用于二次反射塔式光熱電站的熔鹽吸熱器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于二次反射塔式光熱電站的熔鹽吸熱器系統(tǒng)，所述吸熱器布置于地面，分為東、西對(duì)稱分布的兩個(gè)回路系統(tǒng)?；芈废到y(tǒng)包括有吸熱器集箱、受熱面管屏和相應(yīng)的連接管道；其中，吸熱器集箱包括一號(hào)進(jìn)口分配集箱、二號(hào)進(jìn)口分配集箱，以及中間混合再分配集箱；兩進(jìn)口分配集箱采用吊掛裝置分別懸掛于東、西側(cè)保溫墻開槽內(nèi)，中間混合再分配集箱位于兩回路之間，通過支撐固定于地面；受熱面管屏布置于進(jìn)口分配集箱與混合再分配集箱之間，分為向光面和背光面。本發(fā)明采用地面布置，通過對(duì)吸熱器安裝位置的調(diào)整和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在性能上提高了吸熱器熱效率，在經(jīng)濟(jì)上則降低了設(shè)備投資和減小了廠用電耗。
【專利說明】用于二次反射塔式光熱電站的熔鹽吸熱器系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于二次反射塔式光熱電站的熔鹽吸熱器系統(tǒng)，屬于熔鹽吸熱器【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003]熔鹽塔式光熱發(fā)電技術(shù)是以熔鹽作為吸熱、儲(chǔ)熱及傳熱工質(zhì)的技術(shù)型式。相對(duì)于其它采用如水工質(zhì)、導(dǎo)熱油或空氣等作為工作介質(zhì)的系統(tǒng)而言，熔鹽系統(tǒng)具有系統(tǒng)壓力小、工質(zhì)無相變、能承受高熱流密度和具備較高工作溫度、熱效率及年利用率較高等諸多優(yōu)勢(shì)。因此，熔鹽塔式光熱發(fā)電逐漸成為光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的主流技術(shù)之一。
[0004]目前，塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)對(duì)于太陽光的搜集與反射多采用一次反射原理，即吸熱器位于高高的塔頂之上，接受定日鏡直接反射的太陽光。對(duì)于采用該種布置方式的吸熱器來說存在著以下問題:1.受高空強(qiáng)風(fēng)影響，吸熱器外表面對(duì)流熱損較大，熱效率較低；2.高空布置，需配置高揚(yáng)程循環(huán)泵，設(shè)備成本及廠用電耗增加；3.工質(zhì)管道較長，系統(tǒng)復(fù)雜，增加了泄漏可能性；4.隨著電站規(guī)模的放大，吸熱器體積及布置高度也需隨著提升，直接導(dǎo)致吸熱器前期安裝和后期運(yùn)維難度及風(fēng)險(xiǎn)的加大。
[0005]針對(duì)以上問題，國內(nèi)外眾多專家或機(jī)構(gòu)已開始對(duì)傳統(tǒng)的塔式系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，并開發(fā)出二次反射塔式系統(tǒng)技術(shù)，即通過在高空塔架上布置二次反射裝置，將太陽光經(jīng)定日鏡和二次反射裝置反射后，再聚焦于布置于地面的吸熱器上，如此可克服塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)中吸熱器高空布置存在的眾多問題。
[0006]二次反射塔式發(fā)電系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)的塔式系統(tǒng)而言，最主要的不同在于塔架上二次反射裝置的增加及吸熱器布置方式和結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。其中，對(duì)于二次反射裝置，目前已有相關(guān)企業(yè)開展了深入研究，并提出眾多專利。但對(duì)應(yīng)用于大規(guī)模塔式光熱電站的布置于地面的吸熱器系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)的研究卻鮮有提及。
[0007]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于:提供一種布置于地面、用于二次反射塔式光熱電站的熔鹽吸熱器系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有塔式光熱電站采用吸熱器高空布置所引起的安裝運(yùn)維困難、系統(tǒng)成本聞及廠用電耗大等問題，從而能有效的解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
[0009]
本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種用于二次反射塔式光熱電站的熔鹽吸熱器系統(tǒng)，所述吸熱器布置于地面，分為東、西對(duì)稱分布的兩個(gè)回路系統(tǒng)；回路系統(tǒng)包括有吸熱器集箱、受熱面管屏和相應(yīng)的連接管道；其中，吸熱器集箱包括與熔鹽進(jìn)口管路相連的一號(hào)進(jìn)口分配集箱和二號(hào)進(jìn)口分配集箱，以及與熔鹽出口管道相連的中間混合再分配集箱；受熱面管屏包括對(duì)稱分布的一號(hào)回路管屏和二號(hào)回路管屏，其中一號(hào)回路管屏布置于一號(hào)進(jìn)口分配集箱和中間混合再分配集箱之間，二號(hào)回路管屏布置于二號(hào)進(jìn)口分配集箱和中間混合再分配集箱之間。
[0010]該吸熱器布置于地面，而非采用傳統(tǒng)塔式電站的高空塔頂布置，這樣不僅可以減小吸熱器在高空強(qiáng)風(fēng)作用下的對(duì)流熱損，提高熱效率，又便于系統(tǒng)及設(shè)備的安裝、運(yùn)行和維護(hù)，又可以避免高揚(yáng)程熔鹽循環(huán)泵的選取，在降低設(shè)備投資的同時(shí)減小廠用電耗。
[0011]作為優(yōu)選，吸熱器集箱的內(nèi)部設(shè)有隔板，隔板將受熱面管屏分成數(shù)個(gè)小管屏，相鄰兩個(gè)小管屏之間通過連接管道串聯(lián)。
[0012]作為優(yōu)選，一號(hào)進(jìn)口分配集箱和二號(hào)進(jìn)口分配集箱分別通過吊掛裝置懸掛于東、西側(cè)保溫墻開槽內(nèi)，中間混合再分配集箱則通過支撐座固定于地面，且位于受熱面管屏之下。
[0013]一號(hào)進(jìn)口分配集箱和二號(hào)進(jìn)口分配集箱分別懸掛于東、西側(cè)保溫墻開槽內(nèi)，中間混合再分配集箱位于兩回路之間，在熔鹽流動(dòng)加熱過程中對(duì)其起混合再分配作用，如此有助于減小兩回路彼此間的熱偏差。
[0014]作為優(yōu)選，一號(hào)回路管屏和二號(hào)回路管屏均分為向光面和背光面，向光面朝上接受二次反射光束照射，背光面敷設(shè)保溫層。
[0015]受熱面管屏向光面朝上，接受二次反射光束的直接照射，實(shí)現(xiàn)加溫。
[0016]作為優(yōu)選，一號(hào)回路管屏和二號(hào)回路管屏設(shè)有安裝傾斜角。設(shè)置有安裝傾斜角，以保證熔鹽在特殊工況下依靠自重實(shí)現(xiàn)快速排放；傾斜角大小依據(jù)二次反射光斑及采光口大小進(jìn)行調(diào)整。
[0017]作為優(yōu)選，一號(hào)回路管屏和二號(hào)回路管屏的下部均設(shè)置有支撐鋼架，支撐鋼架與一號(hào)回路管屏、支撐鋼架與二號(hào)回路管屏之間均設(shè)有墊板。
[0018]作為優(yōu)選，吸熱器四周設(shè)有保溫墻，保溫墻由內(nèi)向外依次為耐火磚、保溫磚和普通磚。
[0019]保溫墻，用于減小吸熱器與外界的對(duì)流散熱，以提高熱效率。
[0020]作為優(yōu)選，吸熱器集箱外部設(shè)有保溫箱，內(nèi)部設(shè)置對(duì)吸熱器集箱進(jìn)行伴熱保護(hù)的輻射式電加熱元件。
[0021]作為優(yōu)選，低溫熔鹽由北側(cè)進(jìn)口管道進(jìn)入吸熱器，經(jīng)加熱后由南側(cè)出口管道流出。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明適用于二次反射塔式電站的熔鹽吸熱器系統(tǒng)，采用地面布置，通過對(duì)吸熱器安裝位置的調(diào)整，在性能上提高了吸熱器熱效率；在經(jīng)濟(jì)上降低了設(shè)備投資，減小了廠用電耗；同時(shí)，便于系統(tǒng)的安裝、運(yùn)行和維護(hù)，具有較大的實(shí)用意義和推廣價(jià)值。
[0023]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2是本發(fā)明吸熱器系統(tǒng)流程示意圖。
[0026]其中:一號(hào)進(jìn)口分配集箱-1，二號(hào)進(jìn)口分配集箱_2，中間混合再分配集箱_3，一號(hào)回路管屏-4， 二號(hào)回路管屏_5， 熔鹽進(jìn)口管道-6， 熔鹽出口管道-7， 保溫箱-8，吊掛裝置_9，支撐座-10，支撐鋼架-11，墊板-12，耐火磚-13，絕熱磚-14，普通磚-15，隔板-16。
[0027]

【具體實(shí)施方式】
[0028]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0029]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了相互排斥的特質(zhì)和/或步驟以外，均可以以任何方式組合，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換，即，除非特別敘述，每個(gè)特征之一系列等效或類似特征中的一個(gè)實(shí)施例而已。
[0030]實(shí)施例1
一種用于二次反射塔式光熱電站的熔鹽吸熱器系統(tǒng)，工作介質(zhì)采用熔鹽；主要適用于二次反射塔光熱電站。該吸熱器布置于地面，而非采用傳統(tǒng)塔式電站的高空塔頂布置，如圖
1、2所示。如此，既可以減小吸熱器在高空強(qiáng)風(fēng)作用下的對(duì)流熱損，提高熱效率，又便于系統(tǒng)及設(shè)備的安裝、運(yùn)行和維護(hù)，又可以避免高揚(yáng)程熔鹽循環(huán)泵的選取，在降低設(shè)備投資的同時(shí)減小廠用電耗。
[0031]該吸熱器分為東、西對(duì)稱分布的兩個(gè)回路系統(tǒng)，回路系統(tǒng)包括吸熱器集箱、受熱面管屏和相應(yīng)的連接管道，受熱面管屏分為向光面和背光面，向光面朝上，用以接受二次反射光束的照射，在背光側(cè)敷設(shè)保溫，以減小受熱面散熱，提高吸熱器效率。吸熱器集箱包括與熔鹽進(jìn)口管路6相連的一號(hào)進(jìn)口分配集箱I和二號(hào)進(jìn)口分配集箱2，以及與熔鹽出口管道7相連的中間混合再分配集箱3 ;—號(hào)進(jìn)口分配集箱I和二號(hào)進(jìn)口分配集箱2分別懸掛于東、西側(cè)保溫墻開槽內(nèi)，中間混合再分配集箱3位于一號(hào)回路和二號(hào)回路之間，且設(shè)置于地面；中間混合再分配集箱在熔鹽加熱過程中對(duì)熔鹽起混合再分配作用，以減小兩回路系統(tǒng)中熔鹽的熱偏差。
[0032]吸熱器集箱的內(nèi)部設(shè)有隔板16，隔板16將吸熱器集箱分成數(shù)個(gè)小管屏，相鄰兩個(gè)小管屏之間通過連接管道串聯(lián)，小管屏是指將集箱分成數(shù)個(gè)更小的單元，小管屏在各自回路系統(tǒng)中通過連接管道，實(shí)現(xiàn)整體上的串聯(lián)。
[0033]一號(hào)進(jìn)口分配集箱I對(duì)應(yīng)一號(hào)回路管屏4，二號(hào)進(jìn)口分配集箱2對(duì)應(yīng)二號(hào)回路管屏5，一號(hào)回路管屏4和二號(hào)回路管屏5設(shè)置安裝傾斜角，其主要目的是保證吸熱器在事故工況或停運(yùn)時(shí)內(nèi)部熔鹽可以依靠自身重力實(shí)現(xiàn)快速排放；其傾斜角大小可依據(jù)二次反射光斑及采光口的大小進(jìn)行調(diào)整。
[0034]一號(hào)回路管屏4和二號(hào)回路管屏5的下部均設(shè)置有支撐鋼架11，支撐鋼架11與一號(hào)回路管屏4、支撐鋼架11與二號(hào)回路管屏5之間均設(shè)有墊板12。支撐鋼架用于支撐管屏重量，并避免管屏由于受熱而在自重及管內(nèi)熔鹽重力作用下發(fā)生向下的錯(cuò)位變形。
[0035]吸熱器四周設(shè)有保溫墻，用于減小吸熱器與外界環(huán)境的對(duì)流散熱，以提高其熱效率。保溫墻由內(nèi)向外依次為耐火磚13、保溫磚14和普通磚15 ;保溫墻起到耐火、保溫的作用。
[0036]另外，一號(hào)回路集箱I和二號(hào)回路集箱2分別通過吊掛裝置9懸掛于東、西側(cè)保溫墻的開槽內(nèi)，以避免二次反射光束的直接照射。中間集箱3通過支撐座10固定于地面上，并位于一號(hào)回路管屏4和二號(hào)回路管屏5的下部，利用一號(hào)回路管屏4和二號(hào)回路管屏5的遮擋避免光束的直接照射，減少由于光照而帶來的散熱損失。
[0037]吸熱器集箱外部設(shè)有保溫箱8，防止溫度的散失，吸熱器集箱的內(nèi)部設(shè)置對(duì)吸熱器集箱進(jìn)行伴熱保護(hù)的輻射式電加熱元件，起到對(duì)吸熱器集箱的保護(hù)作用。
[0038]低溫熔鹽由熔鹽進(jìn)口管路同時(shí)送入吸熱器東、西兩回路系統(tǒng)中，經(jīng)相應(yīng)的回路管屏進(jìn)入中間混合再分配集箱。具體來說，低溫熔鹽從兩進(jìn)口分配集箱最北側(cè)同時(shí)進(jìn)入，通過對(duì)應(yīng)的回路小管屏進(jìn)入中間混合再分配集箱，兩回路中的熔鹽在其中混合后，再通過連接管道送入相鄰的小管屏中，最后再返回至兩進(jìn)口分配集箱，如此往返，實(shí)現(xiàn)各個(gè)小管屏之間的串聯(lián)，最終加熱后的熔鹽在中間混合再分配集箱中混合后由出口管道流出。
[0039]在吸熱器中，北側(cè)熱流最高，熔鹽溫度最低，反之，南側(cè)熱流密度最低，但熔鹽溫度最高；熔鹽由北側(cè)進(jìn)入南側(cè)流出在很大程度上提高了吸熱器工作的安全性。
[0040]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于二次反射塔式光熱電站的熔鹽吸熱器系統(tǒng)，其特征在于:所述吸熱器布置于地面，分為東、西對(duì)稱分布的兩個(gè)回路系統(tǒng)；回路系統(tǒng)包括有吸熱器集箱、受熱面管屏和相應(yīng)的連接管道；其中，吸熱器集箱包括與熔鹽進(jìn)口管路(6)相連的一號(hào)進(jìn)口分配集箱(I)和二號(hào)進(jìn)口分配集箱(2)，以及與熔鹽出口管道(7)相連的中間混合再分配集箱(3);受熱面管屏包括對(duì)稱分布的一號(hào)回路管屏(4)和二號(hào)回路管屏(5)，其中一號(hào)回路管屏(4)布置于一號(hào)進(jìn)口分配集箱(I)和中間混合再分配集箱(3)之間，二號(hào)回路管屏(5)布置于二號(hào)進(jìn)口分配集箱(2 )和中間混合再分配集箱(3 )之間。
2.如權(quán)利要求1所述的用于二次反射塔式光熱電站的熔鹽吸熱器系統(tǒng)，其特征在于:吸熱器集箱的內(nèi)部設(shè)有隔板(16)，隔板(16)將受熱面管屏分成數(shù)個(gè)小管屏，相鄰兩個(gè)小管屏之間通過連接管道串聯(lián)。
3.如權(quán)利要求1所述的用于二次反射塔式光熱電站的熔鹽吸熱器系統(tǒng)，其特征在于:一號(hào)進(jìn)口分配集箱(I)和二號(hào)進(jìn)口分配集箱(2)分別通過吊掛裝置(9)懸掛于東、西側(cè)保溫墻開槽內(nèi)，中間混合再分配集箱(3)則通過支撐座(10)固定于地面，且位于受熱面管屏之下。
4.如權(quán)利要求1所述的用于二次反射塔式光熱電站的熔鹽吸熱器系統(tǒng)，其特征在于:一號(hào)回路管屏(4)和二號(hào)回路管屏(5)均分為向光面和背光面，向光面朝上接受二次反射光束照射，背光面敷設(shè)保溫層。
5.如權(quán)利要求4所述的用于二次反射塔式光熱電站的熔鹽吸熱器系統(tǒng)，其特征在于:一號(hào)回路管屏(4)和二號(hào)回路管屏(5)設(shè)有安裝傾斜角。
6.如權(quán)利要求5所述的用于二次反射塔式光熱電站的熔鹽吸熱器系統(tǒng)，其特征在于:一號(hào)回路管屏(4)和二號(hào)回路管屏(5)的下部均設(shè)置有支撐鋼架(11)，支撐鋼架(11)與一號(hào)回路管屏(4)、支撐鋼架(11)與二號(hào)回路管屏(5)之間均設(shè)有墊板(12)。
7.如權(quán)利要求1所述的用于二次反射塔式光熱電站的熔鹽吸熱器系統(tǒng)，其特征在于:吸熱器四周設(shè)有保溫墻，保溫墻由內(nèi)向外依次為耐火磚(13)、保溫磚(14)和普通磚(15)。
8.如權(quán)利要求1所述的用于二次反射塔式光熱電站的熔鹽吸熱器系統(tǒng)，其特征在于:吸熱器集箱外部設(shè)有保溫箱(8)，內(nèi)部設(shè)置對(duì)吸熱器集箱進(jìn)行伴熱保護(hù)的輻射式電加熱元件。
9.如權(quán)利要求1所述的用于二次反射塔式光熱電站的熔鹽吸熱器系統(tǒng)，其特征在于:低溫熔鹽由北側(cè)進(jìn)口管道(6 )進(jìn)入吸熱器，經(jīng)加熱后由南側(cè)出口管道(7 )流出。
【文檔編號(hào)】F24J2/24GK104359234SQ201410626739
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】丁路, 奚正穩(wěn), 臧平偉, 李有霞 申請(qǐng)人:東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司