[发明专利]具有蓄热器的太阳能集热器厂

说明书

本申请提供了一种聚光型太阳能收集器厂，其中具有相关联的气轮机的增压太阳能接收器和低压太阳能接收器与公共的热能存储系统一起使用。来自气轮机的废气被连接到热能存储系统，以将除了从低压太阳能接收器接收的热量之外的剩余热传送给热能存储系统。增压太阳能接收器可以是与低压接收器分离的单元，并且至少一些定日镜被控制以将反射太阳能从一个太阳能接收器重新引导到另一个太阳能接收器。替代地，增压太阳能接收器可以被与低压接收器结合到单个单元中，该单个单元具有高压接收器的热接收部分和用于加热入口和出口之间的空气以形成低压接收器的流动通道。

技术领域

本发明涉及一般类型的太阳能集热器厂，在一般类型的太阳能集热器厂中，入射的太阳辐射通过被称为定日镜的多个循迹反光镜被聚集到一个或多个中央接收器上，并且收集的热能被用于气轮机中，剩余能量被存储在热存储设施中以备后用。至少从中央接收器为多个定日镜服务的意义上来说，中央接收器通常被定位在一般位于定日镜场的中心处的一个或多个塔上。

背景技术

已经以许多不同的配置制造了太阳能接收器。增压(高压)和开放(低压)的太阳能接收器都已在研究设施中被成功地测试，并且已经建成预商用示范电厂。可以产生热增压空气的现有的接收器包括管状接收器和封闭容量接收器。

管状接收器被称为间接照射接收器，一般由多个耐高温金属合金锅炉管组成，诸如压缩空气、水/蒸汽、二氧化碳或任何其它合适的工作流体的增压的工作流体从多个耐高温金属合金锅炉管中通过。

另一方面，封闭容量接收器被视为直接照射接收器。封闭容量接收器一般使用增压石英窗口，太阳辐射通过增压石英窗口并照射增压室内部的多孔吸收介质。增压气体移动穿过吸收介质，从而在冷却接收介质的同时获得热能。

开放(低压)的容量接收器通常也是直接照射接收器。在这种情况下，环境空气，而不是增压气体，被吸引通过被暴露于集中的太阳辐射的吸收介质。开放的容量接收器的局限是，在目前的技术发展的状态下，其只能被实际用于诸如用于生产电能的兰金循环的有限数量的应用中。

R.Buck等在题为“用于太阳能塔的双接收器概念”的文章(太阳能80(2006)1249-1254)中，描述了一种低压型的太阳能接收器，其中在直接照射吸收器管中进行蒸发，同时在供给有来自开放容量接收器的热空气的热交换器中进行给水预热和蒸汽过热。整个装置工作于兰金循环上。

海德(Heide)等人的US20110185742号美国专利公开提出了几种联合循环聚光型太阳能发电厂的布局，该布局的特点是围绕接收器的独立的热传递介质循环、在此循环中的高温热能存储系统、用于布雷顿循环和兰金蒸汽循环的热交换器，其具有两个热源。它们中的一个是其中高温介质产生蒸汽的太阳能锅炉，另一个由来自气轮机的废气供能。

2013/0207402号美国专利公开描述了一种具有在气体侧上的两个不同的压力水平的联合循环电厂。其提到了处于两个不同的压力水平和两个不同的垂直位置的空气接收器。然而，其所有的接收器都被增压并为气轮机供料。

青山等人的US8312703号美国专利公开提出了太阳能驱动的联合循环电厂的四个不同的实施例。它们的特点是增压空气和蒸汽过热接收器，其中蒸汽通过气轮机废气而被产生。在一些提议中，空气接收器是由过热蒸汽冷却。一个实施例的特点是辅助燃料燃烧器，而一个仅具有增压空气接收器。在具有两个接收器的情况下，指出，在低部分负载中，不使用空气接收器，并且能量被集中在具有较低等级的蒸汽接收器上。

Aga等人的欧洲专利EP2525051描述了一种蒸汽发生接收器和一种用于填充熔盐热能存储系统的分离的接收器。在排放模式期间，用于产生蒸汽的能量由熔盐经由热交换器提供。提到了将定日镜聚焦到位于一个或几个塔上的两个接收器中的任何一个接收器上。