[发明专利]闭式布列顿-朗肯联合循环太阳能热发电方法及系统

权利要求书

1.一种闭式布列顿-朗肯联合循环太阳能热发电方法，其特征在于：

该方法通过闭式布列顿和底部朗肯联合循环方式，采用水作为闭式布列顿循环的工质，液态水经给水泵增压后，进入塔式太阳能热发电系统的腔体式接收器，利用独立跟踪太阳的太阳能定日镜场，将阳光聚集到固定在塔顶部的腔体式接收器上，产生高温的水蒸气，驱动水气轮机拖动水气轮机发电机发电，从而将太阳能转换为电能；水气轮机排出的蒸汽，经冷凝蒸发器冷凝成凝结水，再经给水泵增压后送入塔式太阳能热发电系统的腔体式接收器，从而形成闭式布列顿循环回路；

冷凝蒸发器释放出来的热量，用于加热底部朗肯循环的工质，产生过热或饱和的底部循环蒸汽，驱动汽轮机拖动汽轮发电机发电，从汽轮机排出的蒸汽经凝汽器凝结成液态的底部朗肯循环工质，再经循环泵增压后送入冷凝蒸发器，从而形成底部朗肯循环回路；

所述的底部朗肯循环工质采用水、有机低沸点工质、无机低沸点工质，或有机和无机混合的低沸点工质；

所述的低沸点工质是指标准大气压下的沸点小于-10℃的工质。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

设有预热蒸发吸热器：液态水经给水泵增压后，先进入预热蒸发吸热器吸收热量，产生饱和或过热蒸汽，再送入塔式太阳能热发电系统的腔体式接收器，利用独立跟踪太阳的太阳能定日镜场，将阳光聚集到固定在塔顶部的腔体式接收器上，产生高温的水蒸气，驱动水气轮机拖动水气轮机发电机发电，从而将太阳能转换为电能；水气轮机排出的蒸汽，经冷凝蒸发器冷凝成凝结水，再经给水泵增压后送入预热蒸发吸热器，从而形成闭式布列顿循环回路；

所述的预热蒸发吸热器采用槽式太阳能集热场或塔式太阳能集热场，利用预热蒸发吸热器对工质的低温段加热，产生饱和或过热蒸汽。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

设有双级蓄热子系统：所述的双级蓄热子系统包括高温蓄热器、低温蓄热器，从塔式太阳能热发电系统腔体式接收器出来的高温水蒸气，经高温蓄热器将高温水蒸气的全部或部分显热储存起来，经过高温蓄热器储存显热后的水蒸气转化为饱和蒸汽或低过热度蒸汽，输送给低温蓄热器；低温蓄热器储存蒸汽的剩余显热和潜热，经低温蓄热器储存潜热后的饱和蒸汽转化为凝结水，经给水循环泵返回预热蒸发吸热器，再进入塔式太阳能热发电系统的腔体式接收器，或经给水循环泵直接送入塔式太阳能热发电系统的腔体式接收器；

所述的双级蓄热子系统在太阳辐射能量充足时储存热量，在太阳辐射能量不足时，从闭式布列顿循环的冷凝蒸发器出来的凝结水，经给水泵、低温蓄热器吸收热量转化为饱和蒸汽，再经高温蓄热器进一步加热转化成过热的水蒸气，进入水气轮机驱动水气轮机发电机发电；

所述的高温蓄热器中包含高温蓄热工质，该高温蓄热工质包括熔盐、金属蓄热材料或耐高温的混凝土蓄热材料；

所述的低温蓄热器中包含低温蓄热工质，该低温蓄热工质包括导热油、高压饱和水或相变工质。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

设有空气或氮气吹扫管路：吹扫风机送出的吹扫气体经低温蓄热器、高温蓄热器加热后，用于置换闭式布列顿循环系统的水蒸汽，从而消除水蒸汽冷凝造成的对闭式布列顿循环系统中的保温材料或金属材料性能的影响。