[发明专利]二次反射塔式太阳能光热电站熔盐热工系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种熔盐热工系统，具体涉及一种二次反射塔式太阳能光热电站熔盐热工系统。

背景技术

现有塔式太阳能光热电站为一次反射式，吸热器均安装在聚光塔塔顶，吸热和蓄热工质采用不同工质，吸热工质通常为水、油、等，蓄热工质通常为油、盐或多孔陶瓷。现有塔式太阳能光热电站熔盐热工系统中，太阳光经定日镜场聚焦到塔顶吸热器，光能转换成热能，被经泵输送到吸热器的吸热工质带走，直接或间接生成蒸汽，驱动汽轮机转动，汽轮机带动电机发电。为了实现稳定连续发电，通常需要增设蓄热装置，当日照充足时，将富余热量通过蓄热装置进行蓄热备用，当日照不足或夜间时，开启蓄热装置，直接或间接产生蒸汽，驱动汽轮机转动，汽轮机带动电机发电。对于一次反射的集热高塔，吸热器布置于塔顶，受塔顶风速的影响，吸热器外部的热损失较大；在高塔上安装大体积的吸热器系统给工程带来许多难题，且吊装过程对环境要求较高，风险极大；热工系统运行过程中，需要配置高扬程高温工质泵，将吸热工质泵入塔顶的吸热器，增加系统投资及厂用电的耗用；从地面到高塔吸热器的吸热工质管道较长，系统复杂，成本提升的同时，也增加了泄漏风险和维修检查的难度。对于水/蒸汽热工系统，吸热工质为水，水通过泵输送到位于塔顶的吸热器，在吸热器中被加热后，发生相变，成为高温高压蒸汽，一部分蒸汽直接进入汽轮机，另一部分蒸汽进入一级蓄热器(汽包)，进行蒸汽蓄热，还有一部分蒸汽进入储热热交换器，将热量传递给来自冷罐的低温蓄热工质，蓄热工质吸热升温后进入热罐蓄热备用，当日照不足或夜间时，开启一级蓄热器和热罐，通过蒸汽发生器产生蒸汽，驱动汽轮机转动，汽轮机带动电机发电。受蒸汽在高温状态下的高压影响，整个系统处于高压运行状态，系统成本高，系统运行风险大，安全性和可靠性差。

对于采用导热油的热工系统，导热油仅适用于400℃以下的场合，限制了塔式系统接收器的聚焦温度。高温状态油泄漏入大气，成为有毒易燃易爆气体，容易引发火灾，且油的价格昂贵。对于空气热工系统，吸热工质为空气，空气在塔顶吸热器中被加热至高温，一部分高温高压空气直接进入燃气轮机发电，另一部分高温空气进入蓄热器(多孔陶瓷)，进行多孔陶瓷蓄热，当日照不足或夜间时，开启蓄热器，通过蒸汽发生器产生蒸汽，驱动汽轮机转动，汽轮机带动电机发电。受空气热值较低影响，吸热器的设计难度大，极易产生过热，热效率低。

综上，现有太阳能光热电站熔盐热工系统在使用中存在的问题是现有太阳能光热电站熔盐热工系统采用高塔集热并使用塔顶吸热器，因塔顶吸热器位置高使其安装维护困难、系统成本和附加损耗高，吸热、储热使用蒸汽、油等工质，使系统成本和技术风险居高不下的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种二次反射塔式太阳能光热电站熔盐热工系统，以解决现有太阳能光热电站熔盐热工系统采用高塔集热并使用塔顶吸热器，因塔顶吸热器位置高使其安装维护困难、系统成本和附加损耗高，吸热、储热使用蒸汽、油等工质，使系统成本和技术风险居高不下的问题。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：所述二次反射塔式太阳能光热电站熔盐热工系统包括吸热器、冷罐、热罐、蒸汽发生器、冷熔盐充注管路、吸热器冷熔盐管路、吸热器热熔盐管路、蒸汽发生器热熔盐管路、蒸汽发生器冷熔盐管路、给水管路、蒸汽发生器蒸汽管路、定日镜场、工质流体、发电系统和二次反射镜，所述吸热器、冷罐、热罐、蒸汽发生器、定日镜场和发电系统均落地设置，所述二次反射镜安装在塔架上，所述工质流体为熔盐流体，所述工质流体注入到冷熔盐充注管路中，所述冷熔盐充注管路与冷罐连通，冷罐和吸热器之间通过吸热器冷熔盐管路连通，吸热器热熔盐管路的一端与吸热器连通，吸热器热熔盐管路的另一端与热罐连通，蒸汽发生器热熔盐管路的一端与热罐连通，蒸汽发生器热熔盐管路的另一端与蒸汽发生器连通，蒸汽发生器与冷罐之间通过蒸汽发生器冷熔盐管路连通，蒸汽发生器与发电系统通过蒸汽发生器蒸汽管路连通，蒸汽发生器上还连通有给水管路。