專利名稱：槽式太陽能熱發(fā)電電廠回路設(shè)計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體是以熔鹽作為存儲太陽能熱量的熱載體，并設(shè)計了回收管道在需要的時候可以將熔鹽回收到儲熱罐中保存的槽式太陽能熱發(fā)電電廠回路設(shè)計。
背景技術(shù)：
在太陽能熱發(fā)電技術(shù)中，槽式系統(tǒng)是目前技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的太陽能熱發(fā)電技術(shù)，槽式太陽能熱電站主要包括大面積槽形拋物面聚光器、跟蹤裝置、熱載體、蒸汽產(chǎn)生器和常規(guī)循環(huán)蒸氣發(fā)電系統(tǒng)。聚光反射鏡面由經(jīng)過表面處理的金屬薄板或薄膜材料制成，單軸太陽追蹤系統(tǒng)保證將80 100倍匯聚的太陽光準(zhǔn)確反射到熱吸收管上，并將管路內(nèi)流動的熱載體加熱到高溫，高溫的熱載體被輸送到一個熱交換器，并在那里將水加熱產(chǎn)生蒸汽來驅(qū)動傳統(tǒng)的渦輪發(fā)電機發(fā)電。傳統(tǒng)的槽式熱電站利用合成油作為熱載體存儲太陽能，然而油作為熱載體最高只能被加熱到400°C的溫度，而在此溫度下產(chǎn)生的蒸汽質(zhì)量一般，限制了后端發(fā)電機組的運行效率。近年來，在一些新的槽式熱電站中，正在嘗試使用熔鹽作為熱載體，將太陽能以熱能的形式儲存起來，熱量中的一部分用于熱交換發(fā)電，另一部分熱量用儲熱罐加以存儲。存儲的熔鹽的熱量還能實現(xiàn)保持熱電廠M小時發(fā)電，這讓該技術(shù)超然出眾，這意味著工廠可以延長運營時間。利用熔鹽作為熱載體的電廠，運轉(zhuǎn)溫度一般在四0-5601，比利用合成油作為熱載體的熱效率提高了 2. 7倍，另外，熔鹽還具有成本低廉、熱轉(zhuǎn)化效率高以及密度高壓強小等優(yōu)勢，使其作為太陽能熱電發(fā)電系統(tǒng)中熱載體的不二之選。目前，在利用熔鹽作為熱載體的方向上面臨兩個關(guān)鍵的技術(shù)問題第一，熔鹽(以 60%硝酸鈉+40%硝酸鉀為例，凝固溫度在230°C )具有相對較高的凝固溫度，也就是說，為了維持熔鹽在整個系統(tǒng)回路管道中處于可流動的液態(tài)，熔鹽的溫度必須高于230°C。這樣帶來的問題就是，如果太陽能熱電廠在沒有日照的夜間不將熔鹽全部收集存儲起來，那么留在管道內(nèi)的熔鹽就會凝固為固體，這樣會損失掉大量的熱能，在下一個工作日間還需要消耗同樣大量的熱能才能融化固態(tài)的熔鹽。另外，由于凝固時熔鹽的體積增大，還有可能會導(dǎo)致管道的破裂。因此，在一個日間結(jié)束后，應(yīng)該將整個管道回路中的熔鹽全部輸送到一個大型的儲熱罐中存儲，這樣既減少了熱能的損失，又保證了管道的安全。第二，熔鹽對管道有一定的腐蝕性，尤其是在管道與管道的接頭處對橡膠等材料的腐蝕尤為嚴(yán)重，這將會引起管道的泄漏，從而影響系統(tǒng)的安全正常運行。因此，如何科學(xué)合理的設(shè)計電廠管道回路，是能否充分利用熔鹽這種高效的熱載體的另外一個關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決技術(shù)問題是提供一種能夠減少夜間由于溫度下降造成的熱能損失，又保證管道的安全，還能實現(xiàn)太陽能電廠M小時發(fā)電的槽式太陽能熱發(fā)電電廠回路設(shè)計。
槽式太陽能熱發(fā)電電廠回路設(shè)計，設(shè)置于槽式太陽能集熱場中，集熱場分為若干個集熱器單元，一個集熱器單元包括可以跟蹤聚光的拋物鏡面和放置于拋物鏡面焦點線上的集熱管，每個集熱器單元都與地面有一個小的傾角，使集熱器單元兩端相對高度差不超過lm，其特征在于將相鄰的兩個集熱器單元的集熱管相連接，在兩個相鄰集熱器單元連接處就形成了集熱管管道最高處或者最低處，在集熱管管道的最低處安裝一個熔鹽回收閥門，通過閥門與回收熔鹽收集回路相連，在相鄰兩個集熱器單元的最高處安裝一個高溫高壓氮氣閥門。所述的熔鹽收集回路分為熔鹽收集支路和熔鹽收集干路，所述的熔鹽收集支路一端與兩個相鄰集熱管的最低處相連，另一端連接熔鹽收集干路，熔鹽收集干路直接連接到熔鹽儲熱罐。所述的熔鹽儲熱罐放置于整個集熱場的最低處且位于太陽能電廠的中心處。所述的熔鹽收集回路采用全焊的方式連接成為一個整體。所述的熔鹽收集干路分為熱熔鹽收集干路和冷熔鹽收集干路。所述的熔鹽儲熱罐為圓柱體。本分發(fā)明當(dāng)夜晚集熱器停止工作后(或白天光場集熱器收集的熱量不足以維持 50麗的設(shè)計電輸出功率時)，打開熔鹽回收閥門，使整個管道中流動的熔鹽流入到收集回路，進行回收，由于在管道中流動的熔鹽是完全在重力的作用下流動，流動的速度相對來說比較慢，再打開高溫高壓氮氣閥門，高壓氮氣進入管道，提供一個推力加速管道內(nèi)的熔鹽流動，使得熔鹽能夠加快地通過收集管道進入儲熱罐；當(dāng)回路管道中的熔鹽全部收集進入儲熱罐以后，回路管道中已經(jīng)沒有熔鹽，沒有必要保持管道的溫度，讓其自然冷卻即可。當(dāng)要重啟整個系統(tǒng)的時候，所做的操作正好相反，先要打開氮氣閥門，將高溫高壓氮氣注入到管道中，將管道加熱到熔鹽凝固溫度以上，再將高溫熔鹽從儲熱罐中通過收集管道系統(tǒng)注入到整個系統(tǒng)回路中，開始儲熱循環(huán)過程。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明在需要的時候能夠?qū)⒒芈饭艿乐械娜埯}全部輸送到一個大型的儲熱罐中存儲，這樣既減少了夜間由于溫度下降造成的熱能損失，又保證了管道的安全，還能實現(xiàn)太陽能電廠M小時發(fā)電，同時，通過全焊管道設(shè)計避免了熔鹽對管道所造成的腐蝕。


圖1是本發(fā)明俯瞰示意圖；圖2是本發(fā)明側(cè)視圖；圖3是本發(fā)明正視圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。如圖1、圖2、圖3所示，一種槽式太陽能熱發(fā)電電廠回路設(shè)計，設(shè)置于槽式太陽能集熱場中，集熱場分為若干個集熱器單元，一個集熱器單元包括可以跟蹤聚光的拋物鏡面和放置于拋物鏡面焦點線上的集熱管1，每個集熱器單元都與地面有一個小的傾角，該傾角不能過大，使集熱器單元兩端相對高度差不超過lm，將相鄰的兩個集熱器單元的集熱管1 相連接，在兩個相鄰集熱器單元連接處就形成了集熱管管道最高處或者最低處，在集熱管管道的最低處安裝一個熔鹽回收閥門8，通過熔鹽回收閥門8與熔鹽收集回路2相連，在相鄰兩個集熱器單元的最高處安裝一個高溫高壓氮氣閥門7。熔鹽收集回路2分為熔鹽收集支路3和熔鹽收集干路4，熔鹽收集支路3 —端與兩個相鄰集熱管的最低處相連，另一端連接熔鹽收集干路4，熔鹽收集干路4直接連接到熔鹽儲熱罐9，熔鹽收集干路4分為熱熔鹽收集干路5和冷熔鹽收集干路4。熔鹽儲熱罐9放置于整個集熱場的最低處且位于太陽能電廠的中心處，為圓柱體結(jié)構(gòu)，以保證熔鹽能夠在重力作用下流動，且能使得回收熔鹽的管道長度盡可能的短。熔鹽收集回路2采用全焊的方式連接成為一個整體，這樣就避免了熔鹽對管道與管道連接處的腐蝕，保證整個系統(tǒng)的運行安全。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.槽式太陽能熱發(fā)電電廠回路設(shè)計，設(shè)置于槽式太陽能集熱場中，集熱場分為若干個集熱器單元，一個集熱器單元包括可以跟蹤聚光的拋物鏡面和放置于拋物鏡面焦點線上的集熱管，每個集熱器單元都與地面有一個小的傾角，使集熱器單元兩端相對高度差不超過 lm，其特征在于將相鄰的兩個集熱器單元的集熱管相連接，在兩個相鄰集熱器單元連接處就形成了集熱管管道最高處或者最低處，在集熱管管道的最低處安裝一個熔鹽回收閥門， 通過閥門與回收熔鹽收集回路相連，在相鄰兩個集熱器單元的最高處安裝一個高溫高壓氮氣閥門。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽式太陽能熱發(fā)電電廠回路設(shè)計，其特征在于所述的熔鹽收集回路分為熔鹽收集支路和熔鹽收集干路，所述的熔鹽收集支路一端與兩個相鄰集熱管的最低處相連，另一端連接熔鹽收集干路，熔鹽收集干路直接連接到熔鹽儲熱罐。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的槽式太陽能熱發(fā)電電廠回路設(shè)計，其特征在于所述的熔鹽儲熱罐放置于整個集熱場的最低處且位于太陽能電廠的中心處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽式太陽能熱發(fā)電電廠回路設(shè)計，其特征在于所述的熔鹽收集回路采用全焊的方式連接成為一個整體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽式太陽能熱發(fā)電電廠回路設(shè)計，其特征在于所述的熔鹽收集干路分為熱熔鹽收集干路和冷熔鹽收集干路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽式太陽能熱發(fā)電電廠回路設(shè)計，其特征在于所述的熔鹽儲熱罐為圓柱體。
全文摘要
槽式太陽能熱發(fā)電電廠回路設(shè)計，涉及槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)置于槽式太陽能集熱場中，集熱場分為若干個集熱器單元，一個集熱器單元包括可以跟蹤聚光的拋物鏡面和放置于拋物鏡面焦點線上的集熱管，每個集熱器單元都與地面有一個小的傾角，使集熱器單元兩端相對高度差不超過1m，其特征在于將相鄰的兩個集熱器單元的集熱管相連接，在兩個相鄰集熱器單元連接處就形成了集熱管管道最高處或者最低處，在集熱管管道的最低處安裝一個熔鹽回收閥門，通過閥門與回收熔鹽收集回路相連，在相鄰兩個集熱器單元的最高處安裝一個高溫高壓氮氣閥門。本發(fā)明在需要的時候能夠?qū)⒒芈饭艿乐械娜埯}全部輸送到一個大型的儲熱罐中存儲，這樣既減少了夜間由于溫度下降造成的熱能損失，又保證了管道的安全。
文檔編號F24J2/34GK102168890SQ20111007613
公開日2011年8月31日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者朱偉, 章文揚, 謝中立 申請人:杭州立揚聚光蓄熱科技有限公司