[实用新型]一种用于太阳能光热发电的熔盐和导热油热交换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及热量储存及传递技术领域，尤其涉及一种用于太阳能光热发电的熔盐和导热油热交换装置。

背景技术

太阳能光热发电即CSP（Concentrated Solar Power），指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。

1981年，美国等9个国家在西班牙的Tabernas试验基地建成了一座槽型抛物面太阳能发电装置，采用矿物油作为传热和蓄热介质，验证了太阳能发电以及高温显热蓄热的可行性。由于受到季节、气候、昼夜、地理纬度和海拔高度等的影响，太阳辐射是间断且不稳定的，要使太阳能能够持续稳定地被利用，就必须很好地解决蓄能和能量转换问题，这也是太阳能利用的薄弱环节之一。

发明内容

为了满足以上领域的需求和不足，本实用新型的目的是提供一种用于太阳能光热发电的熔盐和导热油热交换装置，该热交换装置同时以导热油和熔盐为蓄热和热交换介质，能够有效解决夜晚或阴雨天光照不足情况下的蓄能和能量转换问题。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型提供了一种用于太阳能光热发电的热交换装置，其特征在于：包括高温贮油缸（1）、用于导热油与蒸汽进行热交换的多级蒸汽吸热交换系统Ⅰ、低温贮油缸（5）、透平汽轮发电机（7）、水预热器、高温熔盐贮缸（6）、用于熔盐与蒸汽进行热交换的多级蒸汽吸热交换系统Ⅱ、低温熔盐贮缸（13）和太阳能吸热器（14）；所述太阳能吸热器（14）、高温贮油缸（1）、多级蒸汽吸热交换系统Ⅰ和低温贮油缸（5）通过输油管道依次串联，形成循环的油回路；所述水预热器、多级蒸汽吸热交换系统Ⅰ和透平汽轮发电机（7）通过蒸汽管道依次串联，形成循环的蒸汽回路Ⅰ；所述高温熔盐贮缸（6）、多级蒸汽吸热交换系统Ⅱ和低温熔盐贮缸（13）通过输盐管道依次串联，形成循环的熔盐回路；所述水预热器、多级蒸汽吸热交换系统Ⅱ和透平汽轮发电机（7）通过蒸汽管道依次串联，形成循环的蒸汽回路Ⅱ。

所述太阳能吸热器（14）与所述高温熔盐贮缸（6）之间通过输油管道相连，形成循环的油回路。

所述用于导热油与蒸汽进行热交换的多级蒸汽吸热交换系统Ⅰ由过热蒸汽交换发生器Ⅰ（2）、饱和蒸汽交换发生器Ⅰ（3）和水蒸气交换发生器Ⅰ（4）依次串联组成。

所述太阳能吸热器（14）、高温贮油缸（1）、过热蒸汽交换发生器Ⅰ（2）、饱和蒸汽交换发生器Ⅰ（3）、水蒸气交换发生器Ⅰ（4）和低温贮油缸（5）通过输油管道依次串联，形成循环的油回路；所述水预热器、水蒸气交换发生器Ⅰ（4）、饱和蒸汽交换发生器Ⅰ（3）、过热蒸汽交换发生器Ⅰ（2）和透平汽轮发电机（7）通过蒸汽管道依次串联，形成循环的蒸汽回路Ⅰ。

所述用于熔盐与蒸汽进行热交换的多级蒸汽吸热交换系统Ⅱ由过热蒸汽交换发生器Ⅱ（8）、饱和蒸汽交换发生器Ⅱ（9）和水蒸气交换发生器Ⅱ（10）依次串联组成。

所述高温熔盐贮缸（6）、过热蒸汽交换发生器Ⅱ（8）、饱和蒸汽交换发生器Ⅱ（9）、水蒸气交换发生器Ⅱ（10）和低温熔盐贮缸（13）通过输盐管道依次串联，形成循环的熔盐回路；所述水预热器、水蒸气交换发生器Ⅱ（10）、饱和蒸汽交换发生器Ⅱ（9）、过热蒸汽交换发生器Ⅱ（8）和透平汽轮发电机（7）通过蒸汽管道依次串联，形成循环的蒸汽回路Ⅱ。

所述过热蒸汽交换发生器Ⅰ（2）和所述过热蒸汽交换发生器Ⅱ（8）并联后与所述透平汽轮发电机（7）串联。

所述水预热器上分别设置进水管道和出水管道。

所述太阳能吸热器（14）为太阳能槽式吸热器。

本实用新型所提供的热交换装置，具有以下优点：

（1）槽式高温导热油可以直接加热水蒸汽和熔盐，使发电和储热两个过程同时进行，最大限度的实现对太阳能能量的高效利用。

（2）高温熔盐有两个方面的用途：当光照充足且电厂用电量需求不大时，高温导热油储罐的导热油经油-水换热器产生过热蒸汽进行发电；高温熔盐储罐则只起储热作用。当光照不足或用电量需求较大时，储存的热量便经换热器产生过热蒸汽，进行发电，以满足电厂的用电量要求。高温熔盐强的储热能力实现了电厂连续、稳定的供电能力。

（3）油-水蒸汽热交换实施油走管内，水蒸气走管外，当导热油由于长期使用有碳化积垢的时候便于换热器的清洗，同时采用多级逆流换热，大大提高了换热效率，实现了太阳能能量高的利用率。