[发明专利]一种以二氧化碳为储热及做功工质的菲涅尔式太阳能光热发电系统

说明书

一种以二氧化碳为储热及做功工质的菲涅尔式太阳能光热发电系统，属于太阳能热发电技术领域。本发明包括集热装置、热盐罐、换热器、冷盐罐、预热器、高温二氧化碳储罐、低温二氧化碳储罐、汽轮机和发电机，汽轮机与发电机相连；集热器、热盐罐、换热器、冷盐罐和预热器组成集热回路，热熔盐在换热器内将热量交换给二氧化碳，最后将高温二氧化碳传递给汽轮机做功，同时利用高温二氧化碳储罐储存交换后的二氧化碳，用于夜晚或阳光缺失时将高温二氧化碳传递给汽轮机做功。本发明系统紧凑，布置简单，提高电厂热效率，充分利用了捕集的二氧化碳，减少二氧化碳的排放，同时直接利用二氧化碳工质发电。

技术领域

本发明涉及一种太阳能光热发电系统，属于太阳能热发电技术领域。

背景技术

能源问题是关系到国计民生的首要问题。上世纪下半时由于煤、石油等矿物燃料的大量开采使用，世界上的能源问题并不突出，人们一度认为有便宜而用之不竭的石油和煤气。直到上世纪七十年代人们才发现这种假想是完全不可能的，石油和煤气面临枯竭。于此同时随着各国科技日益发达环境的污染问题也日益严重起来，大量温室气体的排放导致全球气候变暖。因此世界各国必须扩大和分散当前的能源供应基础，充分利用可用的和可再生的清洁无污染的资源，减少对石油和煤气的依赖，减少环境污染。

菲涅尔太阳能光热发电电站是以太阳能为能源的发电设备，其集热工质一般为熔盐、导热油等，做功工质为水，因此需要大量的水资源，而我国光热资源丰富的地区大都集中在西北干旱缺水区域；受地域性影响太阳能光热发电电站就不能在西北干旱缺水地域进行实用，同时太阳能资源的缺点是到达地球表面的能流密度低，并且受昼夜、季节以及晴阴云雨等因素的影响，供能是间断且不稳定的，因此急需提供一种利用其他介质作为做功工质的光热发电系统，既能满足西北干旱地域发电使用，同时不受晴阴云雨等因素的制约，实现人们对电的使用。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，进而提供一种以二氧化碳为储热及做功工质的菲涅尔式太阳能光热发电系统。

本发明的技术方案：

一种以二氧化碳为储热及做功工质的菲涅尔式太阳能光热发电系统包括集热器、热盐罐、换热器、冷盐罐、预热器、高温二氧化碳储罐、低温二氧化碳储罐、汽轮机和发电机，所述的汽轮机与发电机相连；

所述的集热器包括多根并列设置的集热管，多根并列设置的集热管的上端汇流形成一根热熔盐传输管道，所述的热熔盐传输管道通过热盐罐与换热器的熔盐进口端连通，所述的多根并列设置的集热管的下端汇流形成一根冷熔盐传输管道，冷熔盐传输管道与冷盐罐连通，冷盐罐通过预热器与换热器的熔盐出口端连通；

所述的换热器上还设置有高温二氧化碳出口端和低温二氧化碳进口端，所述的换热器的高温二氧化碳出口端分两支路，其中一支路直接与汽轮机相连，另一支连通有高温二氧化碳储罐，并最终与汽轮机相连；所述的换热器的低温二氧化碳入口端与低温二氧化碳储罐的出口端相连，低温二氧化碳储罐的入口端与预热器连通。

优选的：所述的集热器的每根集热管的集热壁外周围设置有二次反射镜和透明盖板，所述的二次反射镜是内侧面为弯曲成复合抛物面形状的二次反射镜，所述的二次反射镜的抛面开口端通过透明盖板封闭。

优选的：所述的一种以二氧化碳为储热及做功工质的菲涅尔式太阳能光热发电系统还包括压缩机和冷却器，冷却器的一端与汽轮机相连，冷却器的另一端通过压缩机与预热器建立连接。

优选的：所述的低温二氧化碳储罐的入口端与高温二氧化碳储罐和汽轮机的连接管路建立连通。