化对工作流体(例如水和/或蒸汽)的预热、以便提高太阳能热电设备的整体效率的成本较低的解决方案的需要。

发明内容

在本发明的一方面，太阳能热电设备包括具有蒸汽鼓和蒸发器的蒸汽发生部分。蒸汽鼓使水与蒸汽分离。蒸发器接收来自蒸汽鼓的水，以便使用提供给它的太阳能产生蒸汽。太阳能热电设备还包括涡轮机，涡轮机接收来自蒸汽发生部分的蒸汽。多个抽气级从涡轮机抽取蒸汽。多个给水加热器从蒸汽抽气级接收蒸汽，以便加热由涡轮机提供的给水，其中被加热的给水被提供至蒸汽发生部分。

在本发明的另一个方面，一种操作太阳能热电设备的方法包括将给水提供至使水与蒸汽分离的蒸汽鼓。该方法还将水从蒸汽鼓提供至蒸发器，蒸发器接收来自蒸汽鼓的水，以便提供蒸汽。该方法包括提供接收蒸汽的涡轮机；以及从涡轮机抽取蒸汽以提供给给水并且加热该给水。该方法还包括接收来自蒸汽抽气级的蒸汽，以便加热由涡轮机提供的给水，其中，将所述被加热的给水提供至蒸汽发生部分。

附图说明

现在参照附图，其是示例性实施例，且其中同样的元件类似地编号：

图1是根据本发明的太阳能发电系统的太阳能接收器部分的示意图；

图2是根据本发明的、采用多个给水加热器来预热从蒸汽涡轮机提供的水的太阳能发电系统的图示；且

图3是根据本发明的、采用多个给水加热器来预热从蒸汽涡轮机提供的水的太阳能发电系统的另一个实施例的图示。

具体实施方式

在本发明的一个实施例中，在图1和2中显示了太阳能蒸汽发电系统或者太阳能热电设备10，由此水在蒸汽发生部分或者太阳能接收器12中被加热，以便产生用来使产生电力15的蒸汽涡轮机发电机14旋转的蒸汽。太阳能接收器12包括从输入管或者导管18接收水(或者其它流体)的管道(或管路)36、38的至少一个面板。如将在下文更详细地描述的，太阳能接收器12可包括执行不同的功能以便将太阳20的辐射热量传递至流过管道36、38的面板的水和/或蒸汽的多个面板。

如图1所示，太阳能接收器12可设置在塔22上、太阳能收集器24(诸如镜面或者定日镜)的场之中。太阳能收集器24布置在塔附近，以便将来自太阳20的太阳能或者太阳辐射引导至太阳能接收器12。定日镜24可具有弯曲的或者平坦的构造。各个定日镜可为可响应于太阳的相对位置独立地调节的。例如，定日镜可布置成阵列，由此，各个阵列的定日镜由构造成以便探测和追踪太阳的相对位置的一个或多个控制装置(未显示)单独地控制，或者与阵列的其它定日镜一起由该一个或多个控制装置控制。因而，定日镜24可根据太阳20的位置调节，以便将日光反射到太阳能接收器12上，由此加热接收器中的工作流体，例如水和/或蒸汽。虽然显示了基于塔的太阳能接收器12，但是本发明还构思了太阳能接收器12可设置在槽中，类似于本领域中已知的基于槽的太阳能接收器设计。