一種基于吸收式熱泵的太陽能聚光集熱發電裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于太陽能發電技術領域，涉及一種基于吸收式熱栗的太陽能聚光集熱發電裝置。
【背景技術】
[0002]太陽能熱發電技術是利用太陽能聚光技術將太陽輻射能轉換成高溫熱能，然后通過熱力循環進行發電。根據聚光技術的不同將太陽能熱發電系統分為槽式、塔式和碟式三類，目前槽式太陽能熱發電技術較為成熟，已有商業化電站運行。但傳熱工質，通常為導熱油，氣化點較低，從而高溫工作條件下導致變質，目前使用的導熱油的最高工作溫度不宜高于400°C，汽輪機入口主蒸汽參數最高約為370°C至380°C，主蒸汽參數較低嚴重制約了系統發電效率的提升，很大程度影響了槽式太陽能熱發電技術的發展。
[0003]另外，由于太陽能資源的豐富程度直接影響著太陽能熱發電系統的性能，因此太陽能熱發電系統通常建設在太陽能資源豐富的沙漠干旱地區。傳統的太陽能熱發電系統汽輪機排汽以水作為冷卻介質，會耗費大量的冷卻水，不適用于沙漠干旱地區，空冷系統以空氣為冷卻介質，而太陽能資源豐富地區環境溫度較高，使汽輪機背壓較高，發電性能受到較大影響。
【發明內容】
[0004]本發明解決的問題在于提供基于吸收式熱栗的太陽能聚光集熱發電裝置，既能解決目前槽式太陽能單獨熱發電系統主蒸汽參數低的難題，又能實現系統節水。
[0005]本發明是通過以下技術方案來實現:
[0006]—種基于吸收式熱栗的太陽能聚光集熱發電裝置，包括:
[0007]太陽能聚光集熱單元:接收匯聚太陽福射能并加熱傳熱工質，熱傳熱工質作為中溫熱源輸送給吸收式熱栗單元;太陽能聚光集熱單元與吸收式熱栗單元之間經傳熱工質循環管路連接；
[0008]吸收式熱栗單元:以被加熱的傳熱工質作為驅動熱源，利用吸收劑對制冷劑的吸收與解吸過程進行放熱和吸熱傳遞，在放熱時加熱工質產生高溫熱能并傳遞給動力發電單元，在吸熱時與傳熱工質換熱并返回給太陽能聚光集熱單元;吸收式熱栗單元與動力發電單元經水循環管路連接；
[0009]動力發電單元:利用吸收式熱栗單元傳遞的熱能加熱生成的高溫高壓蒸汽，通過汽輪機與發電機組將接收的熱能轉化為電能并輸出。
[0010]所述太陽能聚光集熱單元包括太陽能聚光鏡場、吸熱器和傳熱工質栗，其中太陽能聚光鏡場接收并匯聚太陽能輻射能量并傳遞給吸熱器，吸熱器中的傳熱工質被加熱成中溫傳熱工質，中溫傳熱工質經管路輸送給吸收式熱栗單元;吸收式熱栗單元將傳熱后的傳熱工質經傳熱工質栗返還輸送至吸熱器中。
[0011]所述吸收式熱栗單元包括發生器、冷凝器、蒸發器和吸收器，其中發生器、冷凝器、蒸發器和吸收器之間連接有制冷劑循環管路;制冷劑與吸收、解吸制冷劑的吸收劑溶液組成工質對，發生器與吸收器之間連接有工質對循環管路;蒸發器、吸收器和冷凝器之間還連接有動力發電工質的循環管路;發生器的傳熱工質入口與太陽能聚光集熱單元的吸熱器的傳熱工質出口連接，發生器的傳熱工質出口與吸熱器的傳熱工質入口連接。
[0012]所述的制冷劑循環管路的連接為:
[0013]發生器的制冷劑出口連接冷凝器的制冷劑入口，冷凝器的制冷劑出口通過節流閥連接蒸發器的制冷劑入口，蒸發器的制冷劑出口連接吸收器的制冷劑入口。
[0014]所述的工質對循環管路的連接為:
[0015]吸收器的工質對稀溶液出口通過循環栗連接發生器的工質對稀溶液入口；發生器的工質對濃溶液出口連接吸收器的工質對濃溶液入口。
[0016]所述的動力發電工質的循環管路的連接為:
[0017]蒸發器的冷凝入口與動力發電單元的排汽口相連接，冷凝出口經凝結水栗與吸收器換熱入口相連接，其中管路管上還與給水加熱器換熱，吸收器換熱出口與冷凝器換熱入口相連接，冷凝器換熱出口輸出高溫高壓蒸汽。
[0018]所述吸收式熱栗單元的工質傳熱及循環包括:
[0019]加熱器傳輸的傳熱工質在發生器中加熱從吸收器輸送來的具有一定濃度的工質對稀溶液，并使其中的大部分制冷劑蒸發出來；
[0020]制冷劑蒸汽進入冷凝器中，將動力發電單元的工質水加熱成高溫高壓蒸汽，同時，制冷劑被冷凝成制冷劑液體，再經節流閥降壓到蒸發壓力；
[0021 ]制冷劑經節流進入蒸發器中，吸收汽輪機排汽的熱量而激化成蒸發壓力下的制冷劑蒸汽進入到吸收器中，同時，將汽輪機排汽冷凝成液態；
[0022]在發生器中經發生過程剩余的得到的工質對濃溶液經節流降到蒸發壓力進入吸收器中，與從蒸發器出來的低壓制冷劑蒸汽相混合，吸收低壓制冷劑蒸汽并恢復到原來的濃度;在吸收器中恢復了濃度的工質對溶液又經循環栗升壓后送入發生器中繼續循環。
[0023]所述動力發電單元包括汽輪機、發電機、凝結水栗和給水加熱器，其中，吸收式熱栗單元產生的高溫高壓蒸汽進入汽輪機做功，驅動發電機輸出電能；發電后的汽輪機排汽進入吸收式熱栗單元冷凝，冷凝水經凝結水栗升壓返回吸收式熱栗單元加熱，在返回管路上經給水加熱器預熱。
[0024]所述的給水加熱器與汽輪機通過抽汽管路相連通，以抽取的蒸汽為返回管路上的冷凝水預熱。
[°°25]所述動力發電單元與吸收式熱栗單元的工質換熱包括:
[0026]汽輪機發電后的汽輪機排汽進入吸收式熱栗單元的蒸發器中冷凝，生成的冷凝水由凝結水栗升壓，經給水加熱器預熱后依次進入吸收器和冷凝器換熱，生成高溫高壓蒸汽再進入汽輪機。
[0027]與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果:
[0028]1、本發明提供的基于吸收式熱栗的太陽能聚光集熱發電裝置，由于將太陽能聚光集熱與吸收式熱栗結合，通過傳熱工質將接收的太陽輻射能量轉化為300 °C?400°C的中溫熱能，再通過括制冷劑和吸收、解吸制冷劑的吸收劑溶液組成工質對，利用吸收劑對制冷劑的吸收與解吸過程進行放熱和吸熱，實現從低溫向高溫輸送熱能，將中溫熱能轉變為500°C以上的高溫熱能。較之于傳統的太陽能熱發電系統，可得到較高的動力循環效率，實現太陽能的高質轉化。解決了槽式太陽能單獨熱發電系統蒸汽參數低導致動力循環效率低的問題，實現了太陽能的高效利用，適合規模化太陽能熱發電技術。
[0029]2、本發明提供的基于吸收式熱栗的太陽能聚光集熱發電裝置，由于將吸收式熱栗的蒸發器用于汽輪機排汽的冷凝，而產生的冷凝水再經過余熱之后進入吸收器、冷凝器進行熱交換，一方面減少了太陽能熱發電系統的凝結水量，使太陽能熱發電系統適用于炎熱干旱地區；另一方面又提高了能量的充分利用，提高了熱能利用效率。
[0030]3、本發明提供的基于吸收式熱栗的太陽能聚光集熱發電裝置，廣泛適用于各種太陽能熱發電系統，例如槽式、塔式、碟式、線性菲涅爾式太陽能熱發電系統。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發明的結構示意圖。
[0032]圖中:1_太陽能聚光鏡場;2-吸熱器;3-傳熱工質栗;4-發生器;5-冷凝器;6-蒸發器;7-吸收器;8-節流閥;9-循環栗;10-汽輪機;11-發電機;12-凝結水栗;13-給水加熱器。
【具體實施方式】
[0033]下面結合具體的實施例對本發明做進一步的詳細說明，所述是對本發明的解釋而不是限定。
[0034]參見圖1，一種基于吸收式熱栗的太陽能聚光集熱發電裝置，包括:
[0035]太陽能聚光集熱單元:接收匯聚太陽福射能并加熱傳熱工質，熱傳熱工質作為中溫熱源輸送給吸收式熱栗單元;太陽能聚光集熱單元與吸收式熱栗單元之間經傳熱工質循環管路連接；
[0036]吸收式熱栗單元:以被加熱的傳熱工質作為驅動熱源，利用吸收劑對制冷劑的吸收與解吸過程進行放熱和吸熱傳遞，在放熱時加熱工質產生高溫熱能并傳遞給動力發電單元，在吸熱時與傳熱工質換熱并返回給太陽能聚光集熱單元;吸收式熱栗單元與動力發電單元經水循環管路連接；
[0037]動力發電單元:利用吸收式熱栗單元傳遞的熱能加熱生成的高溫高壓蒸汽，通過汽輪機與發電機組將接收的熱能轉化為電能并輸出。
[0038]其中，太陽能聚光集熱單元，用于接收匯聚的太陽輻射能，通過傳熱工質將接收的太陽輻射能量轉化為中溫熱能，該中溫熱能作為中溫熱源輸送給吸收式熱栗單元；
[0039]吸收式熱栗單元，以被太陽能加熱的傳熱工質作為驅動熱源，利用吸收劑對制冷劑的吸收與解吸過程進行放熱和吸熱，實現從低溫向高溫輸送熱能，將中溫熱能轉變為500°(:以上的高溫熱能，輸送給動力發電單元；
[0040]動力發電單元，用于將吸收式熱栗單元的500°C以上的熱能加熱工質水，轉換為高溫高壓蒸汽，通過汽輪機與發電機組將接收的熱能轉化為電能并輸出。
[0041 ]下面對各個單元進行具體的說明。
[0042]太陽能聚光集熱單元包括太陽能聚光鏡場1、吸熱器2和傳熱工質栗3，其中太陽能聚光鏡場I接收并匯聚太陽能輻射能量，并將該太陽能輻射能量傳遞給吸熱器2，加熱吸熱器2中的傳熱工質產生中溫傳熱工質，將太陽輻射能量轉化為熱能，然后將產生的中溫傳熱工質輸給吸收式熱栗單元。傳熱工質栗3用于將吸收式熱栗單元中的傳熱工質栗出給吸熱器2，實現傳熱工質的循環利用。
[0043 ] 吸收式熱栗單元包括發生器4、冷凝器5、蒸發器6和吸收器7，其中發生器4、冷凝器
5、蒸發器6和吸收器7之間連接有制冷劑循環管路;制冷劑與吸收、解吸制冷劑的吸收劑溶液組成工質對(例如溴化鋰-水溶液工質對，水為制冷劑，溴化鋰為吸收劑;