本申請要求申請日期為2014年10月6日的美國臨時專利申請序列號62/060,561的優(yōu)先權(quán)。本專利申請的完整公開通過引用以其全文充分地結(jié)合于此。

背景技術(shù)：

本公開主要涉及產(chǎn)生并存儲來自太陽的熱能用于如熱脫鹽等工藝或發(fā)電的系統(tǒng)。通常，太陽能接收器是太陽熱能生成系統(tǒng)的部件，由此，來自太陽的輻射(即太陽光)被用作熱源。來自太陽的輻射和熱能被集中在太陽能接收器上并傳遞至流動通過接收器的熱傳遞流體(HTF)，所述熱傳遞流體可以被存儲并用于生成用于工藝或發(fā)電或兩者(熱電聯(lián)產(chǎn))的蒸汽。接收器通常是永久地安裝在高架支撐塔的頂部上的大單元，所述高架支撐塔策略性地放置在定日鏡或反射鏡的場中，所述定日鏡或反射鏡收集太陽光線并將那些光線反射并集中到接收器的管屏上。一種用于這種系統(tǒng)的有效、緊湊太陽能接收器將是期望的：所述太陽能接收器使用熔鹽或類似HTF并且設(shè)計簡單、模塊化、結(jié)構(gòu)堅固并且在制造、裝運和安裝方面是經(jīng)濟的。

當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電機和太陽能光伏發(fā)電機不具有經(jīng)濟的能量存儲能力。在沒有能量存儲的情況下，由于變化的風(fēng)、云以及夜晚的黑暗，電網(wǎng)的波動是不可避免的。熔鹽太陽能電廠能夠有效地將所收集的太陽能存儲為熱能，這允許所述工藝或發(fā)電與能量收集解耦合。所述工藝或發(fā)電廠然后可以根據(jù)接收器塔的數(shù)量和熱存儲系統(tǒng)相對于所述工藝或電力循環(huán)所需要的能量的尺寸如所需要的(如在云層覆蓋期間和夜晚)繼續(xù)操作一些時間量。

簡要說明

本公開主要涉及太陽熱能生成系統(tǒng)，所述太陽熱能生成系統(tǒng)使用用于吸收太陽能的太陽能接收器和用于存儲HTF的某些存儲罐結(jié)構(gòu)，以便提供用于工藝和/或發(fā)電的熱能。優(yōu)選地，系統(tǒng)使用熔鹽作為HTF和存儲流體。

各種實施例中公開的是操作太陽熱能生成和存儲系統(tǒng)的方法。HTF(例如，熔鹽)從成組的冷存儲罐泵送至太陽能接收器。HTF被加熱到約850°F的最高溫度，并且然后在重力作用下流向成組的熱存儲罐。經(jīng)加熱流體然后被泵送至蒸汽生成系統(tǒng)，以便提供用于生成用于工藝的蒸汽和/或用于驅(qū)動渦輪機并發(fā)電的熱能。特別被設(shè)計成用于產(chǎn)生電的熔鹽系統(tǒng)使用需要滿足傳統(tǒng)公用電站級蒸汽渦輪機所需要的蒸汽溫度以及提供更有效的電力循環(huán)的更高溫度的熔鹽(典型地，1050°F)。然而，如熱脫鹽等工藝不需要高溫度工作流體。因此，本公開中的HTF(熔鹽)的最高溫度被選擇為小于能夠達(dá)到的溫度，從而使得太陽能接收器、熱鹽管道、熱鹽存儲罐、熱鹽管道和蒸汽生成系統(tǒng)(SGS)熱交換器可以由更低級的合金制成，由此降低了電廠的成本。替代地，熱能可以用來生成用于驅(qū)動渦輪機并產(chǎn)生電的蒸汽，但是由于更低的鹽溫度引起的更低的蒸汽溫度，因此具有更低的電力循環(huán)效率。

其他實施例中公開的是包括一個或多個垂直接收器塔太陽熱能生成和存儲系統(tǒng)。所述至少一個太陽能接收器包括支撐多個管屏的垂直支撐結(jié)構(gòu)，所述多個管屏可以被安排在象限中。所述管屏被流體地連接以便形成至少一個流動路徑。多個定日鏡被安排在垂直塔周圍。成組的冷存儲罐被配置成用于向(多個)太陽能接收器供應(yīng)“冷”HTF。成組的熱存儲罐被配置成用于從(多個)太陽能接收器接收“熱”HTF。

以下更加具體的描述了本公開的這些和其他非限制性方面和/或目標(biāo)。

附圖說明

以下是附圖的簡要說明，其是為了展示本文中所公開的示例性實施例的目的而呈現(xiàn)的，并非為了限制所述示例性實施例。

圖1是本公開的熔鹽太陽熱能生成、熱存儲和蒸汽生成系統(tǒng)的示意圖。

圖2是具有位于中心的熱存儲系統(tǒng)、蒸汽生成系統(tǒng)、和在約1050°F的溫度下操作的發(fā)電系統(tǒng)和十個定日鏡場的傳統(tǒng)熔鹽發(fā)電廠的示意圖。

圖3是本公開的在約850°F或更低溫度下操作的用于工藝應(yīng)用的熔鹽太陽熱能生成系統(tǒng)的示意圖。

圖4是本公開的在約850°F或更低溫度下操作的用于發(fā)電的熔鹽太陽熱能生成系統(tǒng)的示意圖。

圖5是本公開的在約850°F或更低溫度下操作的用于熱電聯(lián)產(chǎn)的熔鹽太陽熱能生成系統(tǒng)的示意圖。

圖6是用于本公開的模塊化熔鹽太陽熱能生成系統(tǒng)的另一個普通電廠布局的頂視示意圖，所述另一個普通電廠布局使用布置在展示具有兩個熱和冷模塊化存儲罐組的熔鹽管道的兩行中的十個定日鏡場。

圖7是本公開的模塊化熔鹽太陽熱能生成系統(tǒng)的另一個普通電廠布局的頂視示意圖，所述另一個普通電廠布局使用布置在展示具有三個熱和冷模塊化存儲罐組的熔鹽管道的矩形中的十個定日鏡場。

圖8是流程圖，示出了使用圖1的熔鹽太陽熱能生成、熱存儲和蒸汽生成系統(tǒng)的示例性方法。

圖9是可以在本公開的系統(tǒng)中使用的組裝的太陽能接收器的外部透視圖。此視圖展示了外部的熱傳遞表面(管屏)的安排。

圖10是圖9的組裝的太陽能接收器的內(nèi)部透視圖，并且示出了熱傳遞表面的安排以及被提供用于頂部支撐熱傳遞表面的垂直支撐結(jié)構(gòu)。

圖11是圖9的組裝的太陽能接收器的管道的圖解視圖，為清晰起見將太陽能接收器的各個部分移除。

圖12是示意圖，示出了本公開的太陽能接收器的兩個平行獨立的熔鹽流動路徑之一。

圖13是示意圖，示出了可以與本公開的熔鹽太陽熱能生成系統(tǒng)一起使用的蒸汽生成系統(tǒng)的部件。

具體實施方式

可以參照附圖來獲得本文中所公開的工藝和裝置的更完整地理解。這些圖基于展示現(xiàn)有技術(shù)和/或當(dāng)前發(fā)展的便利性和容易度而僅是示意性表示并且因此不旨在指示其組件或部件的相對尺寸和規(guī)格。

盡管為了清晰的目的在以下描述中使用特定術(shù)語，但是這些術(shù)語旨在僅僅指實施例的選擇用于在附圖中說明的特定結(jié)構(gòu)，而不旨在限定或限制本公開的范圍。在附圖和以下描述中，將理解的是，相同的數(shù)字符號指具有相同功能的部件。

單數(shù)形式“一個(a)”、“一種(an)”以及“所述(the)”包括復(fù)數(shù)指示物，除非上下文清楚地另外指明。

結(jié)合數(shù)量使用的修飾詞“約”包括所陳述的數(shù)值并且具有上下文所要求的含義(例如，至少包括與特定數(shù)量的測量相關(guān)聯(lián)的誤差程度)。當(dāng)使用特定值時，還應(yīng)當(dāng)考慮為公開所述值。例如，術(shù)語“約2”還公開了值“2”，以及范圍“從約2到約4”還公開了范圍“從2到4”。

應(yīng)注意的是，本文中所使用的術(shù)語中的許多術(shù)語是相對術(shù)語。例如，術(shù)語“入口”和“出口”是相對于流動的方向，并且不應(yīng)被解釋為需要結(jié)構(gòu)的特定方向或位置。術(shù)語“上游的”和“下游的”是相對于流體流動通過各個部件的方向，即在流動通過下游部件之前流體流動通過上游部件。應(yīng)注意的是，在回路中，可以將第一部件描述為第二部件的上游和下游兩者。類似地，術(shù)語“上”和“下”是相對于彼此的位置，即上部件位于比下部件更高的海拔。

此外，術(shù)語“北”和“南”用于指示彼此相反的位置，如“東”和“西”。這些方向性術(shù)語是相對于彼此的，并且不應(yīng)被解釋為指參考地球的地理或磁北極的絕對方向。

術(shù)語“水平的”和“垂直的”用于指示相對于絕對參考(即地平面)的方向。然而，這些術(shù)語不應(yīng)被解釋為需要彼此絕對平行或絕對垂直的結(jié)構(gòu)。例如，第一垂直結(jié)構(gòu)和第二垂直結(jié)構(gòu)不需要彼此平行。術(shù)語“頂部”和“底部”或術(shù)語“頂面”和“地面”用于指頂部/頂面相對于絕對參考(即地球表面)通常高于底部/地面的位置/表面。術(shù)語“向上”和“向下”也是相對于絕對參考的，向上流動通常違反地球的重力。

術(shù)語“平面”在本文中通常用于指普通水平面，并且應(yīng)被解釋為指體積而不是平整表面。

在給定壓力下處于超過流體的飽和溫度的溫度的流體被認(rèn)為是“過熱的”。在不改變流體相位的情況下，過熱的流體可以被冷卻(即傳遞能量)。如本文中所使用的，術(shù)語“濕蒸汽”指飽和蒸汽/水混合物(即具有小于100％質(zhì)量的蒸汽，其中，質(zhì)量是百分之蒸汽含量比質(zhì)量)。如本文中所使用的，術(shù)語“干蒸汽”指具有等于100％質(zhì)量的飽和蒸汽(即不存在液態(tài)水)或過熱蒸汽。

本公開涉及由HTF捕獲太陽能。HTF在描述本文中所討論的太陽能收集和存儲方法的各個階段中將被稱為“冷”或“熱”。應(yīng)理解的是，“冷”和“熱”被用作相對術(shù)語?！袄洹庇糜谥冈诓东@太陽能之前或在太陽能已經(jīng)被釋放之后的流體?！盁帷庇糜谥冈谝呀?jīng)捕獲太陽能之后的流體。在“冷”流體和“熱”流體之間通常存在至少100°F的差。

在對太陽能接收器、鍋爐和/或蒸汽發(fā)生器技術(shù)的某些術(shù)語或原則的解釋可能對于理解本公開是必要的程度上，讀者可參見Steam/Its Generation and Use(蒸汽/其生成和使用)第42版，巴布科克&威爾考克斯公司(Babcock&Wilcox Company)(ISBN 978-0-9634570-2-8)，威爾考克斯公司，版權(quán)2015，托梅伊G.L.(G.L.Tomei)(編者)，所述文檔的文本由此通過引用結(jié)合于此，就如同在本文中做了充分闡述一樣。

本公開涉及可以與聚光式太陽能塔技術(shù)(也被稱為聚光太陽能(CSP)技術(shù))一起使用的太陽能接收器設(shè)計。通常，太陽能接收器位于上升到地平線或地面線之上通常超過150英尺的高度的垂直塔的頂部。太陽能接收器包括垂直支撐結(jié)構(gòu)。支柱可以被提供在垂直支撐結(jié)構(gòu)上，以便提供用于熱傳遞表面(具體地松散的切管屏)的安排的橫向支撐，同時允許管/管屏在水平和垂直兩個方向上的無限制熱膨脹，由此消除額外的管壓力。

垂直支撐結(jié)構(gòu)、支柱和其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件不僅為熱傳遞表面的管/管屏提供結(jié)構(gòu)上的支撐和硬度，還提供某種裝置，通過所述裝置太陽能接收器可以被抬起和舉起以便放置在期望的位置。所述結(jié)構(gòu)允許太陽能接收器在安裝期間被工廠組裝、運輸、并且然后被舉起并作為單元設(shè)置在垂直塔上。垂直支撐結(jié)構(gòu)保持太陽能接收器，由此促進(如果必要)太陽能接收器從塔中移除(如果它變得期望這樣做)。

當(dāng)HTF在管內(nèi)流動時，接收器是使用熔鹽的管的組裝。在同一平面上，反射鏡(稱為定日鏡)場跟蹤太陽的移動，并且將太陽光聚焦在接收器的熱傳遞表面上。接收器的管內(nèi)的HTF吸收集中的太陽能，使HTF溫度增加，從而使得HTF捕獲太陽能?？梢栽O(shè)想本公開的系統(tǒng)將使用低凝固點、低氯化物熔鹽作為HTF和存儲介質(zhì)。這將允許使用具有合理的腐蝕余度的低成本合金。

競爭者系統(tǒng)通常在單個定日鏡場中間使用單個大的現(xiàn)場建造的接收器。然而，設(shè)想本公開的太陽能接收器采用模塊化方法并入電廠中，使用產(chǎn)生與單個大接收器的輸出相等的輸出的若干較小太陽能接收器。具體地，這種較小尺寸允許工廠組裝，或換言之太陽能接收器可以作為一個組裝件被運輸?shù)浆F(xiàn)場站點，而不是作為在現(xiàn)場站點處組裝到一起的若干個較小件。這提高了質(zhì)量、最小化了現(xiàn)場人工成本、一旦接收器在現(xiàn)場就允許更快的安裝、以及由于塔通常較短，因此簡化了允許。模塊化方法進一步允許可擴展的電廠尺寸，所述可擴展的電廠尺寸可以通過簡單地改變塔和接收器的數(shù)量而改變。因為相同的接收器設(shè)計可用于衡量電廠的上升或下降，所以也降低了電廠風(fēng)險；不需要改變設(shè)計。此外，由于如果一個接收器為了維護而下降，則電廠仍然可以操作，因此多個接收器提供冗余。

這種天陽能接收器應(yīng)用許多概念，如：工廠組裝、模塊化、使用頂部支撐松散切管和被安排用于交替上下的蛇形流的頭部的熱傳遞表面、管附接/流動支柱系統(tǒng)、以及管屏后面的擋光板等。

在約350°F(177℃，450°K)或更低(取決于鹽的凝固點)的入口溫度處的“冷”熔鹽從冷存儲罐組泵送至太陽能接收器的管屏中。聚焦在管屏上的太陽能將熔鹽加熱到約750°F(399℃，672°K)到約850°F(454℃，728°K)或更低(取決于蒸汽溫度要求)的出口溫度。一旦退出太陽能接收器，這種“熱”熔鹽就返回到地面線并存儲在熱存儲罐組中。這完成了能量收集過程。

在熱存儲罐組中的“熱”熔鹽然后被泵送至蒸汽生成系統(tǒng)。這是管式和殼式熱交換器系統(tǒng)，所述系統(tǒng)將熱能從熱熔鹽傳遞到水中，以便產(chǎn)生飽和蒸汽或過熱蒸汽。所述蒸汽可用于各種非動力工藝(如提高原油采收率(EOR)、熱脫鹽)或用于目的在于使用太陽能來抵消或可能消除礦物燃料成本的發(fā)電。冷卻的鹽返回至冷存儲罐并再循環(huán)通過太陽能接收器。

本公開的工廠組裝的太陽能接收器有利地包括熱傳遞表面和流體輸送導(dǎo)管(管道、閥門等)的安排，并且與以特定方式安排的控制件相關(guān)聯(lián)，以便將期望的熱能量傳遞到HTF(即熔鹽)中。熱傳遞表面有利地由被安排在切管屏中的管制成，并且按要求被提供有入口和出口頭部。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，根據(jù)可適用的設(shè)計規(guī)范，管的尺寸、它們的材料、直徑、壁厚度、熱傳遞表面的數(shù)量和安排都基于服務(wù)的溫度和壓力。需要的熱傳遞特性、點吸收率、HTF在管內(nèi)的質(zhì)量流動率等也是必須考慮的重要參數(shù)。根據(jù)太陽能接收器將被安裝的地理位置，還應(yīng)考慮可適用的地震載荷和設(shè)計規(guī)范。

對傳統(tǒng)公用電站級發(fā)電而言，太陽能接收器被設(shè)計成用于將熔鹽加熱到1050°F的溫度，以便滿足傳統(tǒng)公用電站級蒸汽渦輪機的蒸汽溫度要求，并提供有效的電力循環(huán)。高溫度熔鹽需要廣泛使用遍及太陽能電廠的高溫度合金和大的現(xiàn)場建造的存儲罐。在本發(fā)明的方法/工藝中，如以下更加詳細(xì)描述的，HTF僅加熱到約850°F的最高溫度，而不是1050°F。這種溫度將滿足大多數(shù)工藝(非動力)應(yīng)用的蒸汽需求。例如，850°F的鹽在1988(絕對壓力)磅/平方英寸時可以生成635°F的飽和蒸汽。更低的鹽溫度降低金屬溫度，并且當(dāng)與更低的氯化物鹽(下一段中所描述的)組合時可以顯著降低腐蝕的可能性。這反過來允許更低等級的合金(如奧氏體不銹鋼SA213TP347H)用于管屏的接收器吸收器管(熱傳遞表面)，而不是昂貴的高鎳鉻超合金。更低的鹽溫度還允許更低等級的鉻鉬合金(如SA335P22和SA387Gr22)或甚至碳鋼(如果所需要的蒸汽溫度以及由此鹽溫度足夠低)用于熱鹽管道、熱存儲罐和相關(guān)聯(lián)的泵、加熱器、閥門和儀器以及SGS熱交換器，而不是奧氏體不銹鋼。并且，因為管內(nèi)的鹽膜溫度低于1112°F(600℃)極限(在所述極限處硝酸鹽開始轉(zhuǎn)換為腐蝕的亞硝酸鹽)，所以不再需要減少接收器出口管屏上的熱通量。這允許較高的平均通量，并且更低的熔鹽出口溫度幫助最小化太陽能接收器的總尺寸。更小更低溫度的接收器還具有更低的熱損耗(即較高的熱效率)，所述更低的熱損耗反過來可以減小定日鏡場的尺寸并降低定日鏡場的成本。

本公開的系統(tǒng)還使用低凝固點(288°F(142℃)或更低)、低氯化物(按重量計0.40％或更低)熔鹽混合物，以便允許更低溫度的操作并降低溫度上限(850°F)處腐蝕的可能性。如果結(jié)合約850°F或更低的鹽溫度使用，則其可以顯著降低熔鹽部件腐蝕的可能性。如果所需要的蒸汽溫度(以及由此鹽溫度)足夠低，則這種結(jié)合更低的鹽溫度允許熱鹽管道、熱存儲罐、泵、閥門、加熱器和儀器以及與經(jīng)加熱的鹽接觸的SGS熱交換器從奧氏體不銹鋼合金(像SA213TP347H(“347H”))降級到鉻鉬鋼合金(如SA335P22(“P22”)或SA387Gr22)或甚至降級到碳鋼。例如，將熱鹽管道材料從347H降低到P22將降低大約50％的材料成本。這種估計包括增加到P22(具有標(biāo)準(zhǔn)0.36wt％硅)管壁厚度的0.100英寸腐蝕余度，以便達(dá)到30年設(shè)計壽命。P22還可以被指定具有更高的硅含量，這可以進一步減少腐蝕，可能允許甚至更薄的管道和更低的成本。

SGS熱交換器(如過熱器或再熱器)可以由鉻鉬鋼合金、碳鋼、或比奧氏體不銹鋼低等級的金屬制成。例如，蒸發(fā)器還可以從鉻鉬鋼降級到碳鋼。

低合金鋼(像P22)還更加易于可用并不易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂痕(像347H)。它們還比在現(xiàn)場安裝期間可以提供附加成本節(jié)省的347H更易于焊接。盡管更低等級的金屬將需要更厚(由于更低的容許應(yīng)力)并因此需要更多熱追蹤功率來預(yù)熱，但是因為管道在電廠的壽命上不會那樣頻繁的排盡，所以這種成本應(yīng)當(dāng)是微不足道的。此外，P22和碳鋼具有17％更低熱膨脹系數(shù)，并且結(jié)合更低的操作溫度可以減少鹽管道中所需要的膨脹環(huán)的數(shù)量。盡管P22和碳鋼具有比347H明顯更高的導(dǎo)熱性，但是這些材料所需要的更厚的管壁應(yīng)當(dāng)?shù)窒嗨频慕^緣厚度需求所引起的更高的傳導(dǎo)性。

在先前的太陽能熔鹽熱存儲系統(tǒng)設(shè)計中，兩個現(xiàn)場組裝的罐將用于HTF的冷和熱存儲。那些罐可以具有大至130英尺的直徑以及超過70英尺的高度，并且需要特殊無源空氣冷卻基礎(chǔ)設(shè)施，以及需要昂貴的現(xiàn)場人工和建造時間。這種罐通常具有安裝在罐上方的單獨結(jié)構(gòu)上并將鹽從罐的底部泵出的三個50％容量、長柄、多級立式渦輪泵。此外，這種大的熱存儲罐通常由奧氏體鋼制成，并且由于那些區(qū)域無法適當(dāng)?shù)叵龖?yīng)力，因此在最終組裝焊接中存在一些應(yīng)力松弛裂痕風(fēng)險。本公開替代地使用多個工廠組裝的可卡車裝運的鹽存儲罐。這種方法可以顯著降低現(xiàn)場安裝成本和時間。所需要的唯一現(xiàn)場工作將通常包括在基礎(chǔ)設(shè)施上設(shè)置罐，并且安裝連接管道、閥門、泵、加熱器和儀器。

具體地，存在一個或多個冷存儲罐組和一個或多個熱存儲罐組，所述存儲罐組可以局部地或集中地位于并共享于太陽能接收器塔之間。在每個組中，一個罐充當(dāng)泵罐并具有用于移動HTF的泵。其他存儲罐不包含泵。根據(jù)所需要的存儲容量，一個或多個存儲罐位于泵罐的位置旁邊，并使用靠近罐底部的管道流體地連接至所述泵罐。流體流入和流出泵罐，并且然后流動通過連接管道進入其對應(yīng)的存儲罐，允許每個罐中的液位相同。這種安排消除了每個罐對泵的需要。所需要的存儲罐的數(shù)量取決于所需要的存儲容量和單獨罐的尺寸。期望使用最大尺寸罐，以便最小化所需要的罐的數(shù)量。將在取決于制造和/或裝運尺寸限制的具體分析基礎(chǔ)上確定罐尺寸。并且，更高的罐可能需要錨定至基礎(chǔ)設(shè)施和/或一起支撐以便防止由風(fēng)和地震載荷引起的傾斜。

有利地，本公開通過以下方式降低系統(tǒng)的成本：(1)將鹽溫度限制在850°F(而不是1050°F)，允許使用更低的合金部件；(2)消除對接收器出口管屏上的熱通量的限制，以便允許更高的平均通量和更小的接收器尺寸；(3)使用具有更低操作溫度的更小的接收器，所述接收器具有更低的熱損耗并更有效，產(chǎn)生更小更低成本的定日鏡場；(4)使用更低的操作溫度降低腐蝕的可能性，并使用低氯化物熔鹽，由此允許接收器管屏、互連管道、熱鹽管道、熱存儲罐和相關(guān)聯(lián)的泵、加熱器、閥門和儀器、以及SGS熱交換器中更低等級的合金；(5)使用更低等級的合金(如比不銹鋼347H更易于焊接的P22)；(6)使用更低等級的合金(如相比于347H具有17％更低的熱膨脹系數(shù)的P22)以便減少熱鹽管道中的膨脹環(huán)的數(shù)量；(7)如果僅需要飽和蒸汽，則消除再熱器和過熱器熱交換器；以及(8)使用模塊化工廠組裝的低合金存儲罐，以便降低現(xiàn)場組裝成本并消除現(xiàn)場焊接以及應(yīng)變時效和應(yīng)力腐蝕裂痕的風(fēng)險。

圖1展示了本公開設(shè)想的一個模塊化熔鹽太陽熱能生成系統(tǒng)110的頂視圖。再次強調(diào)，這些附圖并不按比例繪制。多個定日鏡被安排在包圍太陽能接收器114的場112(由六邊形表示)中。定日鏡跟蹤太陽的移動并將太陽光聚焦到太陽能接收器114的熱傳遞表面上。再次，盡管在此僅展示了一個太陽能接收器和一個定日鏡場，但是系統(tǒng)可以包括多個太陽能接收器和定日鏡場。冷存儲罐組116和熱存儲罐組118流體地連接至太陽能接收器114。

如以下更加詳細(xì)描述的，冷存儲罐組116被配置成用于向太陽能接收器114供應(yīng)HTF。冷存儲罐組116包括被配置成用于保持HTF的至少一個冷流體存儲罐122和至少一個冷流體泵罐124。冷流體存儲罐122通過罐底部的管道流體地連接至冷流體泵罐124，從而使得罐122/124中的流體水平相同。冷流體存儲罐122不包含泵，并且僅流體地連接至冷流體泵罐124，并且不直接連接至太陽能接收器114。冷流體泵罐124流體地連接至太陽能接收器114，并且包括用于向太陽能接收器114泵送“冷”流體的至少一個泵126。冷流體泵罐124還流體地連接至用于從其中接收“冷”流體的蒸汽生成系統(tǒng)120。如在此所展示的，使用兩個冷流體存儲罐122和一個冷鹽泵罐124。然而，冷存儲罐組116可以包括任何數(shù)量的冷流體存儲罐122或冷鹽泵罐124(例如，1個或3個或更多個)。盡管期望地，僅使用一個冷鹽泵罐124。每個冷存儲罐116具有約100英尺或更小的高度以及約14英尺或更小的直徑。這些規(guī)格允許冷存儲罐是可卡車裝運的。注意，設(shè)想罐具有作為垂直規(guī)格的100英尺的高度；然而，罐還可以被水平地定向。罐通常是圓柱形狀。

如以下更加詳細(xì)描述的，熱存儲罐組118被配置成用于從太陽能接收器114處接收HTF。熱存儲罐組118包括被配置成用于保持HTF的至少一個熱流體存儲罐128和至少一個熱流體泵罐130。熱流體存儲罐128通過罐底部的管道流體地連接至熱流體泵罐130，從而使得罐128/130中的流體水平相同。熱流體存儲罐128不包含泵，并且僅流體地連接至熱流體泵罐130，并且不直接連接至太陽能接收器114。熱流體泵罐130流體地連接至太陽能接收器114，并且包括用于向蒸汽生成系統(tǒng)120泵送“熱”流體的至少一個泵132。熱流體泵罐130還流體地連接至用于向其發(fā)送“熱”流體的蒸汽生成系統(tǒng)120。如在此所展示的，使用兩個熱流體存儲罐128和一個熱鹽泵罐130。然而，熱存儲罐組118可以包括任何數(shù)量的熱流體存儲罐128或熱鹽泵罐130(例如，1個或3個或更多個)。盡管期望地，僅使用一個熱鹽泵罐130。每個熱存儲罐118具有約100英尺或更小的高度以及約14英尺或更小的直徑。這些規(guī)格允許熱存儲罐是可卡車裝運的。注意，設(shè)想罐具有作為垂直規(guī)格的100英尺的高度；然而，罐還可以被水平地定向。罐通常是圓柱形狀。

如以下更加詳細(xì)描述的，冷存儲罐組116和熱存儲罐組118還流體地連接至從熱存儲罐組中接收“熱”流體以便生成蒸汽的蒸汽生成系統(tǒng)120，并且然后向冷存儲罐組發(fā)送“冷”流體。然后所生成的蒸汽可以用于如八邊形134所表示的各種應(yīng)用。

首先，圖2是使用十個太陽能接收器塔212的傳統(tǒng)熔鹽太陽能發(fā)電廠200的布局的示意圖，每個太陽能接收器位于大約六邊形定日鏡場210的中心，并且每個太陽能接收器可操作用于將流體從550°F(288℃，561°K)加熱到1050°F(565℃，838°K)的溫度。兩個大的現(xiàn)場建造的存儲罐(一個用于冷流體(202)以及一個用于熱流體(204))位于中心位置的兩個定日鏡場組之間。這種系統(tǒng)使用具有高凝固點的傳統(tǒng)硝酸鹽太陽能鹽。所述鹽是按重量計60％的硝酸鈉和40％的硝酸鉀的接近共晶混合物，所述鹽具有430°F(221℃，494°K)的凝固點。

如在此所指示的，HTF從冷罐202流向管道205。黑線205指示冷和熱鹽管道采用的需要用于將HTF(例如，熔鹽)傳輸?shù)矫總€太陽能接收器和從其處傳輸HTF的路徑。(注意，為了提高清晰度，熔鹽管道示出為單線，但是在現(xiàn)實中，存在兩個管道，流向和來自每個接收器的冷管道和熱鹽管道。從罐到接收器的冷鹽和熱鹽管道可以單獨運行、分支岐管或其組合)。然后HTF從太陽能接收器返回，并在重力作用下流向熱罐204。

盡管冷存儲罐和僅暴露于冷流體的泵、管道和閥門可以由更低質(zhì)量的合金(如碳鋼)制成，但是相同的部件以及暴露于1050°F的熱流體的SGS熱交換器將需要由高等級的不銹鋼和具有高鎳鉻合金的接收器管制成，以便最小化高溫度鹽腐蝕。這增加了成本。此外，中心存儲罐與太陽能接收器之間的管道的長期運行使很難在重力作用下完全排盡管道返回至存儲罐。為此，管道將必須被明顯架高到塔處，以便達(dá)到用于排水的適當(dāng)傾斜。這種架高將增加顯著的成本(用于支撐結(jié)構(gòu))并將阻止定日鏡場的光中的一些光到達(dá)太陽能接收器。此外，可能需要壓縮的空氣來幫助排水，并且可能需要將P型存水彎安裝在管道中，以便防止空氣流過管道中的流體。

接下來，將來自熱罐204的熱流體發(fā)送至蒸汽生成系統(tǒng)220，其中，將給水226轉(zhuǎn)換成蒸汽224并發(fā)送至發(fā)電系統(tǒng)222，并且然后再循環(huán)。蒸汽生成系統(tǒng)將通常由預(yù)熱器、蒸發(fā)器、過熱器和再熱器熱交換器組成。

這些熔鹽發(fā)電廠在50％容量因子時可以具有100MWe的容量。容量因子(以百分?jǐn)?shù)表示)是電廠的每年凈生產(chǎn)除以在渦輪機以其額定容量整年運行時電廠的每年凈生產(chǎn)。被設(shè)計成用于更低的容量因子的電廠使用更少的太陽能接收器和更小的存儲容量，反之亦然。

圖3至圖7是本公開的在約850°F或更低的鹽溫度下操作的熔鹽太陽熱能發(fā)電廠的各種實施例。再次注意，這些附圖并不按比例繪制。這些圖中展示了定日鏡場和中心位置。盡管在這些圖中，中心位置更大并且定日鏡場間隔的更遠(yuǎn)，但是設(shè)想中心位置約與定日鏡場具有相同的尺寸，從而使得中心位置的相關(guān)細(xì)節(jié)更明顯。

圖3是本公開的在約850°F或更低溫度下操作的用于工藝應(yīng)用的熔鹽太陽熱能發(fā)電廠201的一個示例性實施例。在此實施例中，定日鏡場210沿著與圖2的雙周長相反的單周長被安排在中心位置(虛線矩形203)的所有邊上。如在此所展示的，定日鏡場的布局是圍繞中心位置203的矩形形狀，四個定日鏡場在相反邊并且然后中心位置203的每端上一個定日鏡場。(注意：在此示出了總共十個定日鏡場和塔，但是可能存在更多或更少的塔，取決于電廠存儲和輸出需求)。再次，中心位置203約與每個定日鏡場210具有相同的尺寸。位于中心位置203內(nèi)的是兩個冷存儲罐組206和兩個熱存儲罐組208。每個存儲罐組206、208流體地連接至五個定日鏡場210。冷流體從冷存儲罐組206流動通過管道205到達(dá)定日鏡場210，其中流體被加熱到約850°F的溫度，并且然后返回至熱存儲罐組208。然后，熱流體從兩個熱存儲罐組208流動通過管道207到達(dá)蒸汽生成系統(tǒng)220，并且作為冷流體從其中退出，所述冷流體流動通過管道209到達(dá)兩個冷存儲罐組206。給水226也流入蒸汽生成系統(tǒng)220，并吸收熱能，作為蒸汽224退出，所述蒸汽然后如期望的發(fā)送至工藝應(yīng)用。蒸汽生成系統(tǒng)可以由以下組成：(i)僅蒸發(fā)器；(ii)預(yù)熱器和蒸發(fā)器；或(iii)預(yù)熱器、蒸發(fā)器和過熱器。蒸汽224可以是飽和蒸汽或過熱蒸汽。這種布局的一個優(yōu)點是可以減少管道總長。作為非常粗糙的比較，在圖2中，定日鏡場管道具有18個六邊形邊的總長，而在圖3中，管道具有10個六邊形邊的總長(謹(jǐn)記中心位置的長度未按比例繪制)此外，太陽能接收器與存儲罐之間的管道長度更短。這意味著，管道可以在太陽能接收器塔的基底處被抬高，以便在不阻止來自定日鏡場的同樣多的光的情況下獲得重力排水所需要的最小傾斜(由此消除對P型存水彎的需求以及壓縮空氣強制排水)。并且，管道可以被支撐靠近地面，減少支撐結(jié)構(gòu)的數(shù)量并降低其成本。

圖4是本公開的在約850°F或更低溫度下操作的用于發(fā)電的熔鹽太陽熱能生成系統(tǒng)201的示例性實施例。此附圖與圖3相同，除了蒸汽224被發(fā)送至發(fā)電系統(tǒng)222，其中，熱能轉(zhuǎn)換成電能，并且蒸汽被壓縮回水，然后作為給水226再循環(huán)。發(fā)電系統(tǒng)222包括渦輪機、發(fā)電機和控制中心。

圖5是本公開的在約850°F或更低溫度下操作的用于熱電聯(lián)產(chǎn)的熔鹽太陽熱能生成系統(tǒng)201的示例性實施例。此附圖也與圖3和圖4相同，除了在此展示的渦輪機230，所述渦輪機從蒸汽生成系統(tǒng)220中接收蒸汽224。部分熱能通過渦輪發(fā)電機轉(zhuǎn)換成電能。更低溫度和/或更低壓力的蒸汽(參考號228)隨后退出渦輪機。這種更低溫度/壓力蒸汽被分成兩條路徑。在由參考號234表示的一條路徑中，更低溫度/壓力蒸汽被發(fā)送至工藝。在另一條路徑中，更低溫度/壓力蒸汽被發(fā)送至空氣冷凝器232，并變成返回至蒸汽生成系統(tǒng)220的給水226。來自接收蒸汽234的工藝的回收水236也作為給水226被返回。

圖6是太陽能接收器/定日鏡場的替代安排。再次，存在10個定日鏡場210和中心位置203。在此，定日鏡場被安排在中心位置203的相反邊的兩行中，并且中心位置的端上不存在定日鏡場。存在經(jīng)由管道205連接至太陽能接收器的兩個熱和冷存儲罐組206、208。每個存儲罐組為不同數(shù)量的定日鏡場提供服務(wù)(四和六，代替如圖3中兩個組都為五個定日鏡場提供服務(wù))。由此，如以上所討論的，一組存儲罐中的罐和泵可以具有與另一組存儲罐中的罐和泵不同的體積和容量。再次，蒸汽生成系統(tǒng)和電源塊(如果需要)將位于中心位置203中。

圖7是太陽能接收器/定日鏡場的另一個替代安排。再次，存在10個定日鏡場210和中心位置203。在此，存在經(jīng)由管道205連接至太陽能接收器的三個熱和冷存儲罐組206、208。在端處的兩個存儲罐組為三個定日鏡場服務(wù)，而中心存儲罐組為四個定日鏡場服務(wù)。類似于圖6，每個罐組的存儲罐和泵的體積和容量可以不同。所有三個熱存儲罐組208將熱流體饋送至蒸汽生成系統(tǒng)，并且之后，所有三個冷存儲罐組206將從蒸汽生成系統(tǒng)中接收冷流體。再次，蒸汽生成系統(tǒng)和電源塊(如果需要)將位于中心位置203中。

圖6和圖7僅是多個模塊化罐組如何能夠用于減少十個塔系統(tǒng)的場管道的兩個示例。此相同概念可以用于任何數(shù)量的塔，以便減少鹽管道的數(shù)量并簡化電廠布局。

圖8是流程圖，示出了使用本文中所公開的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的示例性方法800。方法800包括以下步驟：提供太陽熱能生成系統(tǒng)(步驟802)；將HTF從冷存儲罐組泵送至太陽能接收器(步驟804)；將流體加熱到約850°F的最高溫度(步驟806)；使經(jīng)加熱流體流至熱存儲罐組中(步驟808)；將經(jīng)加熱流體泵送至蒸汽生成系統(tǒng)(步驟810)；使用經(jīng)加熱流體生成具有指定質(zhì)量、溫度和壓力的蒸汽(步驟812)；使冷卻流體流至冷存儲罐組中(步驟814)；以及使用生成的蒸汽用于工藝、發(fā)電或熱電聯(lián)產(chǎn)(步驟816)。這些步驟已經(jīng)在上文中進行了詳細(xì)地描述。注意，期望地，熱傳遞和存儲流體是具有低凝固點和低氯化物含量的熔鹽。

圖9至圖12展示了本公開的可以與定日鏡場一起使用的太陽能接收器300的各方面。圖9是外部透視圖。圖10是主要展示了熱傳遞表面的支撐結(jié)構(gòu)的內(nèi)部透視圖。圖11示出了組成太陽能接收器和熱能生成系統(tǒng)的某些管道、排氣管、排水管和存儲罐。圖12示出了太陽能接收器中的熔鹽HTF的兩條平行獨立的流動路徑之一。

當(dāng)從頂部看時，在一些特定實施例中，太陽能接收器在每側(cè)具有大約11英尺乘11英尺的規(guī)格。當(dāng)從側(cè)面看時，太陽能接收器的熱吸收區(qū)域為大約38英尺高(即熱吸收高度)乘大約11英尺寬。接收器的尺寸相比于競爭單元是相對小的，并且最大限度地促進工廠組裝和卡車可裝運，以便減少現(xiàn)場建造時間并降低成本。設(shè)想接收器規(guī)格在一些程度上是靈活的，以便滿足熱性能需求同時仍實現(xiàn)工廠組裝和卡車可裝運。

首先，圖9和圖10展示了若干結(jié)構(gòu)部件。太陽能接收器300可以被分成四個不同象限。每個象限包含至少一個面320，并且每個面包含至少一個管屏。東北(NE)象限312和東南(SE)象限316在圖9中是可見的，沿著NE面350和SE面370。西北(NW)象限314和西南(SW)象限318在圖10中是可見的，沿著NW面360和SW面380。

每個面由一個或多個管屏330組成，所述管屏被組織從而使得所述面是平面，即管屏被安排成用于形成平整表面。管屏通過互連管道(如跳線管道414(參見圖10))串聯(lián)地連接至彼此。管屏330在垂直或軸向方向上組織，從而使得熔鹽以上下方向交替的方式流過管屏(由圖9中的箭頭指示)。這種在流動方向上的變化在本文中被稱為蛇形流動路徑。再次，每個面可以具有從約30英尺到約40英尺的高度。每個面可以具有從約11英尺到約14英尺的寬度。

繼續(xù)圖9和圖10，垂直支撐結(jié)構(gòu)340作為正方形形狀中的梁和橫梁組是可見的。上擋熱板394和下?lián)鯚岚?96覆蓋在管屏330之上或之下的上結(jié)構(gòu)鋼部分和下結(jié)構(gòu)鋼部分。這些擋熱板394、396保護這些未冷卻的部件免受錯過管屏的熱吸收表面的熱通量泄漏(即來自定日鏡的錯誤目的的光)。擋熱板圍繞太陽能接收器的周長延伸。擋熱板的一端或邊緣被拴至或焊接至支撐結(jié)構(gòu)340，并且另一端空閑。擋熱板由內(nèi)側(cè)上和沿著空閑邊緣具有加強件的薄不銹鋼系組成，以便對抗風(fēng)和地震載荷。擋熱板還可以在拐角處連接，以便提供附加的剛度來避免附接至管。存在用于熱膨脹以便減少或防止屈曲的供應(yīng)物。擋熱板在暴露側(cè)上是反射的(例如，涂成白色)并且在內(nèi)側(cè)上是非絕緣的，以便降低操作溫度。在擋熱板與管屏之間提供間隙以便允許空氣的自然循環(huán)用于附加冷卻。為了降低裝運規(guī)格，擋熱板可以被現(xiàn)場安裝。

依然圖9和圖10，上爐蓋393包圍面的上頭部400和上管彎頭，而下爐蓋391包圍面的下頭部420和下管彎頭。爐蓋本身由當(dāng)熱板394、396覆蓋。爐蓋391、393預(yù)熱接收器屏的未暴露于集中的太陽能熱通量的那些區(qū)域。電加熱器用于預(yù)熱絕緣的管屏彎頭和頭部。啟動時預(yù)熱是必要的以便確保在將鹽引入太陽能接收器之前與鹽接觸的所有金屬被加熱到鹽的凝固點之上，由此防止可以引起堵塞的鹽凝固和損害部件。在這一點上，應(yīng)注意的是，爐蓋可以是硬的絕緣盒子，所述盒子內(nèi)具有電加熱器元件，或者可替代地可以是如絕緣的加熱毯等軟蓋。

如最佳地在圖10中所見，繃板支柱支撐系統(tǒng)346用于將每個管屏330附接至垂直支撐結(jié)構(gòu)340。這種系統(tǒng)提供了管屏的水平(橫向)穩(wěn)定性，同時允許管獨立且自由地垂直(軸向地)延伸，這減小了管壓力。所有管屏被頂部支撐并從接收器內(nèi)部的支撐結(jié)構(gòu)340處懸掛。應(yīng)注意的是，每個水平(上/下)的每個面上的相鄰管屏的頭部與彼此橫向地(水平地)分離。分離每個面的頭部允許每個管屏區(qū)別地延伸，這對減小壓力來說是必要的，因為每個管屏330將操作于比先前管屏更高的溫度。所有管屏由薄壁的松散的切管構(gòu)成，所述切管允許管到管的差異膨脹以及減小的管壓力。管附接允許管屏在水平和垂直兩個方向上的無限制熱膨脹，由此消除附加的管壓力。這些設(shè)計特征最大化靈活性并最小化熱壓力和管彎曲的可能性。管可以被涂覆(如涂成黑色)以便增強太陽能吸收。光吸收黑涂料或氧化物可用于此目的。

最后，在圖9和圖10中，起重機344位于太陽能接收器的頂部或最高點，以便促進管或屏置換。接入平臺306存在于面/管屏的底部，并且另一個接入平臺存在于面/管屏之上。平臺還可以位于每個支柱海拔處。入口容器390、下水管道322和入口管道402也在圖10中可見，并將在本文中被進一步解釋。

圖11和圖12展示了HTF的流動路徑。這將使用熔鹽作為HTF來進行描述。

首先轉(zhuǎn)到圖11，將“冷”熔鹽從冷存儲罐301通過升流管道324泵送至塔上進入入口容器390，所述入口容器充當(dāng)過量熔鹽的加壓儲蓄器。在流向塔的鹽由于泵故障或一些其他原因被停止的情況下，入口容器390中的熔鹽可以繼續(xù)提供鹽流動并冷卻至太陽能接收器的面，同時通過重新定向定日鏡來遠(yuǎn)離太陽能接收器進行聚焦從而將熱量從管中移除。熔鹽從入口容器390流動通過入口管道402到達(dá)接收器的北角落，并分成兩個平行的流動路徑。流動路徑中的一條流動路徑進入NE面入口352，并且另一條路徑進入NW面入口362。一般而言，兩條流動路徑的入口位于共同的角落。入口的位置取決于熔鹽流動通過接收器的方向。如果接收器位于北半球，則熔鹽流動的方向為從北向南，并且如果接收器位于南半球，則熔鹽流動的方向為從南向北。在NE面和NW面的內(nèi)部，鹽被來自定日鏡場的聚焦在管屏中的管上的集中的太陽能加熱。上頭部400、下頭部420和跳線管道414被展示以便提供管屏的參考點。

來自NE象限的熔鹽隨后“跨越”到SW象限，并且來自NW象限的熔鹽“跨越”到SE象限?？缭降囊鈭D是平衡由太陽能吸收自然的從東到西變化引起的鹽溫度的東/西差異。在SE和SW象限中鹽加熱繼續(xù)，所述象限還由多個上下蛇形管屏組成。

這種跨越的管道在圖11中可見。第一跨越管道348將NE面出口354流體地連接至SW面入口382。第二跨越管道349將NW面出口364流體地連接至SE面入口372。熔鹽隨后在南角落退出SE面出口374和SW面出口384。這種熔鹽具有約850°F或更低的溫度，并且直接管道輸送至下水管道322。出口管道403將SE和SW面出口流體地連接至下水管道322。

下水管道在大氣壓下操作，并且排放大氣(由參考號404指示)。鹽然后在重力作用下流動到塔下并流動至熱存儲罐302。這完成了能量收集過程。熱熔鹽中存儲的熱能可以被電廠自行決定地使用，以便生成蒸汽和/或電。

圖12是圖示，示出了熔鹽流動通過太陽能接收器中的兩條平行獨立的流動路徑之一，所述流動路徑通過NE和SW面。首先，入口容器390位于面350、380(所述面中的每個面具有四個管屏)之下。示出了管屏之間的跳線管道414。升流管道324向入口容器390提供“冷”熔鹽。入口管道402將入口容器390流體地連接至NE面入口352。NE面出口354通過跨越管道348流體地連接至SW面入口382。出口管道403將SW面出口384流體地連接至下水管道322。

還可以存在旁路線，所述旁路線通過將入口管道402連接至下水管道322來允許熔鹽繞過所有太陽能接收器面。當(dāng)面和爐蓋被預(yù)熱以便降低屏中鹽凝固的風(fēng)險時，這通常在啟動時完成，或者在晚上完成，以便保持塔管道溫暖從而避免激勵伴熱。旁路線432將升流管道324連接至入口容器390的下水管道322上游。旁路線可以位于靠近地面線的低海拔處或位于太陽能接收器棲息的塔內(nèi)。閥門控制流動通過旁路線。

盡管未展示，但是類似的流動路徑存在于太陽能接收器中的NW和SE面。第二入口管道將入口容器流體地連接至NW面入口。應(yīng)注意的是，一個共同管道通常退出入口容器，并且然后分裂形成供給兩條流動路徑的兩個入口管道。NE面出口通過第二跨越管道流體地連接至SE面入口。第二出口管道將SE面出口流體地連接至下水管道。熔鹽可以從入口容器流動通過NW面和SE面到達(dá)下水管道322。

在一些實施例中，出口容器392可以位于面380和下水管道322之間。圖12包括虛線中的可選的出口容器392。與直接到達(dá)下水管道322相反，熔鹽從SW面380經(jīng)過出口管道405到達(dá)出口容器392，并且隨后到達(dá)下水管道322。

太陽能接收器的面/管屏是完全可排水的和可排氣的。當(dāng)日落時未使用或當(dāng)可用太陽能太低時，接收器通常被排盡。傳統(tǒng)熔太陽能鹽在大約430°F(221℃，494°K)時凝固。如果未流盡，鹽(傳統(tǒng)或更低凝固點類型)可能在管內(nèi)凝固并塞住接收器。如圖11和圖12中看到的，太陽能接收器可以包括針對每條獨立流動路徑的排氣閥門406。排氣閥門通常位于下水管道322頂部附近，并且還展示了將流動路徑連接至下水管道的排氣管道416。

還示出了針對每條獨立鹽流動路徑的流動控制閥門408。流動控制閥門自動且獨立地調(diào)節(jié)熔鹽的流動，以便在其退出流動路徑時控制熔鹽的最終溫度從而滿足設(shè)置點溫度。流動控制閥門通常位于為流動路徑提供冷鹽的入口處。

太陽能接收器還可以包括排水閥門410。一個排水閥門通常提供給管屏中的每一對，并且位于管屏下方。排水管道412也被展示并連接至下水管322，從而使得存在于管屏中的熔鹽排水并流入下水管道322中。排氣閥門、流動控制閥門和排水閥門是自動的。

再次參照圖11，每個管屏包括入口頭部和出口頭部。將管屏對齊從而使得頭部被安排在下頭部420和上頭部400的組中。還展示了相鄰頭部之間的跳線管道414。

在此，NW流動象限和SE流動象限中的管屏的頭部處于比NE流動象限和SW流動象限中的管屏的頭部更高的海拔。各種管屏的頭部和管彎頭可以由此重疊。這減小了接收器的裝運規(guī)格，允許卡車裝運，并且還允許易于從接收器內(nèi)部進行訪問以便進行管修復(fù)/置換。更一般地，一個面中的上頭部與相鄰面中的上頭部處于不同海拔，并且一個面中的下頭部與相鄰面中的下頭部也處于不同海拔。實際上，一個面中的上頭部和下頭部與兩個相鄰面中的上頭部和下頭部處于不同海拔。由于對于面而言，管屏的高度通常是相同的，因此這意味著例如，如果NW流動象限中的上頭部處于比NE流動象限中的上頭部更高的海拔，則NW流動象限中的下頭部也處于比NE流動象限中的下頭部更高的海拔。海拔是相對于地面線的。

管屏的數(shù)量和管的尺寸被設(shè)計成用于為給定的太陽能接收器熱額定和相應(yīng)鹽流動提供充足的冷卻。然而，只要管金屬溫度和壓力是可接受的，則本公開的太陽能接收器是靈活的，并且根據(jù)太陽能接收器的期望的熱額定和相應(yīng)鹽流動，不同數(shù)量的管屏和/或其他管尺寸是可能的。盡管圖9展示了正方形太陽能接收器(在平面視圖中)，但是其他平面幾何圖形是可能的，例如，圓形的、矩形的、六邊形的、八邊形的、n側(cè)多邊形的等。相信正方形接收器提供了最大化加熱表面區(qū)域同時仍然緊湊的優(yōu)點，所述優(yōu)點降低了裝運成本。應(yīng)注意的是，正方形接收器是矩形幾何體的特殊情況。

盡管管道被展示為相對直的流動路徑，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，它們根據(jù)安排和長度的實際設(shè)計將由適應(yīng)太陽能接收器操作期間的熱膨脹和熱收縮引起的期望的運動所需要的靈活度確定。由此，可能的是，附加的彎曲或長度可能是必要的，以便提供這種靈活性。

由于太陽能接收器是工廠組裝的，并且將被水平地運送以及然后建造在垂直位置中，因此在兩種條件期間或在兩種條件中提供對切管屏的充分的支撐是重要的。可以使用同樣用于工廠組裝太陽能接收器的裝運固定裝置來將太陽能接收器在水平位置中裝運，并且當(dāng)在防止接收器損壞的場中將接收器向上豎直時，其確保適當(dāng)?shù)呐e起。裝運固定裝置由形成裝運太陽能接收器所根據(jù)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的一系列梁和鋼軌構(gòu)造。具有軸承的支撐底座存在于裝運固定裝置的一端上，以便支撐太陽能接收器的底端。這種特征允許接收器被向上豎直并使用一個起重機從裝運固定裝置中舉起。

圖13是示意圖，展示了流體流動通過像圖3至圖7中所使用的蒸汽生成系統(tǒng)220(SGS)。簡要地，給水240順續(xù)地流動通過預(yù)熱器242、蒸發(fā)器244和過熱器248，以便生成蒸汽，所述蒸汽然后用于動力或非動力應(yīng)用(由參考號250指示)。在一些實例中，所述使用可以導(dǎo)致更低溫度/壓力蒸汽，所述蒸汽可以被發(fā)送至再熱器246以便吸收附加熱能，所述蒸汽然后可以作為給水再循環(huán)通過路徑252，或者可以通過路徑253用于另一種工藝。給水逆流流向熔鹽。來自熱存儲罐的熱流體(熔鹽)207順序地流動通過過熱器248、蒸發(fā)器244和預(yù)熱器242，并作為冷流體209退出，所述冷流體被發(fā)送至冷存儲罐組。熱流體207還可以流動通過再熱器246到達(dá)回?zé)嵴羝隽黧w然后經(jīng)由路徑251被發(fā)送至蒸發(fā)器244。注意，預(yù)熱器、蒸發(fā)器、過熱器和再熱器熱交換器都是工廠組裝和可卡車裝運的，允許降低成本的情況下更快的安裝。這允許這些部件的各種布局，以便減少鹽管道的長時間運行。圖13中所示出的SGS描繪了電力生產(chǎn)的典型安排。如更早描述的，包括SGS的熱交換器的類型和安排取決于應(yīng)用所需要的蒸汽和給水條件。例如，工藝應(yīng)用可能僅需要僅預(yù)熱器和蒸發(fā)器，但是還可能需要過熱器。

已經(jīng)參照示例性實施例描述了本公開，并且不旨在僅限于前述示例。顯然，基于對前述具體實施方式的閱讀和理解，其他人將想到多個修改和變更。在本公開的一些實施例中，在沒有相應(yīng)地使用其他特征的情況下，本文中描述的某些特征有時可用于獲得優(yōu)勢。意圖的是本公開被解釋為在它們進入所附權(quán)利要求書或其等同物的范圍內(nèi)的前提下包括全部這類修改和變更。