一种太阳能热发电吸热器控温装置及其运行方法与流程

本发明涉及光热发电的技术领域，尤其涉及一种太阳能热发电吸热器控温装置及其运行方法。

背景技术：

吸热器是塔式太阳能发电系统的核心设备之一，它的作用是将定日镜场反射的高热流密度辐射能转化为传热介质的内能。吸热器一般安装在上百米的吸热塔顶部，由若干吸热器单元(管屏)组成，每个单元上下两端各有一个预热装置。在吸热器启动时，由于吸热器集箱和管路内温度较低，而吸热器内的传热介质熔盐在温度低于140℃时会发生凝固。为防止熔盐堵塞集箱和管路，需要提前进行预热。

技术实现要素：

针对现有的加热结构的材料和空间浪费、热损失较大以及熔盐在集箱内凝固冻堵存在的上述问题，现提供一种旨在有效解决熔盐在集箱内凝结冻堵，不占用集箱内部空间的太阳能热发电吸热器控温装置及其运行方法。

具体技术方案如下：

一种太阳能热发电吸热器控温装置，包括：隔热箱，所述隔热箱内形成有隔热腔；集箱，所述集箱设于所述隔热腔内；连接管，所述连接管穿过所述隔热箱的一侧面，所述连接管与所述集箱连通；吸热管，所述吸热管穿过所述隔热箱与所述连接管相对的另一侧面，所述吸热管通过连接弯管与所述集箱连通；电加热器，所述电加热器设于所述隔热箱的内壁上。

上述的太阳能热发电吸热器控温装置，其中，所述隔热箱包括若干隔热板，若干所述隔热板合围形成所述隔热腔，若干所述隔热板之间密封连接。

上述的太阳能热发电吸热器控温装置，其中，所述隔热腔为密闭结构。

上述的太阳能热发电吸热器控温装置，其中，所述隔热腔为两侧开放的中空结构。

上述的太阳能热发电吸热器控温装置，其中，所述隔热箱的内壁上设有钢网，所述电加热器设于所述钢网上。

上述的太阳能热发电吸热器控温装置，其中，所述连接管贯穿其中一所述隔热板，所述连接管与该所述隔热板之间间隙连接。

上述的太阳能热发电吸热器控温装置，其中，其中一所述隔热板的一侧设有通孔，所述连接管穿过所述通孔并与所述集箱连接。

上述的太阳能热发电吸热器控温装置，其中，所述连接管和所述吸热管沿竖直方向设置。

上述的太阳能热发电吸热器控温装置，其中，所述隔热箱的另一侧沿水平方向开设有排孔，所述吸热管穿过所述排孔，所述吸热管活动设于所述排孔内。

上述的太阳能热发电吸热器控温装置，其中，所述隔热箱内设有若干所述连接弯管，若干所述连接弯管的一端均与所述集箱连接，若干所述连接弯管的另一端均与所述吸热管连接。

一种太阳能热发电吸热器控温装置的运行方法，其中，包括上述的任意一项所述的太阳能热发电吸热器控温装置，所述运行方法包括一启动过程：

步骤a1：在所述吸热器启动前，先开启所述电加热器对所述隔热腔进行预热；

步骤a2：待所述隔热腔内温度达到一预热温度以后，通过与所述吸热器连接的熔盐泵从所述连接管中注入高温熔盐；

步骤a3：待所述吸热器稳定工作后，关闭所述电加热器。

一种太阳能热发电吸热器控温装置的运行方法，其中，包括上述的任意一项所述的太阳能热发电吸热器控温装置，所述运行方法包括一停机过程：

步骤b1：在所述吸热器停机前，先开启所述电加热器对所述隔热腔进行预热；

步骤b2：待所述高温熔盐排空后，关闭所述电加热器。

上述技术方案与现有技术相比具有的积极效果是：

本发明在集箱外部设置了隔热腔，将电加热器布置在集箱外部，通过辐射散热的方式预热集箱、连接管、连接弯管和吸热管，在吸热器启动前对集箱和各管路进行预热，可减少吸热器内高温传热介质流经集箱时的散热损失，能有效解决熔盐在集箱内凝结冻堵，不占用集箱内部空间，不改变集箱的原有结构，电加热器布置在隔热箱内侧，不影响集箱的自由滑动。

附图说明

图1为本发明一种太阳能热发电吸热器控温装置及其运行方法的整体结构示意图；

图2为本发明一种太阳能热发电吸热器控温装置及其运行方法的第一实施例的结构示意图；

图3为本发明一种太阳能热发电吸热器控温装置及其运行方法的第二实施例的结构示意图；

图4为本发明一种太阳能热发电吸热器控温装置及其运行方法的运行方法中启动过程的流程图；

图5为本发明一种太阳能热发电吸热器控温装置及其运行方法的运行方法中停机过程的流程图；

附图中：1、隔热箱；2、隔热腔；3、集箱；4、连接管；5、吸热管；6、连接弯管；7、电加热器；8、隔热板；9、通孔；10、排孔；11、钢网；81、上面板；82、前面板；83、后面板；84、下面板；85、侧板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

第一实施例：

图1为本发明一种太阳能热发电吸热器控温装置及其运行方法的整体结构示意图，图2为本发明一种太阳能热发电吸热器控温装置及其运行方法的第一实施例的结构示意图，如图1和如图2所示，示出了一种较佳实施例的太阳能热发电吸热器控温装置，包括：隔热箱1、集箱3和连接管4，隔热箱1内形成有隔热腔2，集箱3设于隔热腔2内，连接管4穿过隔热箱1的一侧面，连接管4与集箱3连通。

较佳地，吸热器在启动、停机过程中，熔盐流动方向不一样，连接管4可为进口连接管，也可为出口连接管。

进一步，作为一种较佳的实施例，太阳能热发电吸热器控温装置还包括：吸热管5，吸热管5穿过隔热箱1与连接管4相对的另一侧面，吸热管5通过连接弯管6与集箱3连通。

进一步，作为一种较佳的实施例，太阳能热发电吸热器控温装置还包括：电加热器7，电加热器7设于隔热箱1的内壁上。

进一步，作为一种较佳的实施例，隔热箱1包括若干隔热板8，若干隔热板8合围形成隔热腔2，若干隔热板8之间密封连接。

进一步，作为一种较佳的实施例，隔热腔2为密闭的中空结构。较佳地，隔热腔2以吸热器单元为单位分割开来设置。

进一步，作为一种较佳的实施例，太阳能热发电吸热器控温装置还包括：隔热箱1的内壁上设有钢网，电加热器7设于钢网11上。优选地，隔热箱1内设有若干电加热器7，若干电加热器7均匀布置在钢网11上，设置的钢网11便于电加热器7的散热，避免电加热器7过热损坏。

进一步，作为一种较佳的实施例，连接管4贯穿其中一隔热板8，并且较佳地，连接管4与该隔热板8之间间隙连接。较佳地，连接管4与该隔热板8之间有相对地运动，连接管4与隔热板8之间的间隙会塞上保温棉，为了保证保温效果。

进一步，作为一种较佳的实施例，其中一隔热板8的一侧设有通孔9，连接管4穿过通孔9并与集箱3连接。

较佳地，请参见图1所示，隔热板8包括一水平设置的上面板81、一竖直设置且与上面板81的一端相连接的前面板82、一竖直设置且与上面板81的另一端相连接的后面板83、一倾斜设置且连接前面板82和后面板83的下面板84以及位于两侧的两侧板85。

进一步，作为一种较佳的实施例，连接管4和吸热管5均沿竖直方向设置，具体地可以形成连接管4位于吸热管5上方、或吸热管5位于连接管4上方的结构。

进一步，作为一种较佳的实施例，隔热箱1的另一侧沿水平方向开设有排孔10，吸热管5穿过排孔10，吸热管5活动设于排孔10内，吸热管5能够在排孔10的范围内沿竖直方向或水平方向自由的活动，从而避免吸热管5在高温状态下膨胀时形成的位移或形变受到排孔10孔壁的压迫；排孔10是沿水平方向分布的，是指排孔10的形状呈水平方向设置。

进一步，作为一种较佳的实施例，较佳地，排孔10开设于后面板83和下面板84之间。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。

本发明在上述基础上还具有如下实施方式：

本发明的进一步实施例中，请继续参见图1、图2所示，隔热箱1内设有若干连接弯管6，若干连接弯管6的一端均与集箱3连接，若干连接弯管6的另一端均与吸热管5连接。

本发明的进一步实施例中，其中若干连接弯管6可沿前面板82和下面板84形成下部弯曲的结构，另外若干连接弯管6可沿后面板83形成下部竖直的结构。

本发明的进一步实施例中，若干连接弯管6均匀地分布在隔热腔2内，若干连接弯管6与集箱3的连接处也均匀分布。

本发明的进一步实施例中，较佳地，连接管4远离隔热箱1的一端连接有熔盐泵(图中未显示)。

本发明的进一步实施例中，连接管4、连接弯管6均与集箱3焊接。

本发明的进一步实施例中，若干隔热箱1的两侧相互连接，从而形成长条形的结构，并且位于两端的两隔热箱1的侧面通过侧板85密封，使若干隔热箱1的整体形成密闭的长条状腔体。

第二实施例：

图1为本发明一种太阳能热发电吸热器控温装置的整体结构示意图，图3为本发明一种太阳能热发电吸热器控温装置的第二实施例的结构示意图，如图1和图3所示，示出了一种较佳实施例的太阳能热发电吸热器控温装置，第二实施例的主体结构与第一实施例基本相同，其不同之处在于：隔热腔2为两侧开放的中空结构。较佳地，隔热腔2以吸热器单元为单位整体联通设置。较佳地，如图1中的前后两侧为隔热腔2的开放侧。

较佳地，隔热箱1包括若干隔热板8，若干隔热板8包括一水平设置的上面板81、一竖直设置且与上面板81的一端相连接的前面板82、一竖直设置且与上面板81的另一端相连接的后面板83以及一倾斜设置且连接前面板82和后面板83的下面板84。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。

本发明在上述基础上还具有如下实施方式：

本发明的进一步实施例中，请继续参见图1、图3所示，若干隔热箱1的两侧相互连接，也可以形成环状的结构，使若干隔热箱1的整体形成密闭的环状腔体。

图4为本发明一种太阳能热发电吸热器控温装置及其运行方法的运行方法中启动过程的流程图，如图4所示，下面说明本发明的运行方法的启动过程：

步骤a1：在吸热器启动前，先开启电加热器7对隔热腔2进行预热；

步骤a2：待隔热腔2内温度达到一预热温度以后，通过与吸热器连接的熔盐泵从连接管4中注入高温熔盐；

步骤a3：待吸热器稳定工作后，关闭电加热器7。

图5为本发明一种太阳能热发电吸热器控温装置及其运行方法的运行方法中停机过程的流程图，如图5所示，下面说明本发明的运行方法的停机过程：

步骤b1：在吸热器停机前，先开启电加热器7对隔热腔2进行预热；

步骤b2：待高温熔盐排空后，关闭电加热器7。

本发明在集箱3外部设置了隔热腔2，将电加热器7布置在集箱3外部，通过辐射散热的方式预热集箱、连接管4、连接弯管6和吸热管5，在吸热器启动前对集箱3和各管路进行预热，可减少吸热器内高温传热介质流经集箱3时的散热损失，能有效解决熔盐在集箱3内凝结冻堵，不占用集箱3内部空间，不改变集箱3的原有结构，电加热器7布置在隔热箱1内侧，不影响集箱3的自由滑动；在吸热器停机前对隔热腔2进行预热，便于熔盐的排空，防止吸热器停机后熔盐在集箱3内凝结冻堵。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。