[发明专利]熔融盐储热太阳能热发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种槽式熔融盐储热太阳能热发电系统，特别是一种能稳定输出电力负荷的槽式熔融盐储热太阳能热发电系统。

背景技术

槽式太阳能热发电全称为“槽式抛物面聚光太阳能热发电”，其装置是一种借助槽式抛物面反光镜将太阳光反射并聚焦到集热管上，加热集热管中的导热流体，管中导热流体通过换热系统将水加热成水蒸汽，驱动汽轮发电机组发电的清洁能源利用装置。

槽式太阳能热发电技术是目前世界上最成熟的，也是商业化运行项目最多的太阳能热发电技术。槽式太阳能热发电技术的优势在于：系统结构紧凑，其太阳能热辐射收集装置占地面积比塔式和碟式系统的要小30%-50%；槽式抛物面集热装置的制造所需的构件形式不多，容易实现标准化，适合批量生产；用于聚焦太阳光的槽式抛物面聚光器加工简单，制造成本较低；太阳能槽式发电不需太高的建筑，其跟踪系统只需一维同轴跟踪即可实现多个集热器的实时跟踪，减少跟踪系统难度和费用。

然而现有的槽式太阳能热发电系统也存在诸多问题。如图1所示的现有的槽式太阳能热发电系统主要包括以下四个子系统。

（1）集热子系统，是系统的核心，由槽式抛物面反光镜、接收器和跟踪装置构成。热接收器采用真空管式，跟踪方式采用一维跟踪，可采用南北向布置方式。

（2）蒸汽发生子系统，由预热器、蒸汽发生器、过热器和再热器组成。工质为导热油时，采用双回路，即接收器中导热油被加热后，进入蒸汽发生子系统中产生过热蒸汽，过热蒸汽进入汽轮发电子系统发电。

（3）发电子系统，基本组成与常规发电设备类似，但需要配置一种专用控制装置，用于太阳能加热系统与辅助能源系统之间的切换，或用于太阳能加热系统与辅助能源加热系统混合工作。

（4）储热子系统，在白天导热油提供热量并储存，在夜间情况下，太阳能热发电系统可以依靠热储能系统储存的能量维持系统正常运行一定的时间。

上述导热油流经集热子系统、储热子系统及蒸汽发生子系统，导热油在集热子系统中为吸热介质，在储热子系统内为放热和吸热介质，在蒸汽发生子系统内作为放热介质。导热油的热量来自于集热子系统内的集热镜场吸收太阳能辐射，一部分导热油进入蒸汽发生子系统，一部分进入储热子系统进行热量的交换和储存，在没有太阳的情况下，集热子系统无法供热或供热产生波动，储能子系统便可提供热量。在一定程度上，导热油的温度和流量随太阳能辐射的变化而变化，造成蒸汽发生子系统内蒸汽参数的变化，进而容易造成发电子系统内汽轮机出力的负荷波动。虽然系统内配置了储能子系统，在汽机出力发生波动的时候可调用储能装置消除负荷波动，但储热子系统的出热管道与集热子系统共用一个输送管道，由充热阶段转入放热阶段需要一定时间，产生时间差，这段时间内无法消除汽轮机的负荷变化，给电站控制增加了很大难度。

因此，如何保证蒸汽发生子系统内蒸汽参数和发电子系统内的出力负荷保持稳定、不产生波动，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的所解决的技术问题即在提供一种能稳定输出电力负荷的槽式熔融盐储热太阳能热发电系统。

本发明所采用的技术手段如下所述。

一种熔融盐储热太阳能热发电系统，包含集热子系统、储热子系统、蒸汽发生子系统和发电子系统，所述集热子系统连接储热子系统，储热子系统连接蒸汽发生子系统，蒸汽发生子系统连接发电子系统。

所述储热子系统，包含依次相连的高温熔盐储罐、导热油-熔盐换热器和低温熔盐储罐，所述蒸汽发生子系统包含依次相连的过热器、蒸汽发生器和预热器，还包含再热器，所述高温熔盐储罐连接过滤器和再热器，所述低温熔盐储罐连接预热器和再热器，导热油-熔盐换热器连接集热子系统。

所述过热器和再热器连接发电子系统内的汽轮机和冷凝设备。

所述集热子系统包括集热镜场。在集热镜场输送导热油管道上设有膨胀油箱和导热油泵。