太阳能微压高温蒸汽锅炉的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种太阳能微压高温蒸汽锅炉，涉及太阳能锅炉【技术领域】，主要包括蒸汽锅炉，蒸汽锅炉内设置有热交换器，热交换器连接太阳能装置，该太阳能装置包括设置在上部的高温区和设置在下部的吸热区，吸热区内纵向设置有若干条吸热管，吸热管上端与高温区连通，吸热管及高温区内装有液态高沸点介质，高温区内还设置有热交换管，热交换管内装有液态低沸点介质，热交换管连接过滤器，过滤器还与热交换器连接，过滤器与热交换管之间还串接有循环泵。本发明可充分利用太阳能源，该蒸汽锅炉的温度及压力可调节，克服了传统高压力锅炉的固有缺陷；锅炉内可以保持压力：0＜P＜1atm；温度100℃≤t＜1000℃。本发明以太阳能源为加热蒸汽锅炉，洁净、不会对环境造成污染。
【专利说明】 太阳能微压高温蒸汽锅炉
【技术领域】:
[0001]本发明涉及太阳能源利用【技术领域】，尤其涉及一种太阳能微压高温蒸汽锅炉。
【背景技术】:
[0002]进入21世纪，石化能源的短缺和煤炭资源的匮乏，同时又造成了电力资源的紧张，而遍及各地的火力发电排放、汽车尾气排放及工业污染这三大排放又促使空气环境的急剧恶化，并已严重的威胁着国家能源的安全和国民赖以生存的空气环境质量。这种状况已到了非解决不可的地步。
[0003]所以充分利用可再生的太阳能源，并将其转化成洁净环保的新能源，已成为全体国民的当务之急。但实际情况并不乐观，太阳能源的利用现状，虽有一定的起色却成效渺茫。
[0004]现有的蒸汽锅炉，采用高温高压的饱和蒸汽供热。例如100°C时，Iatm(大气压);200°C时，约 15atm ;300°C时，约 85.9atm ;350°C时，约 165.4atm等(在蒸汽锅炉中，l_13atm为低压，13-39atm为中压，39-100atm为高压，IOOatm以上为超高压)。可见压力(压强)升高的速度远快于温度。P_t为非线性关系。高压供汽存在易爆的安全问题。为此，制造时要采取多种保护措施。这必然提高成本。例如每小时供应300°C的蒸汽0.5T的每台锅炉需几十万元。有许多企业只需要高温，不需要同时伴有的高压。使用高温高压蒸气锅炉，价格贵，不节能，又危险。最主要的是，目前现有锅炉几乎都为燃料锅炉，对资源的消耗很大，并且会对环境造成很大的污染，也是雾霾产生的一大因素。
【发明内容】
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[0005]本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，进一步提出一种太阳能微压高温蒸汽锅炉。
[0006]本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。
[0007]—种太阳能微压高温蒸汽锅炉，其特征在于:主要包括蒸汽锅炉，蒸汽锅炉内设置有热交换器，所述热交换器连接太阳能装置，该太阳能装置包括设置在上部的高温区和设置在下部的吸热区，所述吸热区内纵向设置有若干条吸热管，所述吸热管上端与高温区连通，所述吸热管及高温区内装有液态高沸点介质，所述高温区内还设置有热交换管，热交换管内装有液态低沸点介质，所述热交换管连接过滤器，所述过滤器还与热交换器连接，所述过滤器与热交换管之间还串接有循环泵，所述蒸汽锅炉上设置有压力表、温度计、安全阀和温度传感器，所述温度传感器连接PLC控制器。
[0008]所述太阳能装置还包括光伏电池，光伏电池连接蓄电装置，蓄电装置分别与循环泵、PLC控制器连接。
[0009]所述太阳能装置还设置有电加热装置，该电加热装置连接蓄电装置。
[0010]所述热交换管倾斜设置,热交换管连接过滤器的一端倾斜向上，液化的低沸点介质可以顺利流回热交换管底部。[0011]锅炉内的压力为:0 < P < Iatm ;温度为100°C≤t < 1000°C。
[0012]所述高沸点介质可以为水；所述低沸点介质的沸点低于水的沸点，还可选用沸点为_50°C以下的超低沸点介质，以达到快速吸收高温区热量的目的，提高热交换效率以及热能利用率。
[0013]所述蒸汽锅炉为温度、压力可调式锅炉，所述蒸汽锅炉的本体上外设可调控蒸汽锅炉温度、压力的控制系统，所述控制系统包括设在锅炉本体上的温度传感器和压力传感器，所述温度传感器和压力传感器分别依次与放大电路、A/D模数转换电路和计算机输入端电联接，计算机的输出端经D/A数模转换电路及开关电路分别与安全电磁阀、供汽电磁阀、汽相导热组件供热电源和液相导热组件供热电源电联接。
[0014]所述计算机调控蒸汽锅炉温度和压力。
[0015]本发明的有益效果为:
[0016]本发明提供的太阳能微压高温蒸汽锅炉，结构设计合理，可充分利用太阳能源，太阳能获得的能量可被低沸点介质快速吸收；该蒸汽锅炉的温度及压力可调节，克服了传统高压力锅炉的固有缺陷；该蒸汽锅炉只需设置一个温度传感器即可通过PLC控制器实时检测锅炉内的温度和压力，并对锅炉内的温度和压力进行调节，以使锅炉保持微压高温的状态，锅炉内可以保持压力:0 < P < Iatm ;温度100°C≤t < 1000°C。本发明以太阳能源为加热蒸汽锅炉，洁净、不会对环境造成污染。
【专利附图】
【附图说明】:
[0017]图1为本发明的结构示意图；
[0018]图2为本发明的工作原理示意图。
【具体实施方式】:
[0019]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示和实施例，进一步阐述本发明。
[0020]如图1所示，一种太阳能微压高温蒸汽锅炉，主要包括蒸汽锅炉10，蒸汽锅炉10内设置有热交换器11，热交换器11连接太阳能装置，该太阳能装置包括设置在上部的高温区3和设置在下部的吸热区1，吸热区I内纵向设置有若干条吸热管2，吸热管2上端与高温区3连通，吸热管2及高温区3内装有液态高沸点介质，高温区3内还设置有热交换管4，热交换管4内装有液态低沸点介质,热交换管4连接过滤器12,过滤器12还与热交换器11连接，过滤器12与热交换管4之间还串接有循环泵13，蒸汽锅炉10上设置有压力表7、温度计8、安全阀9和温度传感器6，温度传感器6连接PLC控制器5。
[0021]如图2所示，太阳能被吸热管吸收后将液态高沸点介质加热，液态高沸点介质吸热后向上对流至高温区，高沸点介质吸热后部分发生汽化，在高温区内与热交换管发生热交换，高沸点介质液化后流回吸热管循环工作，热交换管内的液态低沸点介质快速吸热并发生汽化，吸热汽化的低沸点介质在过滤器的作用下强制液化，并释放出热能将锅炉内的水加热，液化后的低沸点介质再由循环泵回流至热交换管内；锅炉加热产生蒸汽供使用。太阳能由光伏电池吸收的部分转化成电能，存储在蓄电装置内，蓄电装置储存的电能可用于驱动循环泵工作；还可用于加热太阳能装置内的高沸点介质，以达到驱动太阳能装置工作的目的；还可用于直接加热锅炉。蓄电装置的供电方式以及蒸汽锅炉的压力、温度调节，均由PLC控制器自动控制。
[0022]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种太阳能微压高温蒸汽锅炉，其特征在于:主要包括蒸汽锅炉，蒸汽锅炉内设置有热交换器，所述热交换器连接太阳能装置，该太阳能装置包括设置在上部的高温区和设置在下部的吸热区，所述吸热区内纵向设置有若干条吸热管，所述吸热管上端与高温区连通，所述吸热管及高温区内装有液态高沸点介质，所述高温区内还设置有热交换管，热交换管内装有液态低沸点介质，所述热交换管连接过滤器，所述过滤器还与热交换器连接，所述过滤器与热交换管之间还串接有循环泵，所述蒸汽锅炉上设置有压力表、温度计、安全阀和温度传感器，所述温度传感器连接PLC控制器。
2.根据权利要求1所述的太阳能微压高温蒸汽锅炉，其特征在于:所述太阳能装置还包括光伏电池，光伏电池连接蓄电装置，蓄电装置分别与循环泵、PLC控制器连接。
3.根据权利要求1所述的太阳能微压高温蒸汽锅炉，其特征在于:所述太阳能装置还设置有电加热装置，该电加热装置连接蓄电装置。
4.根据权利要求1所述的太阳能微压高温蒸汽锅炉，其特征在于:所述热交换管倾斜设置，热交换管连接过滤器的一端倾斜向上。
5.根据权利要求1所述的太阳能微压高温蒸汽锅炉，其特征在于:锅炉内的压力为:0<P < Iatm ;温度为 100O≤ t < 1000O。
【文档编号】F22B35/00GK103925584SQ201410114672
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2014年3月25日
【发明者】戚荣生, 李广新 申请人:戚荣生, 李广新