[发明专利]一种槽式太阳能集热发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能发电系统，尤其是一种槽式太阳能集热发电系统，属于太阳能发电技术领域。

背景技术

聚光式太阳能热发电技术作为太阳能利用的一种重要方式，已成为国际太阳能技术发展的重要方向，按照集热器类型的不同，聚光式太阳能热发电系统可分为槽式系统、塔式系统和碟式系统三大类，其中槽式太阳能集热发电是目前最经济的太阳能发电方式，并且只有槽式太阳能热发电实现了商业化运行。

现有的槽式太阳能集热发电系统的工作原理是：通过抛物面槽式聚光镜将太阳光汇聚在焦线上，并在焦线上安装集热管吸收太阳辐射能，然后由集热管内流动的导热介质与水热交换产生水蒸气，再借助水蒸气动力循环发电。由于现有的槽式太阳能集热发电系统中大多采用导热油作为吸收太阳辐射能的热载体，而导热油的成本及运行压力较高，且工作温度上限一般为400℃，在不改变导热介质的前提下，将难以实现更高的运行温度；同时由于在现有的槽式太阳能集热发电系统中以水为热交换介质，通过水蒸气驱动膨胀机带动发电机发电，众所周知水的沸点为100℃，与某些低沸点液体介质(如液态氟利昂)比较，产生高压水蒸气需要吸收较多的热量，从而影响了系统的发电效率。另外现有的槽式太阳能集热发电系统为解决在夜间或太阳辐照度低情况下持续作业问题，在太阳能发电系统中设置了一套储能装置，该储能装置采用具有保温性能的熔盐罐结构，以熔盐介质存储阳光充足状态下收集的热能，当罐内熔盐温度达不到要求时还可对熔盐作升温处理，但是现有的熔盐罐、特别是容量较大的熔盐罐不能保证罐内熔盐温度的均衡一致性，存在罐体内上下部温差、罐体中部与罐体边缘温差，此外靠近进口部位的熔盐温度往往高于远离进口的熔盐温度，熔盐温度的不一致影响了发电系统工作的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种槽式太阳能集热发电系统，以提高太阳能发电的工作效率和稳定性、降低系统运行成本。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种槽式太阳能集热发电系统，包括追日聚光装置、导热介质循环管路、储能装置、热交换蒸发器、膨胀机发电装置、乏气处理再循环装置和PLC控制机构；所述追日聚光装置设有聚光镜、支撑机构和驱动机构，所述聚光镜为抛物面形状，通过可转动的支撑轴安装在支撑机构上，聚光镜由驱动机构控制随着太阳光的照射方向转动，在聚光镜的焦线上固定安装集热管，所述集热管连通导热介质循环管路；在所述导热介质循环管路中以熔盐为热载体，并在导热介质循环管路中设置储能装置；所述储能装置设有进、出热交换蒸发器的熔盐介质流通管路；所述热交换蒸发器用于实现熔盐介质与低沸点有机工质的能量交换，使低沸点有机工质蒸发后进入膨胀机发电装置；所述膨胀机发电装置包括膨胀机和发电机两部分，所述膨胀机的乏气出口与乏气处理再循环装置连通。

上述槽式太阳能集热发电系统，所述低沸点有机工质优选液态氟利昂工质。

上述槽式太阳能集热发电系统，所述储能装置设有两个熔盐储罐，其中连通导热介质循环管路进口的熔盐储罐为冷盐罐，连通导热介质循环管路出口的熔盐储罐为热盐罐，在冷盐罐和热盐罐之间设置连通旁路，在所述连通旁路中设置开关阀。

上述槽式太阳能集热发电系统，所述熔盐储罐包括罐体和安装在罐体上部的顶盖，所述顶盖上设有熔盐进口管和熔盐出口管，在顶盖上还装配搅拌机构、加热机构、测温元件和熔盐泵，所述搅拌机构包括搅拌电机、主搅拌器和一组辅助搅拌器，主搅拌器的轴线与罐体轴线共线，各辅助搅拌器均布在主搅拌器周边，主搅拌器与搅拌电机传动连接，主搅拌器经传动组件与各辅助搅拌器传动连接，主搅拌器叶片低于各辅助搅拌器叶片。

上述槽式太阳能集热发电系统，所述追日聚光装置中聚光镜数量不少于两组，所述支撑机构布置在每一组聚光镜的两端，在相邻两组聚光镜之间的支撑机构上安装用于控制聚光镜转动的驱动机构；所述驱动机构包括油缸和旋转架总成，所述旋转架总成设有固定座、旋转轴、旋转驱动臂和连接板，所述固定座安装在支撑机构上，所述旋转轴安装在固定座上，旋转轴两端通过连接板连接聚光镜的支撑轴，在旋转轴上固定安装旋转驱动臂，所述旋转驱动臂、油缸数量均为两组，其中第一组旋转驱动臂与第一组油缸的伸缩杆铰接装配，第二组旋转驱动臂与第二组油缸的伸缩杆铰接装配，在与所述旋转轴垂直的投影面上，第一组旋转驱动臂与第二组旋转驱动臂中心轴线的夹角为α，45°≤α≤150°。