[发明专利]一种带蓄热的太阳能直接蒸汽发电系统

权利要求书

1.一种带蓄热的太阳能直接蒸汽发电系统，其特征在于，该太阳能直接蒸汽发电系统包括集热子系统，蓄热子系统和发电子系统，其中：

集热子系统，用于收集太阳能热量，并将收集的太阳能热量一部分供给发电子系统进行发电，一部分输送到蓄热子系统中储存；

蓄热子系统，用于储存集热子系统收集的太阳能热量，并在无辐照条件下供给发电子系统进行发电；

发电子系统，用于将集热子系统或蓄热子系统提供的热能转化为电能；

所述集热子系统包括单管式线聚焦太阳能集热器(1)、套管式线聚焦太阳能集热器(2)、汽-水分离器(3)、再循环泵(4)和加压循环泵(5)，其中：

加压循环泵(5)，用于将工质水加压循环进入单管式线聚焦太阳能集热器(1)；

单管式线聚焦太阳能集热器(1)，作为集热子系统的预热段与蒸发段，用于加热工质水产生高温高压饱和水/蒸汽混合物；

汽-水分离器(3)，用于分离单管式线聚焦太阳能集热器(1)产生的高温高压饱和水/蒸汽混合物，分别得到饱和水和饱和蒸汽；

再循环泵(4)，用于将分离后的饱和水经再循环重新进入单管式线聚焦太阳能集热器(1)，并将分离后的饱和蒸汽进入套管式线聚焦太阳能集热器(2)的内管侧；

套管式线聚焦太阳能集热器(2)，作为集热子系统的过热段，用于加热饱和蒸汽至过热状态。

2.根据权利要求1所述的带蓄热的太阳能直接蒸汽发电系统，其特征在于，所述套管式线聚焦太阳能集热器(2)的吸收管为套管结构，包括玻璃管(16)、真空层(17)、选择吸收性涂层(18)、金属套管(19)及金属内管(20)；

正常工作时，内管侧为蒸汽，套管侧为熔盐，利用聚焦太阳能先后加热熔盐与蒸汽，借助熔盐的流动性改善线聚焦太阳能对蒸汽加热的周向均匀性，缓解周向温差带来的热应力问题，提升系统的安全性与稳定性。

3.根据权利要求1所述的带蓄热的太阳能直接蒸汽发电系统，其特征在于，所述蓄热子系统包括第一阀门(6)、高压储罐(7)、第二阀门(8)、低温熔盐罐(9)、低温熔盐泵(10)、高温熔盐罐(11)、高温熔盐泵(12)、过热器(13)、控制阀(14)和低压储罐(15)，其中：

高压储罐(7)及低压储罐(15)用于储存水/蒸汽；

低温熔盐罐(9)及高温熔盐罐(11)用于储存熔盐蓄热介质；

第一阀门(6)、第二阀门(8)及控制阀(14)用于改变管路流程；

低温熔盐泵(10)用于将低温熔盐由低温熔盐罐(9)泵入套管式线聚焦太阳能集热器(2)的套管侧；

过热器(13)用于通过熔盐释放热量加热饱和蒸汽至过热状态；

高温熔盐泵(12)用于将熔盐由高温熔盐罐(11)泵出，经过热器(13)后进入低温熔盐罐(9)。

4.根据权利要求3所述的带蓄热的太阳能直接蒸汽发电系统，其特征在于，所述高压储罐(7)始终存在汽、液两相，以保证蓄热温度及内部饱和状态稳定。

5.根据权利要求1所述的带蓄热的太阳能直接蒸汽发电系统，其特征在于，所述发电子系统包括汽轮机、发电机组及冷凝器，利用过热蒸汽推动汽轮机做功，进而带动发电机发电；汽轮机出口乏汽经冷凝器冷凝为过冷水。

6.根据权利要求1所述的带蓄热的太阳能直接蒸汽发电系统，其特征在于，该系统将水/蒸汽既作为工质又作为主要蓄热介质，配合少量熔盐作为辅助蓄热介质，实现昼夜不间断连续发电；

在白天有辐照条件下，该太阳能直接蒸汽发电系统通过集热子系统吸收太阳能热量加热工质水产生过热蒸汽，过热蒸汽部分进入发电子系统进行发电，其余部分进入蓄热子系统进行储存；

在夜晚无辐照条件下，该太阳能直接蒸汽发电系统通过蓄热子系统产生过热蒸汽，过热蒸汽进入发电子系统进行发电。