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一种太阳能光热电站及其吸热系统有效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明属于太阳能光热电站领域。

相关背景技术

[0002] 太阳能光热电站由于太阳能资源的广泛性、无污染性在新能源领域备受关注,并以其巨大的商业前景吸引了大量的科研人员进行研究。吸热器作为太阳能光热电站的核心设备,将定日镜场聚焦得到的高热流密度太阳能转化为工质热能。
[0003] 目前大型商业化电站通常采用的圆周式或腔式吸热器,均是由吸热管屏构成的圆周式或腔式受热面接受镜场聚焦光斑照射,受热面升温后通过壁面将热量向其内部流动的工质传递。受热管屏吸收经过镜场聚焦的太阳光,一方面表面能流密度高且分布不均,加之受热管屏表面属于半周受热,容易造成受热管屏局部过热或者过度的温差导致管屏热应力损坏;另一方面,采用受热管作为工质流通途径,流通速度受限,传热效率不高,且吸热器布置于高塔之上,存在着诸多问题:受高空强风影响,吸热器外表面对流热损较大,热效率较低;高空布置,需配置高扬程循环泵,设备成本及厂用电耗增加;工质管道较长,系统复杂,增加了泄漏可能性;高空布置吸热器方案随着电站规模的放大,吸热器体积及布置高度也需随着提升,直接导致吸热器前期安装和后期运维难度及风险的加大。

具体实施方式

[0017] 下列非限制性实施例用于说明本发明。
[0018] 参考图1所示,一种太阳能光热电站用吸热系统,包括有(吸热)工质入口管路1,带喷嘴3的工质入口集箱2,耐高温底板4,工质缓冲罐5,工质循环泵7以及(吸热)工质出口管路8等。入口集箱2布置于耐高温底板4的上边沿,耐高温底板4呈锥体布置,工质缓冲罐5设置于锥体底部,其工质入口6兼作为聚焦光斑入射口。作为一种简化系统,也可以由(吸热)工质入口管路1,工质缓冲罐5,工质循环泵7,(吸热)工质出口管路10组成,设置在工质缓冲罐5顶部的工质入口兼作聚焦光斑入射口6。
[0019] 在光热电站运行过程中,低温工质经低温工质泵由工质入口管路1进入工质入口集箱2,经集箱上的喷嘴3喷射后流经耐高温底板4表面,在流动过程中接收聚焦光斑的照射并吸热,最后进入底部的工质缓冲罐5中。耐高温底板底部为缓冲罐工质入口6兼聚焦光斑入射口,允许聚焦光斑直接照射缓冲罐5内的工质。入射光斑可以直接从缓冲罐顶部的聚焦光斑入射口6进入直接照射传热工质。作为一种简化系统,可以取消工质入口集箱2和耐高温底板4,低温工质由低温工质泵经工质入口管路1送入工质缓冲罐5,聚焦光斑通过工质缓冲罐5的聚集光斑入射口6直接照射内部工质。
[0020] 工质缓冲罐5顶部还安装有工质循环泵7,将缓冲罐内吸收光斑热能的工质送至工质出口管路8。出口管路8上安装有高温温控阀9,出口管路旁路10上安装有低温温控阀11,当工质温度达到高温温控阀9开启设置温度后工质经出口管路8进入高温工质罐储存,当工质温度低于高温温控阀9开启设置温度时低温温控阀11开启工质经出口管路旁路10重新进入吸热系统入口管路1,与来自低温泵的低温工质进行混合后进入吸热系统进行吸热。
[0021] 作为可选方案,入口集箱2呈方形布置,耐高温底板4可构成一四面锥体;入口集箱2呈圆形布置,耐高温底板4可构成一圆形锥体。
[0022] 作为可选择方案,在耐高温底板4构成的锥体上方可布置高透光隔离粉尘杂质的设置。
[0023] 作为可选方案,此专利可以用于二次反射系统。镜场聚焦光斑经至少一次反射照射吸热系统。显然,本方案还可以用于一次反射聚焦系统,即镜场布置于高位,镜场聚焦光斑直接照射地面的吸热系统。
[0024] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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