多模式槽式太阳能布雷顿热发电装置
专利汇可以提供多模式槽式太阳能布雷顿热发电装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 多模式槽式 太阳能 布雷顿热发电装置充分运用决定下一代发展的布雷顿热发电技术，兼顾使用太阳能和 可再生 能源 ，以及选择不同的气体或混合的气体作为 传热 和动 力 介质，采用创新的储热技术和热发电互补技术，减少冷却用 水 或不用水，力争在简化结构、降低成本、延长发电时数、扩大使用范围上有较大的技术突破。该装置属太阳能热发电技术领域。，下面是多模式槽式太阳能布雷顿热发电装置专利的具体信息内容。
1.所述多模式槽式太阳能布雷顿热发电装置包括抛物槽聚光阵列、线聚焦强化集热管，动力工质，熔盐储热传热工质，传输管线，汽化罐，燃烧室，补气窗口或空气进口，布雷顿热发电装置，压气泵，水泵，换热器，补热器，聚光阵列和发电控制装置；储热装置，冷凝换热器，空气冷却装置，储气罐，生物质气发生装置，汽水分离装置，有机郎肯发电装置，溴化锂空调机组，其主要特征在于：抛物槽聚光阵列中的线聚焦强化集热管通过传输管线连接布雷顿热发电装置的涡轮机进气口；涡轮机出气口连接换热器进口，换热器出口连接补热器进口，补热器出口连接冷凝换热器进口，冷凝换热器出口直接连接压气泵，或经汽水分离装置连接压气泵；汽水分离装置气体出口连接压气泵进口；压气泵输出端连接补热器补热端进口，补热端出口连接抛物槽聚光阵列线聚焦强化集热管进口；在抛物槽聚光阵列中配置线聚焦强化集热管、汽化罐；汽化罐冷凝水输入端连接水泵输出端，水泵输入端连接汽水分离装置输出端，汽水分离装置输入端连接冷凝换热器；冷凝水输入汽化罐后经雾化器雾化，与抛物槽聚光阵列经压气泵输出的高温动力工质气体在汽化罐内混合，混合气输入下一级抛物槽聚光阵列；高温混合气体在抛物槽聚光阵列中不断加热升温后在燃烧室与生物质燃气共同进入涡轮机内膨胀做功发电，同时带动压气泵将冷凝的动力工质加压，经补热器升温后再次进入抛物槽聚光阵列，完成布雷顿循环动力发电；燃烧室连接储气罐，储气罐连接生物质气发生装置；生物质气在燃烧室与高温混合气体混合燃烧；经冷凝换热器冷凝排出的乏气组分主要是二氧化碳气和水的混合体，通过汽水分离装置分离出的气体也即动力工质气体重新进入压气泵再循环；分离的冷凝水则经水泵送入换热器升温，之后连接气化罐雾化器喷口再行雾化；储热装置设置在抛物槽聚光阵列传输管线进出口两端，在光照充足时分流动力工质进入储热装置换热储能；光照不足时动力工质流经储热装置以延长发电时间；在无光照或光照不足时启动生物质气互补程序，生物质气在燃烧室与高温混合气体混合燃烧；高温燃气经涡轮机膨胀做功并完成化学重整后排出，排出的高温混合乏气进入储热装置换热储能，从储热装置排出的气体经换热器进入冷凝器冷凝分离；经涡轮机膨胀做功和化学重整的气体组分主要是二氧化碳气和纯水；纯水继续循环使用，二氧化碳气重回循环系统，多余的二氧化碳气收集再利用；储热装置为熔盐储热装置、或陶瓷蜂窝储热装置；为降低成本本发明均为单罐设置；冷凝换热器冷凝端进出口分别连接有机郎肯热发电装置或溴化锂空调机组的热交换器进出口，或由溴化锂空调机组完全替代冷凝换热器作为冷凝换热终端；
1)所述布雷顿动力发电装置包括涡轮机、换热器、补热器、压气泵、发电机、冷凝换热器、补气窗口或空气进口；动力工质；
2)所述冷凝换热器可由空气冷却装置替代，不采用水冷设备；
3)所述动力工质为空气、或二氧化碳气、或氮气、或一氧化氮气、或氦气、或烷烃类气体；或生物质气化气、沼气；或天然气、可燃冰气或液化石油气；或醇类燃料如甲醇、乙醇、二甲醚；或燃油如柴汽油、煤油、重油；
4)所述汽化罐包括承压罐体、雾化器及其喷嘴连接抛物槽式聚光阵列线聚焦强化集热管的动力工质进出端口；雾化器将液态水雾气以便在汽化罐内迅速生成饱和蒸汽；饱和蒸汽在汽化罐和线聚焦强化集热管内与高温动力工质气体充分混合不断加温成过热蒸汽；
5)所述补气窗口是为确保生物质气充分燃烧而设置的，补气窗口以补空气、或氧气、或助燃剂为主要功能；
6)所述储热装置是指熔盐储热装置、或陶瓷蜂窝储热装置，均采用单罐储热技术；其中熔盐储热装置包括罐体、储热换热器、换热管、熔盐、固体储热介质及容器、传输管道；其中储热换热器置于罐体内，采用耐腐蚀、耐高温合金金属，或特种陶瓷制作；储热换热器的换热管为高温合金金属或特种陶瓷管；换热管为波节管、或管外侧带翅片的强化换热管；
固体储热介质及容器是为减少熔盐使用量，提高储热效率设置；固体储热介质选择石英、或玻璃、或陶瓷、或石墨，和熔盐共同组成储热介质；固体储热容器采用特种陶瓷制作，为圆柱箱体，长方箱体，环形箱体，固体储热容器外壁设熔盐液体流通孔洞，孔洞直径以小于固体储热介质为限；固体储热容器与换热管交错布置；陶瓷蜂窝储热装置包括罐体、陶瓷蜂窝蓄热体，换热管；换热管一端为进口另一端为出口；陶瓷蜂窝蓄热体主要由特种陶瓷、普瓷、堇青石、莫莱石、刚玉莫来石、氧化铝、钛酸铝、锂辉石、磷酸锆钠、锆英石、锆铬刚玉材质制作；陶瓷蜂窝蓄热体与换热管交错排列；陶瓷蜂窝储热装置内可填充熔盐；储热装置连接抛物槽聚光阵列和燃气排出管道的进出口即可共用，也可在储热装置内分别设立进出口和换热管道。储热装置连接抛物槽聚光阵列和燃气排出管道的进出口即可共用，也可在储热装置内分别设立进出口和换热排气管道。
2.多模式槽式太阳能布雷顿热发电装置包括抛物槽聚光阵列、线聚焦强化集热管、动力工质、传热工质、传输管线、燃烧室、空气进口、布雷顿动力发电装置、压气泵、换热器、补热器、乏气换热器、聚光阵列和发电控制装置；储热装置、冷凝换热器、空气冷却装置，储气罐、生物质气发生装置、有机郎肯发电装置，溴化锂空调机组，其主要特征在于：对布雷顿动力发电装置进行改进，使其成为同轴、具有两组涡轮机和压气泵的新型布雷顿动力发电装置；其中一组为开式燃气布雷顿动力发电装置，另一组为闭式超临界布雷顿动力发电装置，两套装置实现一体化共同做功；根据动力工质的性质，生物质气选择开式布雷顿循环热发电；二氧化碳气、或一氧化氮气动力工质选择闭式布雷顿循环热发电；或分别设置两套独立的布雷顿动力发电装置组成一个发电系统运行，太阳热能供闭式超临界布雷顿动力发电使用，燃气供开式布雷顿动力发电使用；或两套装置同时运行联合发电；在运行中通过储热装置实现互补；
1)光照充足时依托太阳能超临界布雷顿循环动力发电；动力工质选择二氧化碳、或一氧化氮俗称“笑气”、或氦气；抛物槽聚光阵列中的线聚焦强化集热管通过传输管线连接布雷顿动力发电装置的涡轮机进气口；涡轮机出气口连接换热器进口，换热器出口连接补热器进口，补热器出口连接冷凝换热器进口，冷凝换热器出口连接压气泵进口；压气泵输出端连接补热器补热端进口，补热端出口连接抛物槽聚光阵列线聚焦强化集热管进口；循环过程是典型的超临界布雷顿循环过程，即动力工质经抛物槽聚光阵列加热升温进入涡轮机膨胀做功发电，同时带动压气泵将冷凝的动力工质加压，经补热器升温后再次进入抛物槽聚光阵列，完成布雷顿循环动力发电；
2)光照不足时开启两套布雷顿动力发电装置，太阳热能和生物质能同时做功发电；开启生物质气布雷顿动力发电装置，补进的空气进口连接补热器，经补热器补热后进入压气泵，压气泵产生的高压空气进入燃烧室与生物质气混合燃烧，形成的高温气流进入涡轮机膨胀做功和发电，排出的高温乏汽进入补热器为吸入的空气补热，随后进入储热装置，在充分利用乏气储热的同时作为替代太阳能的热源保持超临界布雷顿循环热发电装置继续稳定运行，燃气乏气在储热装置内循环放热后排出至大气；或在涡轮机出气口端专门设置乏气换热器，涡轮机经乏气换热器出口同时连接补热器和储热装置，补热器一端连接冷凝器；
乏气换热器换热端连接有机郎肯热发电装置；
3)长期无光照则关闭太阳能系统，依托生物质能驱动两套布雷顿动力发电装置同时发电；
4)为实现热能梯级利用，在冷凝换热器冷凝一侧的进出口端连接有机郎肯热发电装置，或由溴化锂空调机组完全替代冷凝换热器作为冷凝换热终端；
5)所述燃烧室是常规燃气布雷顿动力发电装置的专用设备，燃烧室设置在涡轮机进口处；或作为液体燃料的燃烧室使用；
6)所述空气进口是专为布雷顿动力发电装置在单独使用生物质气发电时设置的；采用开式燃气布雷顿循环发电则开启空气进口；采用闭式超临界布雷顿循环热发电则关闭空气进口；
7)在生物质气发电模式中，经压气泵压缩的空气与生物质气混合后进入燃烧室燃烧形成燃气，燃气进入涡轮机膨胀做工；涡轮机排出的高温乏气经补热器后直接送入乏气换热器经换热驱动有机郎肯热发电装置，再送溴化锂空调机组排出机外；或涡轮机排出的高温乏气进入补热器后直接送入储热装置为闭式超临界布雷顿动力发电装置提供热能；或经溴化锂空调机组排至机外；压气机进口吸入空气压缩后顺序进入补热器、涡轮机。
3.多模式槽式太阳能布雷顿热发电装置包括抛物槽聚光阵列、线聚焦强化集热管、动力工质、传输管线、燃气燃油锅炉、布雷顿热发电装置、压气泵、换热器、补热器、聚光阵列和发电控制装置；储热装置、冷凝换热器、空气冷却装置，储气罐、生物质气发生装置、燃油燃气供给装置、有机郎肯发电装置，溴化锂空调机组，其主要特征在于：由太阳能和生物质气、燃油燃气组成互补循环布雷顿热发电系统；其中抛物槽聚光阵列、储热装置、传输管线、燃气燃油锅炉共同组成热源供给系统；燃气燃油锅炉为布雷顿热发电装置提供热源互补系统；所述燃气燃油锅炉设置在抛物槽聚光阵列传输管线进出口两端与储热装置形成并联连接；或燃气燃油锅炉串联在抛物槽聚光阵列传输管线出口端和储热装置进口中间；或燃气燃油锅炉串、并联在布雷顿热发电装置系统中；储气罐连接燃气燃油锅炉的燃料喷嘴进口，另一端连接生物质气发生装置或燃气燃油装置；燃气燃油动力工质在燃气燃油锅炉内燃烧为布雷顿热发电装置提供高温互补热源，排出的高温乏汽进入储热装置循环放热后排出至大气。
多模式槽式太阳能布雷顿热发电装置
技术领域
背景技术
发明内容
其中储热换热器置于罐体内，采用耐腐蚀、耐高温合金金属，或特种陶瓷制作；储热换热器的换热管为高温合金金属或特种陶瓷管；换热管为波节管、或管外侧带翅片的强化换热管；
固体储热介质及容器是为减少熔盐使用量，提高储热效率设置；固体储热介质选择石英、或玻璃、或陶瓷、或石墨，和熔盐共同组成储热介质；固体储热容器采用特种陶瓷制作，为圆柱箱体，长方箱体，环形箱体，固体储热容器外壁设熔盐液体流通孔洞，孔洞直径以小于固体储热介质为限；固体储热容器与换热管交错布置；陶瓷蜂窝储热装置包括罐体、陶瓷蜂窝蓄热体，换热管；换热管一端为进口另一端为出口；陶瓷蜂窝蓄热体主要由特种陶瓷、普瓷、堇青石、莫莱石、刚玉莫来石、氧化铝、钛酸铝、锂辉石、磷酸锆钠、锆英石、锆铬刚玉材质制作；陶瓷蜂窝蓄热体与换热管交错排列，确保高温气流通畅，换热效率高。陶瓷蜂窝储热装置内也可填充熔盐。储热装置连接抛物槽聚光阵列和燃气排出管道的进出口即可共用，也可在储热装置内分别设立进出口和换热排气管道。
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