[发明专利]一种太阳能热发电方法及装置

权利要求书

1.一种太阳能热发电方法，其特征在于：

该方法采用经顶循环压气机增压后的空气，送入太阳能聚热装置的腔体式接收器吸收热量，产生的高温空气驱动高温空气涡轮机，拖动顶循环发电机发电，从而将太阳能转换为电能，高温空气涡轮机排出的空气，经回热器降温后排出，从而形成顶部布列顿循环回路；另一路经底循环压气机增压后的压缩空气，送入回热器吸收高温空气涡轮机的排气余热，产生的热空气驱动底循环空气涡轮机，拖动底循环发电机发电，经底循环空气涡轮机降温降压后的空气排入大气，从而形成底部布列顿循环回路；

所述的顶部布列顿循环和底部布列顿循环通过回热器组成复叠式太阳能热发电系统。

2.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：从太阳能聚热系统的腔体式接收器出来的高温空气，经高温蓄热器将高温空气的部分显热储存起来，经过高温蓄热器储存显热后的空气，再经低温蓄热器蓄热降温后排出；

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，顶循环压气机增压后的压缩空气，经低温蓄热器、高温蓄热器加热后，产生的高温空气，驱动高温空气涡轮机拖动顶循环发电机发电。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

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1所述的方法，其特征在于：

所述的太阳能聚热装置是指塔式或碟式太阳能聚热装置。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述的高温空气涡轮机(25)与底循环空气涡轮机(34)采用相同或不同的进气压力。

6.一种太阳能热发电装置，其特征在于：

该装置由顶部布列顿循环和底部布列顿循环复叠而成；

所述的顶部布列顿循环是指空气(20)经顶循环压气机(21)增压后，形成顶循环压缩空气(22)，送入太阳能聚热装置的腔体式接收器(23)吸收热量，产生的高温空气(24)驱动高温空气涡轮机(25)拖动顶循环发电机(26)发电，从而将太阳能转换为电能，高温空气涡轮机(25)排出的空气，经回热器(27)降温后排出，从而形成顶部布列顿循环回路；

所述的底部布列顿循环是指空气(30)经底循环压气机(31)增压后，产生压缩空气(32)，通过回热器(27)回收高温空气涡轮机(25)的排气余热，产生的热空气(33)，送入底循环空气涡轮机(34)拖动底循环发电机(35)发电，再由底循环空气涡轮机(34)排出，从而形成底部布列顿循环回路；

所述的顶部布列顿循环和底部布列顿循环通过回热器(27)组成复叠式太阳能热发电系统。

7.根据权利要求6所述的装置，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(37)、低温蓄热器(38)，从太阳能聚热系统的腔体式接收器(23)出来的高温空气(24)，经高温蓄热器(37)、低温蓄热器(38)蓄热降温后排出；

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，顶循环压气机(21)增压后的顶循环压缩空气(22)，经低温蓄热器(38)、高温蓄热器(37)加热后，产生高温空气(24)，驱动高温空气涡轮机(25)拖动顶循环发电机(26)发电。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：

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。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：

所述的高温空气涡轮机(25)、底循环空气涡轮机(34)采用共轴或异轴运行方式；

所述的高温空气涡轮机(25)、底循环空气涡轮机(34)采用共轴方式时，顶循环发电机(26)、底循环发电机(35)合并为同一台发电机。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：

所述的太阳能聚热装置是指塔式或碟式太阳能聚热装置。