本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)，具體涉及一種用于塔式太陽(yáng)能光熱電站的儲(chǔ)熱反供熱集熱器。

背景技術(shù)：

自20世紀(jì)80年代以來，塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。這種電站的運(yùn)行參數(shù)和高溫高壓的常規(guī)電站基本相同，因此不僅擁有比較高的發(fā)電效率，而且容易獲得相關(guān)的配套設(shè)備。國(guó)內(nèi)外多年的研究表明，塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)是最有可能實(shí)現(xiàn)大功率發(fā)電、引起能源革命，并最終替代常規(guī)能源的最經(jīng)濟(jì)的手段之一，擁有廣闊的商業(yè)應(yīng)用前景。

塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)主要由聚光系統(tǒng)、集熱系統(tǒng)、蓄熱系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)等部分組成。它是在很大面積的場(chǎng)地上裝有許多臺(tái)定日鏡，每臺(tái)都各自配有跟蹤結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確地將太陽(yáng)輻射反射集中到一個(gè)高塔頂部的集熱器上。集熱器上的聚光比可超過1000，把吸收的太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換成熱能，再將熱能傳給工質(zhì)，經(jīng)過蓄熱環(huán)節(jié)，再輸入熱動(dòng)力機(jī)，膨脹做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，最后以電能的形式輸出。但塔式光熱電站的集熱器大部分不含保溫裝置，如腔式集熱器等也僅在外部纏繞有硅酸鋁纖維保溫棉，當(dāng)出現(xiàn)烏云、下雨等短時(shí)無日照情況時(shí)，集熱器內(nèi)部溫度極易出現(xiàn)下降，此時(shí)極易發(fā)生集熱器管道內(nèi)熔鹽的凝固，堵塞管道，造成重大事故，此時(shí)如停止熔鹽泵工作，將熔鹽重新倒回熔鹽罐，成本極高，且影響電站的正常運(yùn)行。

因此，目前急需解決塔式太陽(yáng)能光熱電站因短時(shí)烏云、下雨等無日照帶來的集熱器內(nèi)部溫度驟然降低、集熱器管道內(nèi)熔鹽凝固的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)中集熱器保溫效果差的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種用于塔式太陽(yáng)能光熱電站的儲(chǔ)熱反供熱集熱器，設(shè)有多重保溫措施，在外界環(huán)境溫度降低時(shí)能夠保證集熱器內(nèi)部溫度穩(wěn)定，維持電站的正常運(yùn)行。

本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案如下：

一種用于塔式太陽(yáng)能光熱電站的儲(chǔ)熱反供熱集熱器，其特征在于，為一端具有開孔的中空腔體，腔體外壁由保溫層以及覆蓋在保溫層外面的鋼皮外殼構(gòu)成；腔體內(nèi)壁設(shè)有集熱管；

還包括蓄熱磚，所述蓄熱磚設(shè)置在所述中空腔體內(nèi)。

本實(shí)用新型提供的儲(chǔ)熱反供熱集熱器，首次采用蓄熱磚作為集熱器的輔助儲(chǔ)熱介質(zhì)，與保溫棉層和鋼皮外殼一起構(gòu)成了三重保溫措施，保障電站的正常運(yùn)行。當(dāng)日照正常時(shí)，定日鏡反射太陽(yáng)光，通過所述開孔照射至集熱器內(nèi)部，一方面，陽(yáng)光照射在集熱管上，集熱管將光能轉(zhuǎn)換成熱能，加熱管道內(nèi)熔鹽；另一方面，集熱器內(nèi)部空氣受熱，溫度升高，加熱蓄熱磚，蓄熱磚儲(chǔ)存熱量。當(dāng)出現(xiàn)烏云等短時(shí)無日照情況時(shí)，集熱器內(nèi)部開始降溫，蓄熱磚釋放所儲(chǔ)存的熱量，對(duì)集熱器供熱，保持集熱器內(nèi)部溫度的穩(wěn)定，防止溫度驟然降低、集熱器管道內(nèi)熔鹽凝固的現(xiàn)象，避免凝固的熔鹽堵塞管道所造成的重大事故和經(jīng)濟(jì)損失。待日照正常時(shí)，蓄熱磚重新升溫儲(chǔ)熱，循環(huán)儲(chǔ)熱-放熱，對(duì)集熱器進(jìn)行保溫。

所述蓄熱磚設(shè)置在集熱器內(nèi)部不影響集熱管吸收太陽(yáng)光能的空腔位置，可以規(guī)則地排成行和列，也可以散放在任何可利用的空腔位置。

所述蓄熱磚可以是空心的，也可以是實(shí)心的。

優(yōu)選地，所述集熱器的底部為平板結(jié)構(gòu)，頂部為拱形結(jié)構(gòu)；所述集熱管為多個(gè)，其形狀與所述拱形結(jié)構(gòu)相匹配，設(shè)置在靠近頂部的位置。

優(yōu)選地，所述蓄熱磚放置在所述中空腔體的底部，和/或沿著所述集熱管排列設(shè)置。

優(yōu)選地，所述保溫層由保溫棉構(gòu)成。

在一些實(shí)施例中，所述保溫棉為硅酸鋁纖維材料。

在一些實(shí)施例中，所述鋼皮外殼的外面還覆蓋有保溫層。

綜上，本實(shí)用新型用于塔式太陽(yáng)能光熱電站的儲(chǔ)熱反供熱集熱器，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、設(shè)有蓄熱磚、保溫棉層和鋼皮外殼等多重保溫措施，維持集熱器內(nèi)部溫度穩(wěn)定，防止管道內(nèi)熔鹽凝固，保證電站的正常運(yùn)行；

2、環(huán)境溫度降低時(shí)集熱器內(nèi)的蓄熱磚自動(dòng)釋放熱量，無需外接電源提供熱量，節(jié)約能源。

附圖說明

以下附圖僅為清楚地說明本實(shí)用新型儲(chǔ)熱反供熱集熱器的結(jié)構(gòu)，不以任何方式限制本實(shí)用新型的范圍。

圖1.典型的儲(chǔ)熱反供熱集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2.典型的儲(chǔ)熱反供熱集熱器的剖面圖；

其中，1-集熱管，2-蓄熱磚，3‐保溫層，4‐鋼皮外殼，5‐開孔。

具體實(shí)施方式

以下通過具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明，需要聲明的是，下述實(shí)施例僅作為解釋和說明，不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型范圍的限制。

本實(shí)用新型提供一種用于塔式太陽(yáng)能光熱電站的儲(chǔ)熱反供熱集熱器，其特征在于，為一端具有開孔(5)的中空腔體，腔體外壁由保溫層(3)以及覆蓋在保溫層外面的鋼皮外殼(4)構(gòu)成；腔體內(nèi)壁設(shè)有集熱管(1)；還包括蓄熱磚(2)，所述蓄熱磚(2)設(shè)置在所述中空腔體內(nèi)。

塔式光熱電站集熱器如腔式集熱器等內(nèi)部主要由集熱管組成，外層纏繞有硅酸鋁纖維保溫棉并由鋼皮包覆，本實(shí)用新型在原有的硅酸鋁纖維棉保溫的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種新的保溫方法，即通過蓄熱磚儲(chǔ)熱-放熱來增強(qiáng)集熱器的保溫效果。所使用的蓄熱磚質(zhì)量輕、成本低、比熱容大，蓄熱效果好。所述蓄熱磚可以是空心的，也可以是實(shí)心的。根據(jù)不同的集熱器空腔大小購(gòu)買或者訂做大小和形狀合適的蓄熱磚。將蓄熱磚設(shè)置在集熱器內(nèi)部不影響集熱管吸收太陽(yáng)光能的空腔位置，可以規(guī)則地排成行和列，也可以散放在任何可利用的空腔位置。

日照正常時(shí)，定日鏡反射太陽(yáng)光至集熱器內(nèi)部，集熱器內(nèi)部空氣受熱，溫度升高，加熱蓄熱磚，蓄熱磚儲(chǔ)存熱量。當(dāng)出現(xiàn)烏云等短時(shí)無日照情況時(shí)，集熱器內(nèi)部開始降溫，蓄熱磚釋放所儲(chǔ)存的熱量，對(duì)集熱器供熱，保持集熱器內(nèi)部溫度的穩(wěn)定，使集熱器腔體內(nèi)的溫度始終維持在熔鹽的凝固點(diǎn)之上，防止集熱器因大幅度降溫帶來危害。待日照正常時(shí)，蓄熱磚重新升溫儲(chǔ)熱，循環(huán)儲(chǔ)熱-放熱，對(duì)集熱器進(jìn)行保溫。

在一些實(shí)施例中，所述集熱器的底部為平板結(jié)構(gòu)，頂部為拱形結(jié)構(gòu)；所述集熱管(1)為多個(gè)，其形狀與所述拱形結(jié)構(gòu)相匹配，設(shè)置在靠近頂部的位置。優(yōu)選地，所述蓄熱磚(2)放置在所述中空腔體的底部，和/或沿著所述集熱管(1)排列設(shè)置。

在其它實(shí)施例中，所述集熱器也可以具有其它合適的結(jié)構(gòu)，并根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)選擇合適的蓄熱磚設(shè)置方式。

在一些實(shí)施例中，所述保溫層(3)由保溫棉構(gòu)成。

在一些實(shí)施例中，所述保溫棉為硅酸鋁纖維材料。

在另一些實(shí)施例中，所述保溫層也可以采用本領(lǐng)域已知的其它保溫材料。

在一些實(shí)施例中，所述鋼皮外殼(4)的外面還覆蓋有保溫層。