塔式光热聚光集热系统为SGS系统提供换热介质的系统的制作方法

本实用新型属于光热发电技术领域，特别是涉及一种塔式光热聚光集热系统为sgs系统提供换热介质的系统。

背景技术：

通过水或其他工质和装置将太阳辐射能转换为电能的发电方式，称为光热发电。先将太阳能转化为热能，再将热能转化成电能，它有两种转化方式：一种是将太阳热能直接转化成电能，如半导体或金属材料的温差发电，真空器件中的热电子和热电离子发电，碱金属热电转换，以及磁流体发电等；另一种方式是将太阳热能通过热机（如汽轮机）带动发电机发电，与常规热力发电类似，只不过是其热能不是来自燃料，而是来自太阳能。太阳能热发电有多种类型，主要有以下五种：塔式系统、槽式系统、盘式系统、太阳池和太阳能塔热气流发电。前三种是聚光型太阳能热发电系统，后两种是非聚光型。

塔式光热发电技术是由定日镜将太阳光反射到吸热器上，吸热器将太阳的光能转换为熔盐或者导热油等介质的热能储存在冷、热储罐中，再通过蒸汽发生器系统（又称为sgs）将高温介质的热能通过热交换系统将给水加热成高温高压蒸汽通过主汽调节阀进入汽轮机，带动蒸汽轮机做功传动给发电机发电。如图1所示，塔式光热电站聚光集热系统包括定日镜场、冷储罐1、吸热塔2、吸热器3、热储罐4、蒸汽发生器系统5、上塔管6、下塔管7、换热介质进口管8、换热介质出口管9、冷泵10、热泵11及各连接管道上设置的调节阀和截止阀组成，冷泵10将低温介质打入吸热器3中，通过吸热屏吸收定日镜场反射上来的热量，逐渐升温，变成高温介质，并通过下塔管7流入冷储罐1或热储罐4，完成聚光集热。热泵11将高温介质通过换热介质进口管8打入sgs系统，换热产生高温高压蒸汽，带动汽轮发电机组旋转发电，换热后的低温介质通过换热介质出口管9进入冷储罐1。

现有技术的不足为，塔式光热电站聚光集热系统与sgs系统是属于两个单独系统，相互之间没有联系，这样就会造成聚光集热系统中的一部分能量白白损失掉，造成能量的浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了提供一种塔式光热聚光集热系统为sgs系统提供换热介质的系统，解决现有塔式光热电站聚光集热系统与sgs系统之间无联系造成能量浪费的问题。

本实用新型为了解决上述问题所采取的技术方案是，提供了一种塔式光热聚光集热系统为sgs系统提供换热介质的系统，包括冷储罐、吸热塔、吸热器、热储罐、蒸汽发生器系统、上塔管、下塔管、换热介质进口管、换热介质出口管、冷泵、热泵、疏放罐及各连接管道上设置的调节阀和截止阀组成，还包括主调节连接管、次调节连接管，其中主调节连接管的一端设置在吸热器与下塔管的调节阀之间，主调节连接管的另一端设置在换热介质进口管的两个调节阀之间，主调节连接管上设置有一个主压力流量调节阀和两个调节截止阀，且主压力流量调节阀位于两个调节截止阀之间，次调节连接管的两端均与主调节连接管相连通，次调节连接管上设置有次压力流量调节阀，次压力流量调节阀与主压力流量调节阀并联设置。

优选地，所述主压力流量调节阀的调节能力大于次压力流量调节阀的调节能力。

优选地，所述次压力流量调节阀调节能力为主压力流量调节阀调节能力的2/5。

优选地，所述主调节连接管由吸热器端向蒸汽发生器系统端倾斜向下设置，且主调节连接管与水平方向的夹角为α，α为5°～10°。

优选地，所述主调节连接管与疏放罐之间连通有疏放管道，疏放管道设置有疏放截止阀。

本实用新型的有益效果：该实用新型结构简单，操作方便，光热电站白天运行时，冷泵运行，吸热塔上的吸热器聚光吸热，利用吸热塔200米及以上的高度差压力，通过下塔管、主调节连接管、换热介质进口管为sgs系统提供热介质，加热给水产生蒸汽，此时不需要热泵运行，降低用电率。光热电站一般白天吸热运行8～10小时，50mw的光热电站，热泵功率一般为200～300kw，热泵白天停运每天可节省2000～3000度用电量，一个月按照30天计算，每月大约节约60000～90000度用电量，一年按照365天计算，每年大约节约720000～1080000度用电量，光热电站上网电价现阶段为1.15元/度，一年可以节约828000～1242000元。

附图说明

图1为现有技术中塔式光热电站聚光集热系统与sgs系统的结构示意图；

图2为本实用新型中塔式光热电站聚光集热系统与sgs系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图对本实用新型实施方式作进一步详细描述。

如图2所示，本实用新型提供了一种塔式光热聚光集热系统为sgs系统提供换热介质的系统，包括冷储罐1、吸热塔2、吸热器3、热储罐4、蒸汽发生器系统5、上塔管6、下塔管7、换热介质进口管8、换热介质出口管9、冷泵10、热泵11及各连接管道上设置的调节阀和截止阀组成，还包括疏放罐12、主调节连接管13、次调节连接管18，其中主调节连接管13的一端设置在吸热器3与下塔管7的调节阀之间，主调节连接管13的另一端设置在换热介质进口管8的两个调节阀之间，主调节连接管13与疏放罐12之间连通有疏放管道14，疏放管道14设置有疏放截止阀15，主调节连接管13上设置有一个主压力流量调节阀16和两个调节截止阀17，且主压力流量调节阀16位于两个调节截止阀17之间，次调节连接管18的两端均与主调节连接管13相连通，次调节连接管18上设置有次压力流量调节阀19，次压力流量调节阀19与主压力流量调节阀16并联设置。

通常情况下主压力流量调节阀16的调节能力大于次压力流量调节阀19的调节能力，次压力流量调节阀19调节能力为主压力流量调节阀16调节能力的2/5，例如主压力流量调节阀16的热负荷为100%，次压力流量调节阀19的热负荷为40%。

所述主调节连接管13由吸热器3端向蒸汽发生器系统5端倾斜向下设置，且主调节连接管13与水平方向的夹角为α，α为5°～10°，该实施例中α取8°，主调节连接管13的倾斜设置便于热介质流向sgs系统5。

光热电站白天运行时，冷泵10运行，吸热塔2上的吸热器3聚光吸热，利用吸热塔2二百米及以上的高度差压力，通过下塔管7、主调节连接管13、换热介质进口管8为sgs系统5提供热介质，加热给水产生蒸汽，此时不需要热泵11运行，降低用电率。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。

技术特征：

1.一种塔式光热聚光集热系统为sgs系统提供换热介质的系统，包括冷储罐（1）、吸热塔（2）、吸热器（3）、热储罐（4）、蒸汽发生器系统（5）、上塔管（6）、下塔管（7）、换热介质进口管（8）、换热介质出口管（9）、冷泵（10）、热泵（11）、疏放罐（12）及各连接管道上设置的调节阀和截止阀组成，其特征在于：还包括主调节连接管（13）、次调节连接管（18），其中主调节连接管（13）的一端设置在吸热器（3）与下塔管（7）的调节阀之间，主调节连接管（13）的另一端设置在换热介质进口管（8）的两个调节阀之间，主调节连接管（13）上设置有一个主压力流量调节阀（16）和两个调节截止阀（17），且主压力流量调节阀（16）位于两个调节截止阀（17）之间，次调节连接管（18）的两端均与主调节连接管（13）相连通，次调节连接管（18）上设置有次压力流量调节阀（19），次压力流量调节阀（19）与主压力流量调节阀（16）并联设置。

2.根据权利要求1所述的一种塔式光热聚光集热系统为sgs系统提供换热介质的系统，其特征在于：所述主压力流量调节阀（16）的调节能力大于次压力流量调节阀（19）的调节能力。

3.根据权利要求1或2所述的一种塔式光热聚光集热系统为sgs系统提供换热介质的系统，其特征在于：所述次压力流量调节阀（19）调节能力为主压力流量调节阀（16）调节能力的2/5。

4.根据权利要求1所述的一种塔式光热聚光集热系统为sgs系统提供换热介质的系统，其特征在于：所述主调节连接管（13）由吸热器（3）端向蒸汽发生器系统（5）端倾斜向下设置，且主调节连接管（13）与水平方向的夹角为α，α为5°～10°。

5.根据权利要求1所述的一种塔式光热聚光集热系统为sgs系统提供换热介质的系统，其特征在于：所述主调节连接管（13）与疏放罐（12）之间连通有疏放管道（14），疏放管道（14）设置有疏放截止阀（15）。

技术总结
本实用新型涉及一种塔式光热聚光集热系统为SGS系统提供换热介质的系统，包括塔式光热电站聚光集热系统和SGS系统，通过在塔式光热电站聚光集热系统和SGS系统之间设置主调节连接管、次调节连接管，主调节连接管分别与下塔管和换热介质进口管相连通，主调节连接管上设置有一个主压力流量调节阀和两个调节截止阀，次调节连接管上设置有次压力流量调节阀，次压力流量调节阀与主压力流量调节阀并联设置。该实用新型结构简单，操作方便，光热电站白天运行时，冷泵运行，吸热塔上的吸热器聚光吸热，通过下塔管、主调节连接管、换热介质进口管为SGS系统提供热介质，加热给水产生蒸汽，此时不需要热泵运行，降低用电率。

技术研发人员：张蕾
受保护的技术使用者：张蕾
技术研发日：2020.04.27
技术公布日：2020.11.17