[发明专利]光热发电系统及光热电站

说明书

本申请公开一种光热电站及光热发电系统，系统中：镜场包括依次连接的蒸发段和过热段，过热段与储热装置之间设有蒸汽管路；储热装置包括低温储热区和高温储热区；集热循环水箱的出口设有集热循环水泵，蒸发段连接有给水管路，给水管路通过第一支管和第二支管分别连通低温储热区和集热循环水泵的出口；集热循环水泵的出口通过第三支管连通低温储热区，蒸汽管路通过第四支管和第五支管分别连通高温储热区连通和低温储热区；汽水分离器设在过热段与蒸发段之间，汽水分离器的出水口与集热循环水箱连接有返回水管路；过热段的出口与集热循环水箱连接有疏水管路，低温储热区与集热循环水箱连通。该方案能解决光热发电系统镜场启动存在耗能较大的问题。

技术领域

本申请涉及太阳能利用技术领域，尤其涉及一种光热发电系统及光热电站。

背景技术

目前，利用太阳光产生的热能进行发电是发展较为迅速的技术。光热电站是实现光热发电的场所。在具体的发电过程中，太阳光照射镜场，镜场反射太阳光并将太阳光聚集到镜场中的集热器上,集热器吸收太阳光产生的热量并使其内部的传热介质吸热，吸热的传热介质通过传输管路输送至储热装置或汽轮发电机组侧,传热介质中的热量用于存储或直接驱动汽轮机运转。

利用镜场中集热器吸收的热量直接加热汽轮发电机组中的水工质,由于太阳光在夜间或受云彩等遮挡时,集热器获得的太阳能并不稳定,导致汽轮机发电机组的运行亦不稳定。为了使汽轮机发电机组的热源能够稳定，目前的光热发电系统通常设置有储热装置。储热装置将镜场吸收的热量进行存储并为汽轮发电机组提供持续的热源。

目前的光热发电系统中，储热装置的储热介质多为熔盐，镜场集热管中的传热介质多为熔盐或导热油。以导热油为传热介质的系统中，由于导热油在高温情况下化学性质不稳地，温度超过400℃容易碳化，不能给储热装置提供较高品位的能量，影响储热装置的效率。以熔盐为传热介质的系统，在夜间，镜场停运，由于熔盐的熔点较高，熔盐的熔点为220℃(二元盐)，在镜场中正常运行温度为290℃，镜场中传热介质的传输管路在经过一夜的散热后，其温度降低，导致熔盐或导热油凝固，进而导致镜场在再次启动时无法快速启动。

为了避免熔盐凝固，通常光热发电系统中会采用加热设备对镜场中的传输管路进行加热，以防止传输管路内的传热介质凝固。由于熔盐的熔点较高，因此当镜场停运时，则需要大量的热量来维持熔盐在熔点以上。

同时，以熔盐为储热介质的储热装置，当遇到连续阴雨天，由于熔盐工作运行温度高，为保证熔盐储热装置在工作运行温度以上，储热装置此时必须依靠外来电能对其加热，其消耗的外来电能也十分巨大。

由以上分析可知，采用导热油或熔盐作为传热介质和储热介质的光热电站具有耗能大、造价高等问题。

发明内容

本申请提供一种光热发电系统，以解决目前光热发电系统采用导热油或熔盐作为传热介质和储热介质存在的耗能大、造价高的问题。

为了解决上述问题，本申请实施例采用下述技术方案：

光热发电系统，包括镜场、储热装置、集热循环水箱和汽水分离器；其中，

所述镜场包括依次连接的蒸发段和过热段，所述过热段与所述储热装置之间设置有蒸汽管路；所述储热装置包括依次连接的高温储热区和低温储热区，所述低温储热区与所述集热循环水箱连通；所述集热循环水箱的出口设置有集热循环水泵，所述蒸发段连接有给水管路，所述给水管路通过第一支管与所述低温储热区连通，所述给水管路通过第二支管与所述集热循环水泵的出口连通；所述集热循环水泵的出口通过第三支管与所述低温储热区连通，所述蒸汽管路远离所述过热段的一端包括第四支管和第五支管，所述第四支管与所述高温储热区连通，所述第五支管与所述低温储热区连通；

所述汽水分离器布置在所述过热段与所述蒸发段之间，所述汽水分离器的出水口与所述集热循环水箱之间连接有返回水管路；所述过热段的出口与所述集热循环水箱之间设置有疏水管路。