溫回?zé)崞?0，低溫回?zé)崞?0出口的超臨界二氧化碳流體工質(zhì)與再壓縮機(jī)28出口經(jīng)管路七29輸送的超臨界二氧化碳流體工質(zhì)經(jīng)匯流器30進(jìn)行混合，混合后的超臨界二氧化碳流體工質(zhì)經(jīng)匯流器30出口進(jìn)入高溫回?zé)崞?9，超臨界二氧化碳流體工質(zhì)經(jīng)高溫回?zé)崞?9升溫后通過管路31進(jìn)入主換熱器12，在主換熱器12內(nèi)，超臨界二氧化碳流體工質(zhì)與熔鹽工質(zhì)進(jìn)行換熱。所述吸熱器7的一端通過管路一 8與熱熔鹽儲罐9相連，吸熱器7的另一端通過管路八32與冷熔鹽儲罐13出口處的冷熔鹽液下栗14相連；所述的主換熱器12的一端通過管路三15將超臨界二氧化碳流體工質(zhì)輸送至超臨界二氧化碳透平16進(jìn)行膨脹做功，主換熱器12的另一端通過管路九31與高溫回?zé)崞?9相連；其中在二次反射聚光系統(tǒng)1中的定日鏡場4呈環(huán)形布置，二次反射塔5位于定日鏡場4中心，經(jīng)定日鏡場4和二次反射塔5聚光后的太陽光線與水平面夾角為70?90°，此時(shí)二次反射聚光系統(tǒng)1輸出的熱功率為20MW-100MW。
[0033]具體實(shí)施時(shí)，定日鏡場4輸出的熱功率為60MW，發(fā)電機(jī)功率為20MW，太陽光線6經(jīng)定日鏡場4匯聚至二次反射塔5，二次反射塔5將光線二次聚焦至吸熱器7，吸熱器7內(nèi)部工質(zhì)為熔鹽，本實(shí)例中熔鹽為硝酸鈉與硝酸鉀的混合熔鹽，在吸熱器7內(nèi)熔鹽直接吸收太陽輻射能量，熔鹽在吸熱器7出口處溫度被加熱至565°C，成為熱熔鹽，熱熔鹽通過熱熔鹽輸送管路一 8輸送至熱熔鹽儲罐9，由于熱熔鹽儲罐9位于吸熱器7水平面之下，故不需要熔鹽栗，節(jié)省了動力；熱熔鹽儲存于熱熔鹽儲罐9，當(dāng)需要發(fā)電時(shí)，由熱熔鹽液下栗10將熱熔鹽輸送至主換熱器12，在主換熱器12內(nèi)熱熔鹽與超臨界二氧化碳換熱后，熔鹽的出口溫度為415°C，成為冷熔鹽，冷熔鹽進(jìn)入冷熔鹽儲罐13存儲，在白天正常運(yùn)行時(shí)，冷熔鹽由冷熔鹽液下栗14輸送至吸熱器7加熱；冷熔鹽依次經(jīng)過吸熱器7—熱熔鹽儲罐9一主換熱器12—冷熔鹽儲罐13—吸熱器7后，完成一個循環(huán)，在主換熱器12內(nèi)將熱量傳遞超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)3。
[0034]超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)3的工質(zhì)為超臨界二氧化碳流體工質(zhì)，超臨界二氧化碳流體工質(zhì)在主換熱器12內(nèi)被加熱到550°C，壓力為19MPa，超臨界二氧化碳流體工質(zhì)經(jīng)管路三15輸送至超臨界二氧化碳透平16膨脹做功，做功后的超臨界二氧化碳流體工質(zhì)溫度為400°C，經(jīng)管路四18輸送至高溫回?zé)崞?9，經(jīng)過高溫回?zé)崞?9放熱后，超臨界二氧化碳流體工質(zhì)的溫度降低為205°C，再進(jìn)入低溫回?zé)崞?0，經(jīng)過低溫回?zé)崞?0放熱后，超臨界二氧化碳流體工質(zhì)的溫度降低為50°C，低溫回?zé)幔?0出口的超臨界二氧化碳流體工質(zhì)經(jīng)分流器21分為兩路，一路經(jīng)由支管路一 22進(jìn)入預(yù)冷器24，一路經(jīng)由支管路二 23輸送至再壓縮機(jī)28，在本實(shí)例中預(yù)冷器24為空氣冷卻，其作用是進(jìn)一步降低超臨界二氧化碳流體工質(zhì)的溫度，預(yù)冷器24出口的超臨界二氧化碳流體工質(zhì)的溫度為36°C，預(yù)冷器24出口的超臨界二氧化碳流體工質(zhì)經(jīng)管路五25輸送至主壓縮機(jī)26進(jìn)行升壓，升壓后的超臨界二氧化碳流體工質(zhì)壓力為20MPa，經(jīng)管路六27輸送至低溫回?zé)崞?0，在低溫回?zé)崞?0中，超臨界二氧化碳流體工質(zhì)升溫至185°C ;在匯流器30中，低溫回?zé)崞?0出口的超臨界二氧化碳流體工質(zhì)與再壓縮機(jī)28出口經(jīng)管路七29輸送的超臨界二氧化碳流體工質(zhì)進(jìn)行混合，混合后的超臨界二氧化碳流體工質(zhì)經(jīng)匯流器30出口進(jìn)入高溫回?zé)崞?9，在高溫回?zé)崞?9中升溫至395°C ;超臨界二氧化碳流體工質(zhì)經(jīng)高溫回?zé)崞?9升溫后進(jìn)入主換熱器12，在主換熱器12內(nèi)，超臨界二氧化碳流體工質(zhì)與熔鹽換熱，主換熱器12出口的超臨界二氧化碳流體工質(zhì)的溫度達(dá)到550°C，經(jīng)由管路三15再次輸送至超臨界二氧化碳透平16膨脹做功，完成一個布雷頓循環(huán)。
[0035]本實(shí)施方案中，采用二次反射聚光系統(tǒng)及直接吸熱式的熔鹽吸熱器，不容易發(fā)生熔鹽凍堵，降低了運(yùn)行成本，系統(tǒng)的安全性得到了保證，發(fā)電系統(tǒng)循環(huán)工質(zhì)為超臨界二氧化碳，預(yù)冷器采用空冷形式，實(shí)現(xiàn)了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的無水化運(yùn)行，在缺水的區(qū)域具有較高的推廣價(jià)值。
[0036]以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，故凡依本實(shí)用新型專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實(shí)用新型專利申請范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于二次反射聚光吸熱技術(shù)的超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:包括二次反射聚光系統(tǒng)、熔鹽吸熱儲能換熱系統(tǒng)和超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)，其中所述的二次反射聚光系統(tǒng)包括定日境場和二次反射塔，太陽光線經(jīng)定日鏡場匯聚至二次反射塔，二次反射塔將定日鏡場聚焦的太陽光線進(jìn)行二次聚焦，二次反射塔將太陽光線二次聚焦至吸熱器; 所述的熔鹽吸熱儲能換熱系統(tǒng)包括吸熱器、熱熔鹽儲罐、冷熔鹽儲罐和主換熱器，吸熱器通過管路一與熱熔鹽罐相連，熱熔鹽儲罐的出口設(shè)有熱熔鹽液下栗，熱熔鹽液下栗通過管路二與主換熱器的一端相連，主換熱器的另一端與冷熔鹽儲罐相連，冷熔鹽儲罐的出口設(shè)有冷熔鹽液下栗、冷熔鹽液下栗通過管路八與吸熱器相連； 所述的超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)包括超臨界二氧化碳透平、發(fā)電機(jī)、高溫回?zé)崞鳌⒌蜏鼗責(zé)崞?、分流器、主壓縮機(jī)、再壓縮機(jī)和匯流器，二氧化碳透平與發(fā)電機(jī)、再壓縮機(jī)和主壓縮機(jī)之間用傳動軸連接，其中，超臨界二氧化碳透平通過管路四將做功后的超臨界二氧化碳流體工質(zhì)送至高溫回?zé)崞?，?jīng)過高溫回?zé)崞鞣艧岷筮M(jìn)入低溫回?zé)崞?，低溫回?zé)崞鞒隹诘某R界二氧化碳流體工質(zhì)經(jīng)分流器分為兩路，一路經(jīng)由支管路一進(jìn)入預(yù)冷器，另一路經(jīng)由支管路二輸送至再壓縮機(jī)，預(yù)冷器出口的超臨界二氧化碳流體工質(zhì)經(jīng)管路五輸送至主壓縮機(jī)進(jìn)行升壓，升壓后的超臨界二氧化碳流體工質(zhì)經(jīng)管路六輸送至低溫回?zé)崞?，低溫回?zé)崞鞒隹诘某R界二氧化碳流體工質(zhì)與再壓縮機(jī)出口經(jīng)管路七輸送的超臨界二氧化碳流體工質(zhì)經(jīng)匯流器進(jìn)行混合，混合后的超臨界二氧化碳流體工質(zhì)經(jīng)匯流器出口進(jìn)入高溫回?zé)崞?，超臨界二氧化碳流體工質(zhì)經(jīng)高溫回?zé)崞魃郎睾笸ㄟ^管路九進(jìn)入主換熱器，在主換熱器內(nèi)，超臨界二氧化碳流體工質(zhì)與熔鹽工質(zhì)進(jìn)行換熱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二次反射聚光吸熱技術(shù)的超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述吸熱器的一端通過管路一與熱熔鹽儲罐相連，吸熱器的另一端通過管路八與冷熔鹽儲罐出口處的冷熔鹽液下栗相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二次反射聚光吸熱技術(shù)的超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的主換熱器的一端通過管路三將超臨界二氧化碳流體工質(zhì)輸送至超臨界二氧化碳透平進(jìn)行膨脹做功，主換熱器的另一端通過管路九與高溫回?zé)崞飨噙B。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二次反射聚光吸熱技術(shù)的超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的吸熱器位于二次反射塔底部水平面中心位置，其高度為3m-7m。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二次反射聚光吸熱技術(shù)的超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的熱熔鹽儲罐和冷熔鹽儲罐位于同一水平面，且兩者的底部處于吸熱器水平面之下5m_10m。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二次反射聚光吸熱技術(shù)的超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)位于吸熱器底部水平面之上2m-8m。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二次反射聚光吸熱技術(shù)的超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的二次反射聚光系統(tǒng)包括定日境場和二次反射塔，定日鏡場呈環(huán)形布置，二次反射塔位于定日鏡場中心，經(jīng)定日鏡場和二次反射塔聚光后的太陽光線與水平面夾角為70 ?90°。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二次反射聚光吸熱技術(shù)的超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的二次反射聚光系統(tǒng)輸出的熱功率為20MW-100MW。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及基于二次反射聚光吸熱技術(shù)的超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)，包括二次反射聚光系統(tǒng)、熔鹽吸熱儲能換熱系統(tǒng)和超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)，其中所述的二次反射聚光系統(tǒng)包括定日境場和二次反射塔，太陽光線經(jīng)定日鏡場匯聚至二次反射塔，二次發(fā)射塔將太陽光線二次匯聚于吸熱器，所述的熔鹽吸熱儲能換熱系統(tǒng)包括吸熱器、熱熔鹽儲罐、冷熔鹽儲罐和主換熱器，所述的超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)包括超臨界二氧化碳透平、發(fā)電機(jī)、高溫回?zé)崞?、低溫回?zé)崞?、分流器、主壓縮機(jī)、再壓縮機(jī)和匯流器，該系統(tǒng)結(jié)合了二次反射太陽能技術(shù)和超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，保證了系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行，減少了光熱電站冷卻水的消耗，系統(tǒng)具有較高的循環(huán)效率。
【IPC分類】F03G6/06, F01K25/10
【公開號】CN205047262
【申請?zhí)枴緾N201520798281
【發(fā)明人】游思梁, 陳煜達(dá), 沈平, 宋士雄, 魏麗娟
【申請人】上海晶電新能源有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月16日