[发明专利]一种点-线聚焦结合式太阳能热发电系统及方法

说明书

本发明公开了一种点‑线聚焦结合式太阳能热发电系统及方法，低温集热段利用线聚焦的低温、镜场效率高的特性，取代预热器，高温段采用点聚焦高温，热电效率高的特点，减少点聚焦吸热器高度、提高镜场效率。本发明集成效率高、损耗小，成本低。

技术领域

本发明属于新能源发电领域，具体涉及一种点-线聚焦结合式太阳能热发电系统及方法。

背景技术

在高比例的可再生能源发电系统中，需要构建新型电力系统或电源系统来支撑双碳目标的实现，太阳能热发电具有大规模长时间储热储能作用，可作为基本负荷电源或调峰电源，克服可再生能源发电波动性，间隙性，不连续性等劣势，提高电力系统的稳定性，为实现双碳目标，节约大规模风电，光伏储能调峰等问题提供实现路径。

目前组合式太阳能热发电系统中，槽式一般采用导热油蒸汽发生系统、塔式采用熔盐蒸汽发生系统，然后给水系统结合。采用导热油存在高温结焦，泄漏后污染环境，气味难闻，12℃以下需要防凝等，和熔盐系统结合有两种介质，造成系统复杂等问题。

或者循环介质采用超临界二氧化碳。目前超临界二氧化碳汽轮机存在高温腐蚀，密封等问题，同时700℃以上的管道，阀门材料的长期运行的可靠性期待验证。

或者是槽式和塔式采用水工质或熔盐工质的同一种介质。塔式采用水工质在塔式吸热器大热负荷下及大的热负荷变化率下难以控制，造成吸热气部分区域传热恶化，熔盐出现爆管等问题。而低温段在槽式集热场中采用熔盐作为集热介质，一是没有充分发挥熔盐的高温性能，二是熔盐的凝固点较高，需要较多的防凝电耗和措施，三是槽式熔盐的旋转接头或连接软管可靠性需要解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种点-线聚焦结合式太阳能热发电系统及方法，以克服现有技术存在的缺陷，本发明利用不同太阳能热发电技术特点和优势，进行能量的梯级利用，充分利用工质特性，降低厂用电率，提高太阳能热发电效率，降低系统造价，对太阳能热发电技术发展具有重要作用。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种点-线聚焦结合式太阳能热发电系统，包括点聚焦吸热器，所述点聚焦吸热器通过点聚焦聚光镜场聚焦热量，所述点聚焦吸热器的出口端连接至高温储热罐，所述高温储热罐的出口连接至过热器的熔盐侧入口以及再热器的熔盐侧入口，过热器的熔盐侧出口连接至蒸发器的熔盐侧入口，再热器的熔盐侧出口和蒸发器的熔盐侧出口共同连接至低温储热罐的入口端，低温储热罐的出口端连接至点聚焦吸热器的入口端；

所述过热器的蒸汽侧出口连接至汽轮机高压缸入口，汽轮机高压缸的出口连接至再热器的汽侧入口，再热器的汽侧出口连接至汽轮机中压缸的入口，汽轮机中压缸的出口连接至汽轮机低压缸的入口，汽轮机低压缸的排汽口连接至凝汽器，凝汽器的凝结水出口端通过轴封加热器连接至若干串联的低压加热器，所述低压加热器的蒸汽入口连接至汽轮机低压缸的蒸汽抽出口，所述低压加热器的疏水出口依次串联后连接至凝汽器的汽侧入口端，若干串联的低压加热器的水出口连接至除氧器，除氧器的蒸汽入口连接至汽轮机中压缸的蒸汽出口，除氧器的给水出口连接至若干串联的高压加热器，所述高压加热器的蒸汽入口连接至汽轮机高压缸和汽轮机中压缸的蒸汽抽出口，所述高压加热器的疏水出口依次串联后连接至除氧器汽侧入口，若干串联的高压加热器的水出口通过线聚焦镜场连接至蒸发器的水侧入口。

进一步地，所述低温储热罐的出口端通过低温熔盐泵连接至点聚焦吸热器的入口端。

进一步地，所述高温储热罐的出口通过高温熔盐泵连接至过热器的熔盐侧入口以及再热器的熔盐侧入口。

进一步地，所述除氧器的出口通过给水泵连接至若干串联的高压加热器。

进一步地，所述凝汽器的出口端通过凝结水泵连接至轴封加热器。

进一步地，所述点聚焦聚光镜场采用一次聚焦的点聚焦聚光镜场或者二次反射聚焦的点聚焦聚光镜场。