Солнечная энергетическая станция Советский патент 1982 года по МПК F24J3/02 

(54) СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СТАНЩИ

Изобретение относится к солнечным энергетическим станциям, использующим для выработки электричества и тепла солнечной радиации. Известна солнечная энергетическая станция, содержащая жидкометаллический контур с приемником солнечной радиации и теплообменником зарядки аккумулятора тепла и паросиловой контур с установленными в нем теплообменником разрядки аккумулятора тепла, парогенератором, турбиной и конденсатором tn.. Недостатком данной солнечной энергетической станции является то, что нагретый в приемнике солнечной радиации теплоноситель полностью используется для зарядки аккумулятора, а затем после окончания всего цикла зарядки в работу включается паросиловой контур с турбиной и генератором. Таким образом, паросиловой контур мо жет быть включен в работу лишь после полного окончания цикла зарядки аккумулятора. Погтому солнечная станция в состоянии начать работу спустя продолжительное время после возникновения периода активной солнечной радиации, причем полная ее готовность к нормальной работе может совпасть в этом случае с периодом провала графика потребления электроэнергии. По этой же причине в пиковом режиме станция не только не выдает... энергии, но и забирает электроэнергию из системы для покрытия собственных нужд, в частности для пуска агрегатов . Цель изобретения - стабилизация выработки электрической и тепловой энергии. Указанная цель достигается тем, что парогенератор подключен параллельно приемнику солнеч.ной радиации и теплообменнику разрядки посредством трубопроводов с запорной арматурой. 38 На чертеже изображена принципиаль ная схема солнечной энергетической станции. Устройство содержит солнечный концентратор 1, приемник 2 солнечно радиации, парогенератор, состоящий из пароперегревателя 3, испарительной поверхности 4 и экономайзера 5, электромагнитные насосы 6 и 7, акку мулятор 8 тепла с теплообменниками зарядки 9 и разрядки 10, трубопрово ды 1I и 12 с запорной арматурой 13 и 14, подогреватель 15 жидкометалли ческого теплоносителя, турбину 16, генератор 17, конденсатор 18, конде сатный насос 19, деаэратор 20 и уст новку для приема, хранения и подготовки жидкометаллического теплоноси теля, включающую бак 21 приема,бак 22 слива, подпиточный электромагнит ньш насос 23, расширительный бак 24 жидкометаллического теплоносителя и ресивер 25 сжатого инертного газа Солнечная энергетическая станция работает следующим образом, Поток солнечной энергии, падающий на концентратор 1, отражается и вос принимается приемником 2 солнечной радиации, расположенным в фокальном пятне концентратора 1. Приемник 2 и циркулирующий внутри него яшдкометаллический теплоноситель (например К, Na, NaK) нагреваются. Нагре.тый до температуры около 650°С жидкометаллический теплоноситель идет в пароперегреватель 3, где насьпценный пар, поступивший из испарительной поверхности А, перегревается до и по паропроводу поступает в паровую турбину 16. Вместе с тем жидкометаллический теплоноситель из пароперегревателя 3 идет в испарительную поверхность 4, где вырабаты вается насьш1енный пар необходимых параметров, и, пройдя экономайзер 5, поступает к электромагнитным насосам 7, которые подают отработанный жидкометаллический теплоноситель на очередной подогрев в приемнике 2, и цикл повторяется. В период высокой плотности солнечной радиации одновременно с описанным циклом циркуляции жидкометаллического теплоносителя для непосредственной выработки электроэнергии происходит зарядка аккумулятора 8. Для этого жидкометаллический теплоноситель одновременно с его подачей в пароперегреватель 3 подается по трубопроводу 11 в теплообменник зарядки 9, а затем отдавший свое тепло жидкометаллический теплоноситель посредством электромагнитных насосов 7 подают на очередной подогрев в приемник 2, и цикл повторяется. В облачное время дня, когда интенсивность солнечной радиации резгко снижается, а также для пуска станции в утренние часы включается в работу аккумулятор 8. Для этого жидкометаллический теплоноситель циркуляционными насосами 6 подается через теплообменник рязрядки 30, где нагревается от накопленного аккумулятором тепла, последовательно в пароперегреватель 3, испарительную поверхность 4 и экономайзер 5, т.е. в парогенератор, откуда пар высокого давления поступает в паровую турбину 16. В зимнее время при особенном непостоянстве солнечной радиации, при ее отсутствии в течение многих суток, недель, внешнее теплоснабжение (без выработки электроэнергии) может осуществляться за счет остаточного тепла аккумулятора 8, а также за счет его дополнительной зарядки в ночное время, в часы провала графика энергосистемы, в которую включена предлагаемая солнечная энергетическая станция . Для этого к сети подключается подогреватель 15 жидкометаллического теплоносителя, из которого подогретый теплоноситель подается в теплообменник зарядки 9. Паросиловой контур, в который включен парогенератор, турбина 16, конденсатор 18, деаэратор 20 и другие элементы данного контура, функционирует по традиционной схеме. Так как солнечная энергетическая станция работает по параллельной схеме, имеется возможность одновременной выработки электрической энергии и зарядки солнечного теплового аккумулятора. Это позволяет станции работать в базовом режиме,выдавая электрическую мощность в облачное время или в часы пиковой нагрузки энергосистемы за счет накопленного аккумулятором тепла. Использование же аккумулятора в качестве потребителя электроэнергии в период провала графика энергосистемы позволяет оптимизировать режим энергопотребления.

Формула изобретения

Солнечная энергетическая станция, содержащая жидкометаллический контур с приемником солнечной радиации и

теплообменником зарядки аккумулятора тепла и паросиловой контур с установленными в нем теплообменником разрядки аккумулятора тепла, парогенератором, турбиной и конденсатором, о тличающаяся тем, что, с целью стабилизации режима выработки

электрической и тепловой энергии, парогенератор подключен параллельно приемнику солнечной радиации и теплообменнику разрядки посредством трубопроводов с запорной арматурой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Шеклеин А.В. Мощные гелиотехнические установки для получения электрической и тепловой энергии. Обзор, И., ЭНШа, 1975, с. 28.

1

к. ej ;&

§-i

ч «§