[发明专利]一种太阳能热力发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电装置，尤其涉及一种利用太阳能发电的装置，更具体是涉及一种通过导热介质吸收太阳能的热来产生蒸汽，从而驱动涡轮蒸汽机发电的太阳能热力发电装置。

背景技术

随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。太阳能由于无污染、安全、且可持续使用，已被作为一种最理想的新能源逐步得到应用。现有的太阳能发电装置，主要有两种类型，一种是太阳能光伏发电，即是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电装置，该装置造价高，光电转换效率低，导致电价昂贵，因而限制其推广应用；另一种是太阳能热力发电，即是通过集热器代替常规锅炉，用太阳能热力系统带动发电机发电。太阳能热力发电相比于太阳能光伏发电具有发电成本低，发电规模大的特点。太阳能热力发电又可分为两种形式，一种是直接用水做传热工质，水吸收太阳能的热后升温变为蒸汽，蒸汽送往汽轮发电机发电；另一种形式是通过导热介质吸收太阳能的热，导热介质通过蒸汽发生器与水发生热交换，水受热变为蒸汽，蒸汽再送往汽轮发电机发电。从已公开的文献中可以看出，现有的太阳能热力发电装置，不管是直接用水做传热工质或以导热介质做传热工质，其结构都是在蒸汽输出的同时进行水分的补充，由于蒸汽的产生必然增加管道和腔体内的压力，因而为管道和腔体提供水源的供水泵，功率必需非常大，这样利用太阳能热力获得的电，需要大部分用来为水循环提供动力，这势必导致光电转换效率非常低；另外，水分的补充会导致蒸汽温度的变化，从而影响涡轮发电机运行的连续性。

发明内容

为克服以上存在的问题，本发明的目的是提供一种结构简单、制造成本低，且热电转换效率高的太阳能热力发电装置。

为实现以上目的，本发明的太阳能热力发电装置，包括集热系统、蒸汽发生系统、发电系统和控制系统；其特征在于：所述集热系统包括填充有导热油的太阳能集热器和位于太阳能集热器之上的导热油高位储油器，太阳能集热器通过输油管与导热油高位储油器连接，导热油高位储油器设有与输油泵连接的出油口；所述蒸汽发生系统由两个相互独立的蒸汽发生器构成，每个蒸汽发生器内设有用于进行热交换的盘管，盘管的进油端口通过控制阀与输油泵连接，出油端口通过输油管与导热油高位储油器连接，每个蒸汽发生器的蒸汽输出口通过控制阀与所述发电系统的涡轮蒸汽机连接，每个蒸汽发生器还设有与供水泵连接的进水口；所述控制系统通过设置于蒸汽发生器内的传感器来使两个蒸汽发生器处于轮换输送蒸汽的工作状态。

为了充分利用涡轮蒸汽机发电后产生热水所含的余热，本发明的太阳能热力发电装置还设有余热回收系统，该系统包括循环水预热器和设置于预热器内的盘管，盘管的进水口与发电系统的涡轮蒸汽机的蒸汽排出管连接、出水口设于预热器内，预热器通过供水泵与蒸汽发生器的进水口连接，预热器还设有补给水进水口和通向外界的透气孔。

为了消除导热油热膨胀产生的压力对罐壁造成的影响，上述导热油高位储油器顶部设有用于调节储油器体积的膨胀器。

上述太阳能集热器为多个，每个集热器均由多根真空镀膜玻璃管并联构成，每根管底部设有弧形镜面的真空镀膜玻璃管一端封闭，另一端与通向导热油高位储油器的输油管连接。

上述设置于蒸汽发生器内的传感器为压力传感器和液位传感器，控制系统通过压力传感器发出的信息对蒸汽输出口的控制阀进行控制、通过液位传感器发出的信息分别对供水泵的开关、进水口的阀门进行控制。

上述导热油高位储油器设有温度传感器，该温度传感器与所述控制系统连接，控制系统通过温度传感器发出的信息对输油泵的开关、蒸汽发生器内盘管进油端口的控制阀进行控制。

为了使蒸汽发生器内的进水更加顺畅，上述蒸汽发生器还设有空气排气口，该排气口通过排气管与余热回收系统的循环水预热器连接，排气管上设有控制阀，控制系统通过蒸汽发生器的液位传感器发出的信息对控制阀进行控制。

为了减少热量的散失，更好提高太阳能的热电转换效率，上述集热器中真空镀膜玻璃管与输油管的连接处、输油泵、输油管、供水泵、输水管、导热油高位储油器、蒸汽发生器和循环水预热器的外围均设有保温材料层。

为了保证从蒸汽发生器出来的导热油进入导热油高位储油器后能迅速得到加热，上述导热油高位储油器与太阳能集热器输油管连接的进出油口位于储油器的底部、与蒸汽发生器盘管出油端口连接的进液口位于储油器的下部、与输油泵连接的进油口位于储油器的上部。

上述蒸汽发生器的蒸汽输出口和空气排气口位于蒸汽发生器的上部，进水口位于空气排气口之上。