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塔式光热储能熔盐液力透平发电装置 

申请/专利权人:四川省自贡工业泵有限责任公司

申请日:2018-04-13

公开(公告)日:2024-06-25

公开(公告)号:CN108386305B

主分类号:F03B13/00

分类号:F03B13/00;F03B11/00;F03B11/02

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.06.25#授权;2018.09.04#实质审查的生效;2018.08.10#公开

摘要:本发明公开了一种塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,包括相联的底座和支架、设于支架上的发电机、与发电机主轴通过变速箱、联轴器相联的传动轴,其特征在于还包括与底座固联的透平引流座、与透平引流座固联的透平蜗壳,透平引流座设有入口主管及对称的两下降管,两下降管均与入口主管相通,透平蜗壳与透平引流座通过法兰联接,透平蜗壳还设有对称的两曲线形引流管、蜗壳及熔盐下出口;传动轴穿过透平引流座和透平蜗壳,在蜗壳内的传动轴上联有透平转轮。本发明能有效利用熔盐下降的势能,避免高温熔盐罐受冲击、损坏,并在熔盐流经区域无需任何轴封装置,在高温、高压工况下满足无泄漏的要求,保证设备长期的可靠运行。

主权项:1.一种塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,包括相联的底座和支架、设于支架上的发电机、与发电机主轴通过变速箱、联轴器相联的传动轴,传动轴通过轴承及轴承座设于底座上,其特征在于还包括与底座固联的透平引流座、与透平引流座固联的透平蜗壳,透平引流座设有入口主管及对称的两下降管,两下降管均与入口主管相通,透平蜗壳与透平引流座通过法兰联接,透平蜗壳还设有对称的两曲线形引流管、蜗壳及熔盐下出口;传动轴穿过透平引流座和透平蜗壳,在蜗壳内的传动轴上联有透平转轮。

全文数据:塔式光热储能熔盐液力透平发电装置技术领域[0001]本发明型涉及一种液力透平发电装置,特别适用于太阳能塔式光热储能发电熔盐的液力透平发电装置。背景技术[0002]改革开放以来,我国经历了30年的高速增长,主要以粗放型、资源消耗型为主,能源领域对石化燃料依赖比重大。面对大气污染治理,减缓环境温度上升,加快转变经济发展方式,推动产业结构调整和优化升级,国家产业结构调整指导目录中,新能源领域太阳能清洁能源光热发电被放在突出位置。近年来光热发电领域推进重点关键技术攻关,大容量储能等装备及关键材料的自主研发应用,优化技术方案,降低光热发电成本,有序推进示范项目建设得到国家的鼓励与支持。[0003]CSP聚光太阳能发电是使用光学装置汇聚太阳辐射能,投射到集热管道,加热管内工质,借助工质传递热量加热循环水产生推动汽轮机的蒸汽,蒸汽机带动发电机发电,具体有塔式、槽式等,在中国首批20个示范项目中,有9个塔式光热储能发电项目。塔式熔盐技术有明显优势,但技术难度较槽式和水工质塔式技术都大。但国内外业内目前普遍看好该技术的市场前景,已成为光热发电未来发展的主流方向之一。[0004]CSP塔式发电工作原理是利用定日镜群将太阳光集中在1个类似高塔状的建筑物顶端的吸热器上,通过能量转换将热量传递给热传导工质较为普遍使用的是二元熔盐),由蒸汽发生器产生蒸汽带动蒸汽涡轮发电机产生电能。该发电系统主要由定日镜系统、吸热与热能传递系统、发电系统三部分组成。吸热器高度一般从七八十米到二百米,热传工质在塔顶吸热后下降,排入高温热熔盐罐内,熔盐液体具有较大的位置势能落差),但现状况为在热熔盐下降管道末端设置阀门或减压喷嘴等阻尼设备,降低熔盐压力,减少对高温熔盐罐冲击,目前还没有对高压热熔盐具备的能量进行回收的装置。发明内容[0005]本发明的目的是针对现有技术存在的上述不足,提供一种塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,它能有效利用熔盐下降的势能,避免高温熔盐罐受冲击、损坏,并在熔盐流经区域无需任何轴封装置,在高温、高压工况下满足无泄漏的要求,保证设备长期的可靠运行。[0006]为达到上述目的,本实发明的塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,设于支架上的发电机、与发电机主轴通过变速箱、联轴器相联的传动轴,传动轴通过轴承及轴承座设于底座上,其特征在于还包括与底座固联的透平引流座、与透平引流座固联的透平蜗壳,透平引流座设有入口主管及对称的两下降管,两下降管均与入口主管相通,透平蜗壳设有连接法兰与引流座法兰联接,透平蜗壳还设有对称的两曲线形引流管、蜗壳及熔盐下出口;传动轴穿过透平引流座和透平蜗壳,在蜗壳内的传动轴上联有透平转轮。[0007]使用时,将高温熔盐从入口主管通入,经两下降管、两引流管对称地进入蜗壳内,沿切向冲击透平转轮转动,由传动轴带动发电机发电,减压后的溶盐经恪盐下出口进入俗盐罐;本装置能有效利用熔盐下降的势能,避免高温熔盐罐受冲击、损坏;同时,熔¥被控,在透平引流座及两引流管内、进入蜗壳,在熔盐流经区域无需任何轴封装置,满足高温、局压熔盐无泄漏的要求,保证设备长期的可靠运行;作为本发明的进一步改进,所述透平转轮为双吸结构,所述透平蜗壳还设有恪盐上出口;适用于大流量熔盐的工况;作为本发明的进一步改进,在入口主管上方的传动轴上联有风扇;可对透平引流座进行降温;作为本发明的进一步改进,在底座上联有导流罩,导流罩位于透平蜗壳及两下降管外;防止熔盐在熔盐储罐内飞溅;作为本发明的进一步改进,在导流罩内固联有位于透平蜗壳上方的飞溅挡板;可防止熔盐向上飞溅;作为本发明的进一步改进,传动轴与透平引流座之间设有填料式密封装置;为防止熔盐的氧化,在熔盐储罐内需充入保护气,填料式密封装置可防止保护气的泄漏;综上所述,本发明能有效利用熔盐下降的势能,避免高温熔盐罐受冲击、损坏,并在熔盐流经区域无需任何轴封装置,在高温、高压工况下满足无泄漏的要求,保证设备长期的可靠运行。附图说明[0008]图1为本发明实施例的主视图。[0009]图2为图1中透平引流座、透平蜗壳和传动轴的放大图。[0010]图3为图2的K向视图。[0011]图4为本发明实施例的流体模型图。具体实施方式[0012]下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。[0013]如图1至图3所示,该塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,包括相联的底座1和支架2、设于支架2上的发电机3、与发电机3的主轴通过变速箱4、联轴器5相联的传动轴6,传动轴6通过轴承7及轴承座8设于底座1上,在底座1上通过法兰固联有透平引流座9,透平引流座9设有水平的入口主管10及对称的两下降管11,两下降管11均与入口主管1〇相通,入口主管10设有高温隔热涂层,透平引流座9通过法兰与透平蜗壳12固联,透平蜗壳12设有蜗壳13、熔盐上出口14、熔盐下出口15及对称的曲线形的两引流管16,两引流管16的入口端均与各自对应的下降管11相通,两引流管16的出口端对称的设于蜗壳13上;传动轴6穿过透平引流座9和透平蜗壳12,在蜗壳13内的传动轴6上联有双吸式的透平转轮17,即透平转轮17内设有上、下方向两个流道;在入口主管10上方的传动轴6上联有风扇21;在底座1上联有导流罩18,导流罩18位于透平蜗壳12及两下降管11外;在导流罩18内固联有位于透平蜗壳上方的飞溅挡板I9;传动轴6与透平引流座9之间设有填料式密封装置20;使用时,将底座1联于熔盐罐上,经吸热塔下降的热熔盐管末端与入口主管10通过法兰连接;如图4所示,6〇0°C左右的高温熔盐从入口主管1〇通入,经两下降管1U两引流管16对称地进八蜗冗U内,沿切问冲击透平转轮17作功,由传动轴6带动发电机3发电,热熔盐势能经透平转轮17转化为机械能后,压力下降到接近当地大气压,减压后的熔盐经熔盐上出口14、格盐下出口15及导流罩18进入熔盐罐;本装置能有效利用熔盐下降的势能,避免高温熔盐罐受冲击、损坏;同时,熔盐被控制在透平引流座9、两引流管16及蜗壳13内,在熔盐流经区域无需任何轴封装置,满足高温、高压熔盐无泄漏的要求,保证设备长期的可靠运行。[0014]风扇21随传动轴6转动,可对透平引流座9进行降温;飞溅挡板19可防止熔盐向上飞減;为防止熔盐的氧化,在熔盐储罐内需充入氮气等保护气,填料式密封装置20可防止保护气的泄漏。

权利要求:1.一种塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,包括相联的底座和支架、设于支架上的发电机、与发电机主轴通过变速箱、联轴器相联的传动轴,传动轴通过轴承及轴承座设于底座上,其特征在于还包括与底座固联的透平引流座、与透平引流座固联的透平蜗壳,透平引流座设有入口主管及对称的两下降管,两下降管均与入口主管相通,透平蜗壳与透平引流座通过法兰联接,透平蜗壳还设有对称的两曲线形引流管、蜗壳及熔盐下出口;传动轴穿过透平引流座和透平蜗壳,在蜗壳内的传动轴上联有透平转轮。2.如权利要求1所述的塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,其特征在于所述透平转轮为双吸结构,所述透平蜗壳还设有熔盐上出口。3.如权利要求1或2所述的塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,其特征在于在入口主管上方的传动轴上联有风扇。4.如权利要求3所述的塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,其特征在于在底座上联有导流罩,导流罩位于透平蜗壳及两下降管外。5.如权利要求4所述的塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,其特征在于在导流罩内固联有位于透平蜗壳上方的飞派挡板。6.如权利要求5所述的塔式光热储能熔盐液力透平发电装置,其特征在于传动轴与透平引流座之间设有填料式密封装置。

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