用于二次反射塔式光热电站的熔盐吸热器系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于二次反射塔式光热电站的熔盐吸热器系统，所述吸热器布置于地面，分为东、西对称分布的两个回路系统。回路系统包括有吸热器集箱、受热面管屏和相应的连接管道；其中，吸热器集箱包括一号进口分配集箱、二号进口分配集箱，以及中间混合再分配集箱；两进口分配集箱采用吊挂装置分别悬挂于东、西侧保温墙开槽内，中间混合再分配集箱位于两回路之间，通过支撑固定于地面；受热面管屏布置于进口分配集箱与混合再分配集箱之间，分为向光面和背光面。本发明采用地面布置，通过对吸热器安装位置的调整和结构的优化设计，在性能上提高了吸热器热效率，在经济上则降低了设备投资和减小了厂用电耗。
【专利说明】用于二次反射塔式光热电站的熔盐吸热器系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于二次反射塔式光热电站的熔盐吸热器系统，属于熔盐吸热器【技术领域】。
[0002]
【背景技术】
[0003]熔盐塔式光热发电技术是以熔盐作为吸热、储热及传热工质的技术型式。相对于其它采用如水工质、导热油或空气等作为工作介质的系统而言，熔盐系统具有系统压力小、工质无相变、能承受高热流密度和具备较高工作温度、热效率及年利用率较高等诸多优势。因此，熔盐塔式光热发电逐渐成为光热发电产业的主流技术之一。
[0004]目前，塔式光热发电系统对于太阳光的搜集与反射多采用一次反射原理，即吸热器位于高高的塔顶之上，接受定日镜直接反射的太阳光。对于采用该种布置方式的吸热器来说存在着以下问题:1.受高空强风影响，吸热器外表面对流热损较大，热效率较低；2.高空布置，需配置高扬程循环泵，设备成本及厂用电耗增加；3.工质管道较长，系统复杂，增加了泄漏可能性；4.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。
[0005]针对以上问题，国内外众多专家或机构已开始对传统的塔式系统进行改进，并开发出二次反射塔式系统技术，即通过在高空塔架上布置二次反射装置，将太阳光经定日镜和二次反射装置反射后，再聚焦于布置于地面的吸热器上，如此可克服塔式光热发电系统中吸热器高空布置存在的众多问题。
[0006]二次反射塔式发电系统相对于传统的塔式系统而言，最主要的不同在于塔架上二次反射装置的增加及吸热器布置方式和结构的改进。其中，对于二次反射装置，目前已有相关企业开展了深入研究，并提出众多专利。但对应用于大规模塔式光热电站的布置于地面的吸热器系统或结构的研究却鲜有提及。
[0007]
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于:提供一种布置于地面、用于二次反射塔式光热电站的熔盐吸热器系统，以解决现有塔式光热电站采用吸热器高空布置所引起的安装运维困难、系统成本闻及厂用电耗大等问题，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。
[0009]
本发明目的通过下述技术方案来实现:一种用于二次反射塔式光热电站的熔盐吸热器系统，所述吸热器布置于地面，分为东、西对称分布的两个回路系统；回路系统包括有吸热器集箱、受热面管屏和相应的连接管道；其中，吸热器集箱包括与熔盐进口管路相连的一号进口分配集箱和二号进口分配集箱，以及与熔盐出口管道相连的中间混合再分配集箱；受热面管屏包括对称分布的一号回路管屏和二号回路管屏，其中一号回路管屏布置于一号进口分配集箱和中间混合再分配集箱之间，二号回路管屏布置于二号进口分配集箱和中间混合再分配集箱之间。
[0010]该吸热器布置于地面，而非采用传统塔式电站的高空塔顶布置，这样不仅可以减小吸热器在高空强风作用下的对流热损，提高热效率，又便于系统及设备的安装、运行和维护，又可以避免高扬程熔盐循环泵的选取，在降低设备投资的同时减小厂用电耗。
[0011]作为优选，吸热器集箱的内部设有隔板，隔板将受热面管屏分成数个小管屏，相邻两个小管屏之间通过连接管道串联。
[0012]作为优选，一号进口分配集箱和二号进口分配集箱分别通过吊挂装置悬挂于东、西侧保温墙开槽内，中间混合再分配集箱则通过支撑座固定于地面，且位于受热面管屏之下。
[0013]一号进口分配集箱和二号进口分配集箱分别悬挂于东、西侧保温墙开槽内，中间混合再分配集箱位于两回路之间，在熔盐流动加热过程中对其起混合再分配作用，如此有助于减小两回路彼此间的热偏差。
[0014]作为优选，一号回路管屏和二号回路管屏均分为向光面和背光面，向光面朝上接受二次反射光束照射，背光面敷设保温层。
[0015]受热面管屏向光面朝上，接受二次反射光束的直接照射，实现加温。
[0016]作为优选，一号回路管屏和二号回路管屏设有安装倾斜角。设置有安装倾斜角，以保证熔盐在特殊工况下依靠自重实现快速排放；倾斜角大小依据二次反射光斑及采光口大小进行调整。
[0017]作为优选，一号回路管屏和二号回路管屏的下部均设置有支撑钢架，支撑钢架与一号回路管屏、支撑钢架与二号回路管屏之间均设有垫板。
[0018]作为优选，吸热器四周设有保温墙，保温墙由内向外依次为耐火砖、保温砖和普通砖。
[0019]保温墙，用于减小吸热器与外界的对流散热，以提高热效率。
[0020]作为优选，吸热器集箱外部设有保温箱，内部设置对吸热器集箱进行伴热保护的辐射式电加热元件。
[0021]作为优选，低温熔盐由北侧进口管道进入吸热器，经加热后由南侧出口管道流出。
[0022]与现有技术相比，本发明的有益效果:本发明适用于二次反射塔式电站的熔盐吸热器系统，采用地面布置，通过对吸热器安装位置的调整，在性能上提高了吸热器热效率；在经济上降低了设备投资，减小了厂用电耗；同时，便于系统的安装、运行和维护，具有较大的实用意义和推广价值。
[0023]
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本发明的结构示意图。
[0025]图2是本发明吸热器系统流程示意图。
[0026]其中:一号进口分配集箱-1，二号进口分配集箱_2，中间混合再分配集箱_3，一号回路管屏-4， 二号回路管屏_5， 熔盐进口管道-6， 熔盐出口管道-7， 保温箱-8，吊挂装置_9，支撑座-10，支撑钢架-11，垫板-12，耐火砖-13，绝热砖-14，普通砖-15，隔板-16。
[0027]
【具体实施方式】
[0028]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0029]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。
[0030]实施例1
一种用于二次反射塔式光热电站的熔盐吸热器系统，工作介质采用熔盐；主要适用于二次反射塔光热电站。该吸热器布置于地面，而非采用传统塔式电站的高空塔顶布置，如图
1、2所示。如此，既可以减小吸热器在高空强风作用下的对流热损，提高热效率，又便于系统及设备的安装、运行和维护，又可以避免高扬程熔盐循环泵的选取，在降低设备投资的同时减小厂用电耗。
[0031]该吸热器分为东、西对称分布的两个回路系统，回路系统包括吸热器集箱、受热面管屏和相应的连接管道，受热面管屏分为向光面和背光面，向光面朝上，用以接受二次反射光束的照射，在背光侧敷设保温，以减小受热面散热，提高吸热器效率。吸热器集箱包括与熔盐进口管路6相连的一号进口分配集箱I和二号进口分配集箱2，以及与熔盐出口管道7相连的中间混合再分配集箱3 ;—号进口分配集箱I和二号进口分配集箱2分别悬挂于东、西侧保温墙开槽内，中间混合再分配集箱3位于一号回路和二号回路之间，且设置于地面；中间混合再分配集箱在熔盐加热过程中对熔盐起混合再分配作用，以减小两回路系统中熔盐的热偏差。
[0032]吸热器集箱的内部设有隔板16，隔板16将吸热器集箱分成数个小管屏，相邻两个小管屏之间通过连接管道串联，小管屏是指将集箱分成数个更小的单元，小管屏在各自回路系统中通过连接管道，实现整体上的串联。
[0033]一号进口分配集箱I对应一号回路管屏4，二号进口分配集箱2对应二号回路管屏5，一号回路管屏4和二号回路管屏5设置安装倾斜角，其主要目的是保证吸热器在事故工况或停运时内部熔盐可以依靠自身重力实现快速排放；其倾斜角大小可依据二次反射光斑及采光口的大小进行调整。
[0034]一号回路管屏4和二号回路管屏5的下部均设置有支撑钢架11，支撑钢架11与一号回路管屏4、支撑钢架11与二号回路管屏5之间均设有垫板12。支撑钢架用于支撑管屏重量，并避免管屏由于受热而在自重及管内熔盐重力作用下发生向下的错位变形。
[0035]吸热器四周设有保温墙，用于减小吸热器与外界环境的对流散热，以提高其热效率。保温墙由内向外依次为耐火砖13、保温砖14和普通砖15 ;保温墙起到耐火、保温的作用。
[0036]另外，一号回路集箱I和二号回路集箱2分别通过吊挂装置9悬挂于东、西侧保温墙的开槽内，以避免二次反射光束的直接照射。中间集箱3通过支撑座10固定于地面上，并位于一号回路管屏4和二号回路管屏5的下部，利用一号回路管屏4和二号回路管屏5的遮挡避免光束的直接照射，减少由于光照而带来的散热损失。
[0037]吸热器集箱外部设有保温箱8，防止温度的散失，吸热器集箱的内部设置对吸热器集箱进行伴热保护的辐射式电加热元件，起到对吸热器集箱的保护作用。
[0038]低温熔盐由熔盐进口管路同时送入吸热器东、西两回路系统中，经相应的回路管屏进入中间混合再分配集箱。具体来说，低温熔盐从两进口分配集箱最北侧同时进入，通过对应的回路小管屏进入中间混合再分配集箱，两回路中的熔盐在其中混合后，再通过连接管道送入相邻的小管屏中，最后再返回至两进口分配集箱，如此往返，实现各个小管屏之间的串联，最终加热后的熔盐在中间混合再分配集箱中混合后由出口管道流出。
[0039]在吸热器中，北侧热流最高，熔盐温度最低，反之，南侧热流密度最低，但熔盐温度最高；熔盐由北侧进入南侧流出在很大程度上提高了吸热器工作的安全性。
[0040]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。
【权利要求】
1.一种用于二次反射塔式光热电站的熔盐吸热器系统，其特征在于:所述吸热器布置于地面，分为东、西对称分布的两个回路系统；回路系统包括有吸热器集箱、受热面管屏和相应的连接管道；其中，吸热器集箱包括与熔盐进口管路(6)相连的一号进口分配集箱(I)和二号进口分配集箱(2)，以及与熔盐出口管道(7)相连的中间混合再分配集箱(3);受热面管屏包括对称分布的一号回路管屏(4)和二号回路管屏(5)，其中一号回路管屏(4)布置于一号进口分配集箱(I)和中间混合再分配集箱(3)之间，二号回路管屏(5)布置于二号进口分配集箱(2 )和中间混合再分配集箱(3 )之间。
2.如权利要求1所述的用于二次反射塔式光热电站的熔盐吸热器系统，其特征在于:吸热器集箱的内部设有隔板(16)，隔板(16)将受热面管屏分成数个小管屏，相邻两个小管屏之间通过连接管道串联。
3.如权利要求1所述的用于二次反射塔式光热电站的熔盐吸热器系统，其特征在于:一号进口分配集箱(I)和二号进口分配集箱(2)分别通过吊挂装置(9)悬挂于东、西侧保温墙开槽内，中间混合再分配集箱(3)则通过支撑座(10)固定于地面，且位于受热面管屏之下。
4.如权利要求1所述的用于二次反射塔式光热电站的熔盐吸热器系统，其特征在于:一号回路管屏(4)和二号回路管屏(5)均分为向光面和背光面，向光面朝上接受二次反射光束照射，背光面敷设保温层。
5.如权利要求4所述的用于二次反射塔式光热电站的熔盐吸热器系统，其特征在于:一号回路管屏(4)和二号回路管屏(5)设有安装倾斜角。
6.如权利要求5所述的用于二次反射塔式光热电站的熔盐吸热器系统，其特征在于:一号回路管屏(4)和二号回路管屏(5)的下部均设置有支撑钢架(11)，支撑钢架(11)与一号回路管屏(4)、支撑钢架(11)与二号回路管屏(5)之间均设有垫板(12)。
7.如权利要求1所述的用于二次反射塔式光热电站的熔盐吸热器系统，其特征在于:吸热器四周设有保温墙，保温墙由内向外依次为耐火砖(13)、保温砖(14)和普通砖(15)。
8.如权利要求1所述的用于二次反射塔式光热电站的熔盐吸热器系统，其特征在于:吸热器集箱外部设有保温箱(8)，内部设置对吸热器集箱进行伴热保护的辐射式电加热元件。
9.如权利要求1所述的用于二次反射塔式光热电站的熔盐吸热器系统，其特征在于:低温熔盐由北侧进口管道(6 )进入吸热器，经加热后由南侧出口管道(7 )流出。
【文档编号】F24J2/24GK104359234SQ201410626739
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】丁路, 奚正稳, 臧平伟, 李有霞 申请人:东方电气集团东方锅炉股份有限公司