[发明专利]一种太阳能热动力系统

摘要

本发明涉及一种太阳能热动力系统，该系统集颗粒吸热、储热、直接接触换热于一体，包括颗粒吸热单元、颗粒储热单元、直接接触式过热蒸汽发生单元和蒸汽动力单元。该系统工作过程中，储热颗粒首先在颗粒吸热单元内吸收太阳辐射热能成为高温储热颗粒，高温储热颗粒常压下储存在颗粒储热单元内，高温储热颗粒通过重力掉落到高压的直接接触式过热蒸汽发生单元内产生高压过热蒸汽，过热蒸汽通过稳压罐和调压阀后输入蒸汽动力单元。本发明的太阳能热动力系统，可以实现热能的常压大容量储存和直接产生高压过热蒸汽用于对外输出动力，具有结构简单、储热温度高、成本低等特点，特别适合于发展大功率、高效、高温和低成本的新一代太阳能热发电系统。

主权项

一种太阳能热动力系统，集颗粒吸热、储热、直接接触换热于一体，包括颗粒吸热单元、颗粒储热单元、直接接触式过热蒸汽发生单元和蒸汽动力单元，其特征在于，所述颗粒吸热单元、颗粒储热单元、直接接触式过热蒸汽发生单元和蒸汽动力单元依次连接，其中，‑‑所述颗粒吸热单元包括至少一太阳能集热装置、颗粒吸热装置和颗粒提升装置，所述太阳能集热装置用以加热所述颗粒吸热装置中的储热颗粒；‑‑所述颗粒储热单元至少包括一高温颗粒储罐和一低温颗粒储罐；‑‑所述直接接触式过热蒸汽发生单元包括至少一高温颗粒预储罐、低温颗粒预储罐、过热蒸汽发生器和稳压罐，其中，所述过热蒸汽发生器的顶部设置与所述稳压罐连通的过热蒸汽出口，所述过热蒸汽发生器的底部设置供水口；‑‑所述蒸汽动力单元至少包括一依次连接的蒸汽透平、凝汽器和除氧器，所述蒸汽透平的蒸汽进口与所述稳压罐的蒸汽出口连通，所述除氧器的出口与所述过热蒸汽发生器的供水口连通；所述颗粒吸热装置、高温颗粒储罐、高温颗粒预储罐、过热蒸汽发生器、低温颗粒预储罐和低温颗粒储罐间通过颗粒输运管路依次连通，所述低温颗粒储罐的颗粒出口与所述颗粒提升装置的颗粒进口连通，所述颗粒提升装置用以将所述低温颗粒预储罐中的储热颗粒提升输运至所述颗粒吸热装置中；所述高温颗粒储罐、高温颗粒预储罐、过热蒸汽发生器、低温颗粒预储罐和低温颗粒储罐之间的颗粒输运管路上均设有控制阀门，所述过热蒸汽发生器与稳压罐之间的蒸汽管路上也设有阀门，所述稳压罐与蒸汽透平之间的蒸汽管路上设阀门；所述过热蒸汽发生器包括至少一颗粒分流器、喷淋装置、预热装置和颗粒减速装置，其中，所述颗粒分流器布置在所述过热蒸汽发生器内腔顶部的颗粒进口位置处；所述喷淋装置包括多个喷嘴并安装于所述过热蒸汽发生器内腔的顶部或四周，所述喷淋装置的进水口与所述预热装置的出水口连通；所述预热装置布置在所述过热蒸汽发生器底部的低温储热颗粒层内，通过所述供水口与所述除氧器的出口连通；所述颗粒减速装置的数量为多个，在空间上分布在所述过热蒸汽发生器的内腔中。