《太阳能热力发电站.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《太阳能热力发电站.pdf(14页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103562503 A (43)申请公布日 2014.02.05 CN 103562503 A (21)申请号 201280024435.9 (22)申请日 2012.05.15 11166996.6 2011.05.20 EP F01K 3/12(2006.01) F03G 6/06(2006.01) F22B 1/00(2006.01) (71)申请人 阿尔斯通技术有限公司 地址 瑞士巴登 (72)发明人 V.阿加 M.斯米亚诺 E.博斯辰克 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 柯广华 汤春龙 (54) 发明名称 太阳能热力发。
2、电站 (57) 摘要 一种太阳能热力发电站 20 包括安装在由定 日镜场 24 包围的塔 22 上的太阳能辐射接收器 28 以接收由形成定日镜场 24 的定日镜 26 反射的太 阳能辐射。发电站 20 包括电力生成线路 30, 电 力生成线路 30 包含用于驱动发电机产生电力的 蒸汽涡轮机, 并且电力生成线路 30 中的水能够被 由定日镜场 24 反射到太阳能辐射接收器 20 上的 太阳能辐射直接加热以生成蒸汽来驱动蒸汽涡轮 机。发电站 20 还包括能量存储线路 36, 能量存储 线路 36 包含热能存储流体, 诸如熔盐, 其能够被 由定日镜场24反射的太阳能辐射直接加热。 还提 供了换热器 。
3、44 用于从能量存储线路 36 中的热能 存储流体中收回热能 ; 所收回的热能然后可用于 生成蒸汽以驱动蒸汽涡轮机。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2013.11.20 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/EP2012/058970 2012.05.15 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2012/159924 EN 2012.11.29 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103562503 A。
4、 CN 103562503 A 1/2 页 2 1. 一种太阳能热力发电站, 包括 : 塔 (22) ; 多个定日镜 (26), 其包围所述塔并形成定日镜场 (24) ; 太阳能辐射接收器 (28), 其安装在所述塔上, 以接收由所述定日镜场反射的太阳能辐 射 ; 电力生成线路 (30), 其包含用于驱动发电机来产生电力的蒸汽涡轮机, 所述电力生成 线路中的水能够被由所述定日镜场反射到所述太阳能辐射接收器上的太阳能辐射直接加 热, 以生成蒸汽来驱动所述蒸汽涡轮机 ; 其特征在于 : 能量存储线路 (36), 其包含热能存储流体, 所述热能存储流体能够被由所述定日镜场 (24) 反射的太阳能辐射。
5、直接加热 ; 以及 换热器 (44), 其用于从所述能量存储线路 (36) 中的所述热能存储流体中收回热能。 2. 如权利要求 1 所述的太阳能热力发电站, 其中所述换热器 (44) 设置成生成用于所 述电力生成线路 (30) 的蒸汽。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的太阳能热力发电站, 其中所述换热器 (44) 设置成将所收 回的热能转移到所述电力生成线路 (30) 以加热在所述电力生成线路中循环的水, 从而提 供在期望温度和压力的蒸汽。 4. 如以上权利要求中任一项所述的太阳能热力发电站, 其中所述定日镜场中多个定 日镜的子集的位置可调整成有选择地定向太阳能辐射以将热能或者直接提供给所。
6、述电力 生成线路 (30) 或者直接提供给所述能量存储线路 (36)。 5. 如以上权利要求中任一项所述的太阳能热力发电站, 其中所述热能存储流体由反 射到安装在所述塔上的太阳能辐射接收器 (28) 上的太阳能辐射直接加热。 6. 如权利要求 5 所述的太阳能热力发电站, 其中所述太阳能辐射接收器包含 : 至少一个第一接收器板 (34), 其用于接收由所述定日镜场 (24) 反射的太阳能辐射, 并 将由所反射太阳能辐射提供的热能直接转移到所述电力生成线路 (30) 中循环的流体 ; 以 及 至少一个第二接收器板 (38), 其用于接收由所述定日镜场 (24) 反射的太阳能辐射, 并 将由所反射。
7、太阳能辐射提供的热能直接转移到所述能量存储线路 (36) 中循环的热能存储 流体。 7. 如权利要求 6 所述的太阳能热力发电站, 其中所述定日镜场 (24) 中多个定日镜 (26) 的子集的位置可调整成有选择地将太阳能辐射定向到第一接收器板 (34) 上或第二接 收器板 (38) 上。 8. 如权利要求1至4中任一项所述的太阳能热力发电站, 其中所述太阳能热力发电站 包含另外的太阳能辐射接收器 (50, 图 3) 以接收由所述定日镜场 (24) 反射的太阳能辐射, 并将由所反射太阳能辐射提供的热能直接转移到在所述能量存储线路 (36) 中循环的热能 存储流体。 9. 如权利要求 8 所述的太。
8、阳能热力发电站, 其中所述另外的太阳能辐射接收器 (50) 安装在所述塔 (22) 上。 10. 如权利要求 8 所述的太阳能热力发电站, 其中所述太阳能热力发电站包含另外的 权 利 要 求 书 CN 103562503 A 2 2/2 页 3 塔 (60, 图 4), 所述另外的太阳能辐射接收器 (56) 安装在所述另外的塔上。 11. 如权利要求9或10所述的太阳能热力发电站, 其中所述定日镜场中多个定日镜的 子集的位置可调整成有选择地将太阳能辐射定向到所述太阳能辐射接收器上或所述另外 的太阳能辐射接收器上。 12. 如以上权利要求中任一项所述的太阳能热力发电站, 其中所述热能存储流体是液。
9、 体。 13. 如权利要求 12 所述的太阳能热力发电站, 其中所述热能存储液体包括熔盐或熔 盐的混合物。 14. 如以上权利要求中任一项所述的太阳能热力发电站, 其中所述能量存储线路 (36) 包含分别用于存储高温热存储流体和低温热存储流体的高温流体存储箱和低温流体存储 箱 (40,42), 或备选地包含用于存储高温热存储流体和低温热存储流体的单个温跃层流体 存储箱。 15. 如权利要求 14 所述的太阳能热力发电站, 其中所述换热器 (44) 位于所述高温热 流体存储位置与低温热流体存储位置之间。 权 利 要 求 书 CN 103562503 A 3 1/7 页 4 太阳能热力发电站 技术。
10、领域 0001 一般而言, 本发明涉及集中式太阳能电力 (CSP) 领域。具体而言, 本发明实施例涉 及利用集中式太阳能电力来发电的太阳能热力发电站。 背景技术 0002 集中式太阳能电力 (CSP) 涉及使用透镜、 反射镜或其它光学设备来将太阳能辐射 从大入射区域聚焦在小区域上。来自太阳能辐射的能量然后用于生成电力。集中式太阳能 电力具有在未来变成重要能源的潜力。 0003 对于集中式太阳能电力技术已经存在许多提议。 相信对于提供高效率电力生成具 有最大潜力的技术是中央接收器太阳能热力发电站。 这种技术涉及使用安装在塔上面的太 阳能辐射接收器来接收由位于塔周围的太阳能场中的跟踪反射器阵列反射。
11、以入射到其上 的太阳能辐射。跟踪反射器通常是定日镜, 并且定日镜阵列一般被称为定日镜场。 0004 图 1 是常规直接蒸汽集中式太阳能热力发电站的图解例证, 其中太阳能辐射由定 日镜场 2 反射以入射到安装在塔 6 上面的太阳能辐射接收器 4 上。所反射的太阳能辐射直 接加热在电力生成线路 8 中循环的水。这生成了用于驱动蒸汽涡轮机发电机组 10 的过热 蒸汽, 并由此使用 Rankine 循环以众所周知的方式生成电力。除了蒸汽涡轮机发电机组 10 之外, 电力生成线路 8 还包含空气冷却式冷凝器 12 和给水加热器 14。 0005 直接蒸汽集中式太阳能热力发电站仅可在日照时间期间、 在被反。
12、射以入射到太阳 能辐射接收器4上的可用太阳能辐射足以在电力生成线路8中生成在所需压力和温度的过 热蒸汽时有效操作。这是因为高压和高温蒸汽不能容易地存储以便随后使用。 0006 为了克服这个缺点, 已经提议了具有能量存储能力的直接蒸汽集中式太阳能热力 发电站。这些发电站将高比热容热能存储流体 (通常是熔盐或不同熔盐的混合物) 用于能量 存储。热能在填装循环期间通过加热熔盐进行存储, 并且热能随后在排放循环期间被收回 以加热水, 并由此在电力生成线路中生成蒸汽。所生成蒸汽然后用于驱动蒸汽涡轮机发电 机组以生成电力。 0007 需要第一换热器以在填装循环 (charging cycle) 期间将热能。
13、从未用于驱动蒸汽 涡轮机的蒸汽转移到熔盐。还需要第二换热器以在排放循环期间从热熔盐收回热能, 并将 它转移到电力生成线路。因此存在多个热量转移阶段, 这降低了这种类型太阳能热力发电 站的效率。 尤其是, 当蒸汽在填装循环期间冷却时, 它经历了相变, 而熔盐没有。 热能转移到 熔盐的量因而受限制, 由此限制熔盐的最大可达温度, 并导致所谓的 “夹点损耗” 。所以, 当 热能从热熔盐收回以在电力生成线路中生成蒸汽时, 所生成蒸汽达到比最初用于加热熔盐 的蒸汽显著更低的温度和压力。这显著降低了这种类型太阳能热力发电站的效率。而且, 电力生成线路中的较低蒸汽压力可能不足以满负荷运行蒸汽涡轮机发电机组,。
14、 这意味着不 能满足电力生成要求。 0008 另一类型集中式太阳能热力发电站利用太阳能辐射接收器来直接加热高比热容 热能存储流体, 诸如熔盐。 在这种类型的发电站中, 热能从熔盐收回以加热电力生成线路中 说 明 书 CN 103562503 A 4 2/7 页 5 的水, 并由此生成蒸汽以驱动蒸汽涡轮机发电机组, 而不管现行日照条件如何。一般而言, 在日照时间期间, 这种类型的太阳能热力发电站没有直接蒸汽集中式太阳能热力发电站那 么有效, 这是因为通过在换热器中从熔盐收回热能在通过间接加热的所有时间都在电力生 成线路中生成蒸汽。而且, 这种类型的太阳能热力发电站一般没有直接蒸汽集中式太阳能 热。
15、力发电站那么有吸引力, 这是因为它的构造更复杂 ( 并因此成本更高 ), 并且该技术仍处 于比较早期的开发阶段。 0009 因此, 将期望提供具有改进效率和操作灵活性的太阳能热力发电站。 发明内容 0010 根据本发明的一方面, 提供一种太阳能热力发电站, 所述太阳能热力发电站包 括 : 塔 ; 多个定日镜, 其包围所述塔并形成定日镜场 ; 太阳能辐射接收器, 其安装在所述塔上, 以接收由所述定日镜场反射的太阳能辐射 ; 电力生成线路, 其包含用于驱动发电机产生电力的蒸汽涡轮机, 所述电力生成线路中 的水能够被由所述定日镜场反射到所述太阳能辐射接收器上的太阳能辐射直接加热以生 成蒸汽来驱动所述。
16、蒸汽涡轮机 ; 能量存储线路, 其包含能够被由所述定日镜场所反射的太阳能辐射直接加热的热能存 储流体 ; 以及 换热器, 用于从所述能量存储线路中的所述热能存储流体中收回热能。 0011 太阳能辐射接收器和关联的电力生成线路在日照时间期间、 尤其是在阳光充足条 件期间、 当由定日镜场反射到太阳能辐射接收器上的太阳能辐射足以在电力生成线路中生 成过热蒸汽时提供高度有效的直接蒸汽生成。 在填装循环期间热能也可同时存储在能量存 储线路中, 以便随后在排放循环期间收回, 由此相对于上面所描述类型的常规直接蒸汽太 阳能热力发电站增大操作效率和灵活性。 因为在能量存储线路中循环的热能存储流体被太 阳能辐射。
17、直接加热, 而不是从加热线路中循环的蒸汽间接加热, 因此不需要换热器将热量 从蒸汽转移到热能存储流体, 并且这导致太阳能热力发电站中的操作效率显著改进。附加 地, 被提供以从热能存储流体中收回热能的换热器显著小于在上面所描述类型的专用熔盐 发电站中采用的换热器。 0012 在排放循环期间从热能存储流体中收回的热能可用于任何目的。 0013 在不充足太阳能辐射被反射到太阳能辐射接收器上时, 所收回热能可最方便地用 于生成用于太阳能热力发电站的电力生成线路的蒸汽, 以例如在非日照时间期间或多云条 件期间在电力生成线路中生成在所需温度和压力的蒸汽, 通常是过热蒸汽。 相应地, 换热器 可设置成生成用。
18、于电力生成线路的蒸汽, 并且更具体地说, 可设置成将收回的热能转移到 电力生成线路以支持电力生成线路中的蒸汽生成。 转移到电力生成线路的所收回热能可加 热在电力生成线路中循环的流体, 即水或蒸汽, 以提供在期望温度和压力的蒸汽。 使用由换 热器收回的热能间接生成的蒸汽可在蒸汽涡轮机的重新加热循环中、 在蒸汽涡轮机的高压 阶段中用于给蒸汽涡轮机的整个操作循环供电, 或预加热用于蒸汽涡轮机的给水。将认识 到, 以这种方式使用所收回的热能显著改进了太阳能热力发电站的操作效率和灵活性。 说 明 书 CN 103562503 A 5 3/7 页 6 0014 所收回的热能可用在充足的太阳能辐射被反射到太。
19、阳能辐射接收器上以生成在 所需温度和压力的蒸汽来驱动蒸汽涡轮机时, 例如以在太阳能热力发电站的瞬变操作期间 支持太阳能热力发电站的启动、 减少发电站启动时间或预先处理 (precondition) 一个或多 个发电站组件, 例如太阳能辐射接收器。 0015 所收回的热能可想得到地被提供给通常位于太阳能热力发电站附近的混合发电 站或脱盐工厂。 0016 热能存储流体通常是液体。热能存储液体可以是熔盐, 其例如可能能够被加热到 大约 580 C 的最大操作温度, 以便有效地存储热能。熔盐可以是硝酸盐或碳酸盐, 不过其 它形式的熔盐也完全在本发明的范围内, 例如盐的混合物。 0017 能量存储线路可。
20、包含两个流体存储位置, 包括用于热能存储流体的两个箱, 其中 一个可以是高温流体存储箱, 而另一个可以是低温流体存储箱。能量存储线路备选地可在 单个温跃层流体存储箱中包含两个流体存储位置, 例如其中高温流体在顶部而低温流体在 底部, 不过这些单箱存储解决方案仍在开发中。换热器可位于能量存储线路中高温流体存 储位置与低温流体存储位置之间, 当它在能量存储线路中从高温流体存储位置循环到低温 流体存储位置时, 使热能能够从热能存储流体中收回。 0018 在太阳能热力发电站的一种配置中, 热能存储流体可被反射到安装在塔上的太阳 能辐射接收器上的太阳能辐射直接加热。这种配置采用安装在塔上面的单个辐射接收。
21、器。 相应地, 太阳能辐射接收器可包含一个或多个第一接收器板, 其用于接收由定日镜场反射 的太阳能辐射, 并将由反射的太阳能辐射提供的热能直接转移到电力生成线路中循环的流 体, 即水或蒸汽。 太阳能辐射接收器还可包含一个或多个第二接收器板, 其用于接收由定日 镜场反射的太阳能辐射, 并将由反射的太阳能辐射所提供的热能直接转移到在能量存储线 路中循环的热能存储流体。 0019 在另一配置中, 太阳能热力发电站可包含另外的太阳能辐射接收器, 其可接收由 定日镜场反射的太阳能辐射, 并将由反射的太阳能辐射所提供的热能直接转移到在能量存 储线路中循环的热能存储流体。 0020 另外的太阳能辐射接收器可。
22、安装在塔上, 使得它接收由包围塔的定日镜场所反射 的太阳能辐射。 由于用于电力生成线路的太阳能辐射接收器和用于能量存储线路的另外的 太阳能辐射接收器都安装在同一塔上, 因此仅需要单个塔。 0021 太阳能热力发电站可包含另外的塔, 在所述另外的塔上可安装另外的太阳能辐射 接收器。定日镜场可包围所述塔和另外的塔。这可简化太阳能热力发电站的构造, 这是因 为用于能量存储线路的另外的太阳能辐射接收器通常小于用于电力生成线路的太阳能辐 射接收器。这导致另外的塔的大小的随之而来并且有利的减小。 0022 定日镜场中多个定日镜的子集的位置可能够调整成有选择地定向太阳能辐射以 将热能或者直接提供给所述电力生。
23、成线路或者直接提供给能量存储线路。 太阳能热力发电 站的操作效率因而可根据要求得到优化。 0023 当太阳能热力发电站包含具有一个或多个第一接收器板和第二接收器板的太阳 能辐射接收器时, 定日镜场中多个定日镜的子集的位置可能够调整成有选择地将太阳能辐 射定向在第一接收器板上或第二接收器板上。 0024 当太阳能热力发电站包含太阳能辐射接收器和另外的太阳能辐射接收器时, 定日 说 明 书 CN 103562503 A 6 4/7 页 7 镜场中多个定日镜的子集的位置可能够调整成有选择地将太阳能辐射定向在太阳能辐射 接收器上或另外的太阳能辐射接收器上。 当另外的太阳能辐射接收器安装在与该太阳能辐 。
24、射接收器相同的塔上或安装在另外的塔上时, 可提供定日镜的子集的该选择性调整。 附图说明 0025 图 1 是已知直接蒸汽集中式太阳能热力发电站的图解例证 ; 图 2 是根据本发明的太阳能热力发电站的第一配置的图解例证 ; 图 3 是根据本发明的太阳能热力发电站的第二配置的图解例证 ; 以及 图 4 是根据本发明的太阳能热力发电站的第三配置的图解例证。 具体实施方式 0026 现在将仅通过示例并参考附图描述本发明的实施例。 0027 参考图 2, 示出了太阳能热力发电站的第一配置 20, 其包括塔 22 和包围塔 22 的定 日镜场 24。定日镜场 24 包括多个单独的跟踪定日镜 26, 并且每。
25、个定日镜 26 的位置由适当 编程的计算机控制的跟踪系统来调整, 以跟踪太阳的移动。太阳能辐射接收器 28 安装在塔 22 之上, 并且太阳能辐射由定日镜场 24 反射以入射到太阳能辐射接收器 28 上。 0028 发电站 20 包含直接蒸汽电力生成线路 30, 在直接蒸汽电力生成线路 30 中蒸汽由 源自于由定日镜场 24 反射以入射到太阳能辐射接收器 28 上的太阳能辐射的热能直接生 成。 更具体地说, 在电力生成线路30中循环的水被该热能加热, 由此产生大约120巴到175 巴的压力和大约 565 C 的温度的过热蒸汽。过热蒸汽循环通过电力生成系统 32, 由此生 成电力, 并且电力生成。
26、系统 32 通常包括通过其来膨胀过热蒸汽的蒸汽涡轮机发电机组、 空 气冷却式冷凝器和给水加热器。 0029 为了直接加热在电力生成线路 30 中循环的水, 太阳能辐射接收器 28 包含沿圆周 设置在太阳能辐射接收器28周围的多个第一接收器板34。 其中每一个第一接收器板34包 括多个平行竖直设置的小直径管, 这些管在它们的上端和下端通过集管 (header) 连接。第 一接收器板 34 串联连接。在电力生成线路 30 中循环的水流过第一接收器板 34 中的管, 在 此它被源自于由定日镜场24反射以入射到第一接收器板34上的太阳能辐射的热能直接加 热。尽管多个沿圆周设置的第一接收器板 34 可能。
27、是优选的, 但也可提供单个第一接收器板 34。 0030 除了直接蒸汽电力生成线路30之外, 发电站20还包含能量存储线路36, 其利用熔 盐 (例如硝酸盐或碳酸盐) 或盐混合物 (诸如 60% 的硝酸钠和 40% 的硝酸钾的混合物) 来存 储热能。像在电力生成线路 30 中循环的水一样, 熔盐被源自于由定日镜场 24 反射以入射 到太阳能辐射接收器 28 上的太阳能辐射的热能直接加热。 0031 为了直接加热循环的熔盐, 太阳能辐射接收器 28 包含沿圆周设置在太阳能辐射 接收器28周围的多个第二接收器板38。 其中每一个第二接收器板38包括多个平行竖直设 置的小直径管, 这些管在它们的上端。
28、和下端通过集管连接。第二接收器板 38 也串联连接, 并形成到串联连接的第一接收器板 34 的第二流体线路。在能量存储线路 36 中循环的熔盐 流过第二接收器板 38 中的管, 在此它被源自于由定日镜场 24 反射以入射到第二接收器板 38上的太阳能辐射的热能直接加热。 第一接收器板36和第二接收器板38通常交替地在圆 说 明 书 CN 103562503 A 7 5/7 页 8 周方向上设置在太阳能辐射接收器 28 周围。尽管多个沿圆周设置的第二接收器板 38 可能 是优选的, 但也可提供单个第二接收器板 38。 0032 能量存储线路36包含绝缘的热盐存储箱40和冷盐存储箱42。 在填装循。
29、环期间已 经由反射到第二接收器板 38 上的太阳能辐射直接加热的熔盐被泵吸到热盐存储箱 40。熔 盐通常被加热到大约 580 C 的存储温度。换热器 44 设置在两个存储箱 40、 42 之间, 以当 它在排放循环期间从热盐存储箱 40 循环到冷盐存储箱 42 时从热熔盐中收回热量。换热器 44 在操作上与电力生成线路 30 关联, 并且由换热器 44 通过蒸汽生成而从熔盐收回的热量 被转移到电力生成线路 30, 在此它可用于支持电力生成。 0033 太阳能热力发电站 20 可根据现行电力生成要求和可用的太阳能辐射量操作在不 同模式下。为了改变操作模式, 定日镜场 24 中多个定日镜 26 的。
30、子集可由计算机控制的跟 踪系统控制, 使得定日镜 26 可反射太阳能辐射以入射到与电力生成线路 30 关联的第一接 收器板 34 上或入射到与能量存储线路 36 关联的第二接收器板 38 上。其中一些定日镜 26 设置成使得它们排他地专用于反射仅要入射到与电力生成线路 30 关联的第一接收器板 34 上的太阳能辐射。 0034 在日照时间期间, 假如存在充足量的太阳能辐射, 发电站可操作在混合生成 / 存 储操作模式下。在这种混合操作模式下, 定日镜 26 的子集中的至少一些定日镜的位置被控 制成将太阳能辐射定向到与能量存储线路 36 关联的第二接收器板 38 上。在这种混合操作 模式下, 蒸。
31、汽在电力生成线路 30 中被由专用定日镜 26 反射到第一接收器板 34 上的太阳能 辐射直接生成, 并由电力生成系统 32 用于提供电力的立即生成。而且, 在填装循环期间, 在 能量存储线路 36 中循环通过第二接收器板 38 的熔盐被反射到第二接收器板 38 上的太阳 能辐射加热, 并且经加热的熔盐被泵吸到热盐存储箱 40。在这种混合操作模式下, 发电站 20利用电力生成线路30和电力生成系统32生成电力, 并且同时利用能量存储线路36存储 热能。在这两种情况下, 由定日镜场 24 反射的太阳能辐射均提供对电力生成线路 30 中循 环的水和能量存储线路 36 中循环的熔盐的直接加热, 由此。
32、最大化发电站 20 的效率。 0035 如果在日照时间期间没有充足的太阳能辐射来在混合生成 / 存储操作模式下操 作发电站 20, 则它可操作在仅生成模式下, 其中定日镜 26 的子集的位置被控制成将太阳能 辐射定向到与电力生成线路 30 关联的第一接收器板 34 上。这确保了定日镜场 24 将所有 可用的太阳能辐射都定向到电力生成线路 30 中蒸汽的立即产生。 0036 在没有充足的太阳能辐射来直接加热在第一接收器板 34 中循环的水以提供在期 望压力和温度的蒸汽以便有效操作电力生成系统 32 的时候, 发电站 20 可操作在能量收回 模式以支持在电力生成线路 30 中生成蒸汽。在这种操作模。
33、式下, 换热器 44 用于在排放循 环期间当热熔盐从热盐存储箱 40 流到冷盐存储箱 42 时从热熔盐中收回热能。这种操作模 式可用在非日照时间期间、 当太阳能辐射不可用于在电力生成线路 30 中生成蒸汽时。如果 例如在阴天条件期间没有充足的太阳能辐射来在电力生成线路 30 中提供在期望压力和温 度的蒸汽, 则这种操作模式也可用在日照时间期间。 0037 参考图 3, 示出了太阳能热力发电站的第二配置 46。发电站 46 与图 2 的发电站 20 共同共享许多特征, 并且对应的组件因此用对应的附图标记标明了。 0038 发电站 46 包含两个太阳能辐射接收器 48、 50, 它们两个都安装在同。
34、一塔 22 之上。 第一太阳能辐射接收器48与电力生成线路30关联, 并且包含一个或多个接收器板, 由定日 说 明 书 CN 103562503 A 8 6/7 页 9 镜场 24 将太阳能辐射反射到所述一个或多个接收器板上。循环通过第一太阳能辐射接收 器48的水因而被直接加热以生成用于电力生成系统32的蒸汽。 第二太阳能辐射接收器50 与能量存储线路36关联, 并且包含一个或多个接收器板, 由定日镜场24将太阳能辐射反射 到所述一个或多个接收器板上。循环通过第二太阳能辐射接收器 50 的熔盐因而在填装循 环期间被直接加热, 并随后被泵吸到热盐存储箱40。 随后能够利用换热器44从热熔盐中收 。
35、回热量, 如上面结合图 2 的发电站 20 所描述的。 0039 与电力生成线路 30 关联的第一太阳能辐射接收器 48 安装在与能量存储线路 36 关联的第二太阳能辐射接收器 50 下面, 并且比它大。然而, 应该理解到, 第一太阳能辐射接 收器 48 和第二太阳能辐射接收器 50 的相对位置和尺寸实际上将基于若干因素选择, 其包 含发电站 46 的结构考虑因素和热考虑因素以及能量存储要求。例如, 第一太阳能辐射接收 器 48 和第二太阳能辐射接收器 50 的位置可相反 (reversed) , 或者它们可并排设置。 0040 发电站 46 可操作在不同模式下, 如上面结合发电站 20 所描。
36、述的。像发电站 20 一 样, 发电站 46 的操作模式可通过控制定日镜场 24 中多个定日镜 26 的子集的位置来改变。 这使太阳能辐射能够在仅生成操作模式期间排他地反射到第一太阳能辐射接收器 48 上, 或者在混合生成 / 存储操作模式期间反射到第一太阳能辐射接收器 48 和第二太阳能辐射 接收器 50 上。换热器 44 用于在能量收回模式期间从热熔盐收回能量。 0041 参考图 4, 示出了太阳能热力发电站的第三配置 52。发电站 52 与图 2 和图 3 的发 电站 20 和 46 共同共享许多特征, 并且对应的组件因此用对应的附图标记标明了。 0042 像图 3 的发电站 46 一样。
37、, 发电站 52 采用两个分开的太阳能辐射接收器 54、 56。第 一太阳能辐射接收器 54 安装在第一塔 58 之上, 并与电力生成线路 30 关联。第一太阳能辐 射接收器 54 包含一个或多个接收器板, 由定日镜场 24 将太阳能辐射反射到一个或多个接 收器板上以直接加热循环通过第一太阳能辐射接收器 54 的水。第二太阳能辐射接收器 56 安装在与第一塔 58 分隔开的第二塔 60 之上, 并与能量存储线路 36 关联。第二太阳能辐射 接收器 56 包含一个或多个接收器板, 由定日镜场 24 将太阳能辐射反射到所述一个或多个 接收器板上。循环通过第二太阳能辐射接收器 56 的熔盐因而在填装。
38、循环期间被直接加热, 并随后被泵吸到热盐存储箱40。 随后能够利用换热器44从热熔盐中收回热量, 如上面结合 图 2 和图 3 的发电站 20、 46 所描述的。 0043 发电站 52 可操作在不同模式下, 如上面结合发电站 20、 46 所描述的。发电站 52 的白天操作模式可通过控制定日镜场 24 中多个定日镜 26 的子集 62 的位置来改变。这使 太阳能辐射能够在仅发电操作模式期间由定日镜子集62反射到安装在第一塔58上的第一 太阳能辐射接收器 54 上, 或者在混合生成 / 存储操作模式期间反射到安装在第二塔 60 上 的第二太阳能辐射接收器 56 上。定日镜场 24 中的其中一些。
39、定日镜 26( 在图 4 中显示为子 集 64) 设置成使得它们将太阳能辐射排他地反射到安装在第一塔 58 上的第一太阳能辐射 接收器 54 上。换热器 44 用于在能量收回模式期间从热熔盐收回能量。 0044 尽管已经在以上段落中描述了本发明的实施例, 但应理解, 在不脱离本发明范围 的前提下可对那些实施例进行各种修改。 0045 例如, 尽管换热器 44 设置成使得从热熔盐收回的热能被转移到电力生成线路 30 以支持蒸汽生成, 但收回的热量也可用于其它目的, 诸如早先在此说明书中描述的那些目 的。 说 明 书 CN 103562503 A 9 7/7 页 10 0046 在图 2 的发电站。
40、 20 中, 第一接收器板 34 和第二接收器板 38 可设置成在竖直方向 上彼此相邻, 而不是在圆周方向彼此相邻。 0047 尽管热能存储流体通常是熔盐, 但也可采用具有高比热容的其它热能存储流体。 0048 为了简化上面参考图 2 至 4 描述的太阳能热力发电站 20、 46、 52 的构造, 可用单个 温跃层熔盐存储箱替换分开的热盐存储箱40和冷盐存储箱42。 在温跃层熔盐存储箱中, 热 熔盐通常存储在箱的顶部, 而冷熔盐通常存储在箱的底部。在这种情况下, 换热器 44 将位 于热熔盐存储位置与冷熔盐存储位置之间, 使得当它从在箱顶部的热熔盐存储位置流到在 箱底部的冷熔盐存储位置时, 可从热熔盐收回热量。 说 明 书 CN 103562503 A 10 1/4 页 11 图 1 说 明 书 附 图 CN 103562503 A 11 2/4 页 12 图 2 说 明 书 附 图 CN 103562503 A 12 3/4 页 13 图 3 说 明 书 附 图 CN 103562503 A 13 4/4 页 14 图 4 说 明 书 附 图 CN 103562503 A 14 。