一种塔式太阳能反射塔的防风沙装置的制作方法

文档序号:15235577发布日期:2018-08-21 20:31阅读:201来源:国知局

本发明属于节能领域,主要用于防止高空风沙对塔式太阳能热发电站反射镜表面的破坏,具体涉及一种基于塔式太阳能热发电站顶部二次反射镜表面遭受高空风沙的破坏,影响发电效率的一种防护装置。



背景技术:

太阳能光热发电是新能源利用的一个重要方向,没有任何资源消耗,是清洁能源的首选。它可以大大降低太阳能发电的成本,主要形式有槽式、塔式,碟式(盘式)三种系统,本发明主要应用于一种熔盐塔式太阳能光热发电系统中,它是在很大面积的场地上装有许多台大型反射镜(行业称定日镜),通过这些反射镜准确地将太阳光反射到塔顶部的二次反射镜面上,通过二次反射镜再次将太阳光反射到塔底部的吸热器上获得更高能量密度的太阳能用于发电。

二次反射镜主要安装在较高的塔顶部,面型精度较高,一般设置在七八十米的高空中,很容易受到高空风沙的破坏,高速空气中夹渣的沙土会不断的撞击二次反射镜,造成镜面磨损,严重影响二次反射的效果,为不影响发电效率,需高频次的更换二次反射镜,造成了极大的资源浪费,发电成本增加,针对这一现象行业内目前暂无良好的解决方案。



技术实现要素:

为了解决这种塔式太阳能光热发电系统中顶部二次反射镜遇高空风沙危害问题,本发明在塔顶二次反射镜四周设置防风沙装置,通过特定的结构、形状、材质防止沙尘保护反射镜,并同时改变高空风沙流向,以减小镜面磨损,保护设备从而提高发电效率,

一种塔式太阳能反射塔的防风沙装置,所述防风沙装置剖面形成一定高度的锥形结构,防风沙装置包括支撑架、固定杆、风障导流板,围绕在二次反射镜四周成弧形布置,固定在塔式太阳能光热发电主体支撑结构柱上,该装置可对高空处各个风向角吹来风沙流形成减弱和导向作用,能阻隔大部分沙土吹向镜面;同时该装置在高空处要受到较大的风荷载,为了降低投资制造成本,风障导向板设置有一定的开孔率,使通过导向板后的部分风量变为低速风,不足以带动沙土,在到达反射镜面之前会自由落下,通过该装置措施后,会大幅度减小高空风沙对反射镜镜面的磨损,提高发电效率,降低发电的运营成本,无需频繁更换反射镜。

防风沙装置沿塔顶部圆弧型桁架托梁布置,防风沙装置分三段圆弧安装,每一段在安装前应预先在地面将支撑架、固定杆和风障导流板完全安装完成,并在支撑结构柱上预先设置轨道,同时在塔顶部圆弧型桁架托梁设置多个吊点,对拼装好的每一段圆弧防风沙装置在轨道上进行同步整体提升,当到达顶部的设计位置后,将每段防风沙装置两端头与提前在支撑结构柱上设置好的预埋件进行螺栓连接,撤掉导轨完成安装。

当高空沙尘随着高速来流风通过防风沙装置时,会改变大部分携沙的来流风方向,阻碍沙尘对二次反射镜的直接碰撞和磨损,同时通过风障导向板后的少量低速携沙风量,由于风速较低沙粒在自重的作用下会自由落下,进而保护了二次反射镜的镜面精度,提高发电效率,降低了企业后期的发电维护成本。

附图说明

图1是本发明的使用状态图。

图2是本发明防风沙装置的俯视图。

图3是本发明防风沙装置的组装图。

图4是图3沿a-a向的剖视图。

图5是本防风沙装置支撑架结构图。

图6是图5沿b-b向的剖视图。

图中,1、顶部圆弧型桁架托梁,2、二次反射镜,3、支撑结构柱,4、防风沙装置,5、支撑架,6、固定杆,7、风障导向板,8、上弦桁架,9、下弦桁架,10、中间腹杆。

具体实施方式

某塔式太阳能光热发电企业,塔高80米,塔顶圆形二次反射镜设备直径60米,周围由三根水泥支撑结构柱,二次反射镜高度10米。

由于塔顶二次反射镜处在高空80米范围内,风速较高,并大风携沙,对塔顶二次反射镜镜面造成磨损,需要改变来流风的方向,或者降低风速减少携沙量,保护二次反射镜镜面不受破坏,提高发电效率,同时减少反射镜的更换频次,减低企业发电的运营成本。

为了解决上述问题,在塔顶二次反射镜四周设置防风沙装置,椎体结构,高度的确定要根据具体的太阳光反射线路数据确认,但高度设置不小于10米,并沿塔顶部圆弧型桁架托梁布置,防风沙装置分三段圆弧安装,每一段在安装前应预先在地面将装置的支撑架、固定杆和风障导流板完全安装完成,并在支撑结构柱上预先设置轨道,同时在塔顶部圆弧型桁架托梁设置多个吊点,对拼装好的每一段圆弧防风沙装置在轨道上进行同步整体提升,当到达顶部的设计位置后,将每段防风沙装置两端头与提前在支撑结构柱上设置好的预埋件进行螺栓连接,撤掉导轨完成安装。

当高空沙尘随着高速来流风通过防风沙装置时,会改变大部分携沙的来流风方向,阻碍沙尘对二次反射镜的直接碰撞和磨损,同时通过风障导向板后的少量低速携沙风量,由于风速较低沙粒在自重的作用下会自由落下,进而保护了二次反射镜的镜面精度,提高发电效率,降低了企业后期的发电维护成本。

所述防风沙装置,剖面成一定高度的锥形结构,防风沙装置由支撑架⑤、固定杆⑥和风障导向板⑦三部分组成,围绕在二次反射镜四周成弧形布置,以对塔式发电涉及高空风沙危害进行防御。

所述支撑架⑤由上弦桁架⑧、下弦桁架⑨和中间腹杆⑩三部分组成,上弦桁架⑧、下弦桁架⑨和中间腹杆⑩均由铝合金6063-t6材质的圆管焊接或螺栓连接拼装而成,拼装好的支撑架⑤刚度大,有效抵抗高空中较高的风荷载;重量轻便于安装等优点。成型后的支撑架⑤两端头使用螺栓固定在塔式太阳能光热发电原主体支撑结构柱③顶部上,有效防护顶部的二次反射镜不受高空风沙的破坏。

主体支撑结构柱③为水泥柱或钢柱。

如支撑结构柱③为水泥柱,即在水泥柱上设置钢制预埋件,在预埋件上焊接带有长圆螺栓孔牛腿并与支撑架⑤采用螺栓连接;

如支撑结构柱③为钢柱,直接在钢柱上焊接带有长圆螺栓孔牛腿并与支撑架⑤采用螺栓连接;

所述固定杆⑥是由铝合金6063-t6材质的方管制作,长度和所述支撑架⑤高度一致,在所述支撑架⑤的外侧安装,采用焊接或螺栓连接,并根据风障导向板⑦的长度等距离在支撑架⑤外侧均匀布置,起到固定风障导向板的作用。

所述风障导向板⑦是一种开孔率约为30%的网板,材质为高分子复合材料,风障导向板⑦为该装置的关键部件,它与固定板采用自攻钻尾丝连接,整体在支撑架⑤成椎体布置,对高空的来流风沙起到导向的作用,同时降低风速,使在通过风障导向板⑦后的少量低速风无法携带沙土,自由落下,从而对塔式太阳能反射塔顶部的二次反射镜起到保护的作用。



技术特征:

技术总结
一种塔式太阳能反射塔的防风沙装置,属于节能领域,所述防风沙装置沿塔式太阳能反射塔的塔顶部圆弧型桁架托梁布置;其特征是所述防风沙装置由支撑架、固定杆和风障导流板组成;支撑架连接固定杆,固定杆上固定安装风障导流板;风障导流板对高空处各个风向角吹来风沙流形成减弱和导向作用,阻隔大部分沙土吹向镜面。本发明会改变大部分携沙的来流风方向,阻碍沙尘对二次反射镜的直接碰撞和磨损,同时通过风障导向板后的少量低速携沙风量,由于风速较低沙粒在自重的作用下会自由落下,进而保护了二次反射镜的镜面精度,提高发电效率,降低了企业后期的发电维护成本。

技术研发人员:孟新利;崔海云
受保护的技术使用者:山西尚风科技股份有限公司
技术研发日:2018.03.25
技术公布日:2018.08.21
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