本实用新型涉及塔式光热发电系统、定日镜及其跟踪驱动装置。
背景技术:
随着全球化能源的日益枯竭,光伏发电越来越受到人们的重视。光伏发电装置利用太阳能电池板接受太阳光照射,将光能转换为电能供负载使用。研究表明,太阳能电池板的发电能力与它所接收的光强成正比,当太阳光强度和太阳能电池板的面积一定时,太阳能电池板与入射阳光垂直时发电能力最强。但现有光伏发电装置的太阳能电池板一般是朝向某一特定方向固定安装的,由于太阳的方位不断变化,电池板在发电过程中大部分时间都不能与阳光垂直,有时甚至还会出现较大偏离,这大大影响了光伏发电装置的发电能力,限制了发电装置的输出功率。
为此,国内外逐渐开始使用太阳能光热发电技术进行发电。太阳能光热发电是指利用大规模阵列抛物或蝶形反射镜收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺,从而达到发电的目的。采用太阳能光热发电技术,避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,可以大大降低太阳能发电的成本。太阳能光热发电一般采用塔式系统,又称集中式系统。它是在很大面积的场地上装有许多大型太阳能反射镜,通常称为定日镜或定星镜,作用与定天镜类似。每台都各自配置有跟踪机构准确的将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接收器上。接收器上的聚光倍率可超过1000倍。在这里把吸收的太阳光能转化为热能,再将热能传给接收器管道内的流动性工质,工质种类可以是:水、导热油、熔盐、空气等。
定日镜是一种由镜面(反射镜)、定日镜跟踪驱动装置及其控制系统组成的聚光装置,是塔式太阳能热发电的主要装置之一,其建造费用大约占到电站总投资的一半左右。定日镜跟踪驱动装置在定日镜系统中负责定日镜的运动和定位,是定日镜中最关键的部件,也是成本最高的部件。它的性能直接决定了定日镜的跟踪精度,从而影响太阳能的聚集乃至整个系统的发电效率。定日镜跟踪驱动装置通常为两部分组成,即由水平(方位角传动机构)和俯仰(俯仰角传动机构)两个精密传动装置组成,可实现大减速比全方位跟踪精确定位。由于反射镜位置的微小变化都将造成聚光斑在数百米乃至数千米外的集热器上产生较大范围的偏差,因此对整个装置的传动精度和回差要求都很严格。
其中对于水平方向的方位角传动机构而言,一般采用齿轮机构进行精确传动,但是在现场使用时,由于定日镜一般安装在偏远地区,周边环境恶劣、风沙侵蚀严重,风沙长期对齿轮机构作用会导致齿轮磨损,从而导致方位角传动机构的精度下降,导致定日镜跟踪驱动装置的定位精度不高,影响定日镜的精准对位。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种定日镜,以解决定日镜的方位角传动机构容易受风沙侵蚀而影响精度的技术问题;本实用新型的目的还在于提供一种定日镜跟踪驱动装置和塔式光热发电系统。
为实现上述目的,本实用新型的定日镜采用如下的技术方案:
技术方案1:定日镜包括基座及安装在基座上的定日镜跟踪驱动装置,定日镜跟踪驱动装置驱动连接有反射镜,定日镜跟踪驱动装置包括调节反射镜水平角度的方位角传动机构和调节反射镜俯仰角度的俯仰角传动机构,方位角传动机构包括旋转座,旋转座包括相对于基座固定的安装座以及转动装配在安装座上的转台,转台和安装座中的至少一个设有竖向围挡而与另一个围成容纳空间,容纳空间内设有驱动转台转动的驱动传动结构,转台和安装座所围成的容纳空间的开口处设有密封容纳空间以对容纳空间内的驱动传动结构防护的密封结构。
有益效果:本实用新型通过在转台和安装座之间形成容纳空间以容纳与驱动装置连接的驱动传动结构,并在容纳空间的开口处设置密封结构,从而实现对驱动传动结构的全密封防护,防止风沙对驱动传动结构侵蚀而导致驱动传动结构的精度受到影响,进而提高了旋转座的转动精度,使得定日镜跟踪驱动装置可驱动定日镜精准动作以将反射光投射至集热器上,提高发电效率。
技术方案2:在技术方案1的基础上,所述驱动传动结构包括固定在安装座上的转盘轴承外圈以及在转台上偏心转动装配的驱动齿轮,转盘轴承外圈外周设有与驱动齿轮啮合传动的轮齿。
技术方案3:在技术方案1或2的基础上,转台上设有所述竖向围挡,竖向围挡呈环形且下部设有内翻折段,内翻折段与安装座围成环形空间,所述密封结构设置在内翻折段与安装座之间的环形空间内。
可形成半包围结构以方便与安装座配合而形成容纳空腔,方便密封结构的设置和密封,可达到更好的防护效果。
技术方案4:在技术方案1或2的基础上,所述密封结构为骨架油封。
骨架油封包括骨架、密封件和弹性等,具有良好的密封效果。
技术方案5:在技术方案4的基础上,所述骨架油封为双唇口骨架油封。
双唇口的防尘、密封效果更佳。
本实用新型的定日镜跟踪驱动装置采用如下的技术方案:
技术方案1:定日镜跟踪驱动装置包括调节反射镜水平角度的方位角传动机构和调节反射镜俯仰角度的俯仰角传动机构,方位角传动机构包括旋转座,旋转座包括相对于基座固定的安装座以及转动装配在安装座上的转台,转台和安装座中的至少一个设有竖向围挡而与另一个围成容纳空间,容纳空间内设有驱动转台转动的驱动传动结构,转台和安装座所围成的容纳空间的开口处设有密封容纳空间以对容纳空间内的驱动传动结构防护的密封结构。
有益效果:本实用新型通过在转台和安装座之间形成容纳空间以容纳与驱动装置连接的驱动传动结构,并在容纳空间的开口处设置密封结构,从而实现对驱动传动结构的全密封防护,防止风沙对驱动传动结构侵蚀而导致驱动传动结构的精度受到影响,进而提高了旋转座的转动精度,使得定日镜跟踪驱动装置可驱动定日镜精准动作以将反射光投射至集热器上,提高发电效率。
技术方案2:在技术方案1的基础上,所述驱动传动结构包括固定在安装座上的转盘轴承外圈以及在转台上偏心转动装配的驱动齿轮,转盘轴承外圈外周设有与驱动齿轮啮合传动的轮齿。
技术方案3:在技术方案1或2的基础上,转台上设有所述竖向围挡,竖向围挡呈环形且下部设有内翻折段,内翻折段与安装座围成环形空间,所述密封结构设置在内翻折段与安装座之间的环形空间内。
可形成半包围结构以方便与安装座配合而形成容纳空腔,方便密封结构的设置和密封,可达到更好的防护效果。
技术方案4:在技术方案1或2的基础上,所述密封结构为骨架油封。
骨架油封包括骨架、密封件和弹性等,具有良好的密封效果。
技术方案5:在技术方案4的基础上,所述骨架油封为双唇口骨架油封。
双唇口的防尘、密封效果更佳。
本实用新型的塔式光热发电系统采用如下的技术方案:
技术方案1:塔式光热发电系统包括集热塔以及围绕集热塔设置的多个定日镜,定日镜包括基座及安装在基座上的定日镜跟踪驱动装置,定日镜跟踪驱动装置驱动连接有反射镜,定日镜跟踪驱动装置包括调节反射镜水平角度的方位角传动机构和调节反射镜俯仰角度的俯仰角传动机构,方位角传动机构包括旋转座,旋转座包括相对于基座固定的安装座以及转动装配在安装座上的转台,转台和安装座中的至少一个设有竖向围挡而与另一个围成容纳空间,容纳空间内设有驱动转台转动的驱动传动结构,转台和安装座所围成的容纳空间的开口处设有密封容纳空间以对容纳空间内的驱动传动结构防护的密封结构。
有益效果:本实用新型通过在转台和安装座之间形成容纳空间以容纳与驱动装置连接的驱动传动结构,并在容纳空间的开口处设置密封结构,从而实现对驱动传动结构的全密封防护,防止风沙对驱动传动结构侵蚀而导致驱动传动结构的精度受到影响,进而提高了旋转座的转动精度,使得定日镜跟踪驱动装置可驱动定日镜精准动作以将反射光投射至集热器上,提高发电效率。
技术方案2:在技术方案1的基础上,所述驱动传动结构包括固定在安装座上的转盘轴承外圈以及在转台上偏心转动装配的驱动齿轮,转盘轴承外圈外周设有与驱动齿轮啮合传动的轮齿。
技术方案3:在技术方案1或2的基础上,转台上设有所述竖向围挡,竖向围挡呈环形且下部设有内翻折段,内翻折段与安装座围成环形空间,所述密封结构设置在内翻折段与安装座之间的环形空间内。
可形成半包围结构以方便与安装座配合而形成容纳空腔,方便密封结构的设置和密封,可达到更好的防护效果。
技术方案4:在技术方案1或2的基础上,所述密封结构为骨架油封。
骨架油封包括骨架、密封件和弹性等,具有良好的密封效果。
技术方案5:在技术方案4的基础上,所述骨架油封为双唇口骨架油封。
双唇口的防尘、密封效果更佳。
附图说明
图1为本实用新型的定日镜的具体实施例中的定日镜跟踪驱动装置的结构示意图;
图2为图1的正视剖切视图;
图3为图2中A处的局部放大图;
图4为图2中B处的局部放大图;
图中:100-定日镜跟踪驱动装置,1-方位角传动机构,11-旋转座,111-安装座,1111-上法兰,1112-下法兰,112-转台,1121-顶板,1122-围挡,1123-内翻折段,113-驱动传动结构,1131-转盘轴承外圈,1132-小齿轮,114-电机,115-双唇口骨架油封,2-俯仰角传动机构,3-液压站,4-自润滑轴承,5-螺栓组件,6-滚珠。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。
本实用新型的定日镜的具体实施例,定日镜包括基座及安装在基座上的定日镜跟踪驱动装置100,定日镜跟踪驱动装置上安装有反射镜,反射镜包括镜面和镜架,定日镜跟踪驱动装置与反射镜驱动连接以驱动反射镜俯仰和水平转动动作,以上结构为现有技术,不再详细阐述。如图1所示,定日镜跟踪驱动装置100包括调节镜面水平角度的方位角传动机构1和调节镜面俯仰角度的俯仰角传动机构2,方位角传动机构1包括旋转座11,旋转座11包括相对于基座固定的安装座111以及转动装配在安装座111上的转台112,转台112和安装座111之间具有容纳空间,容纳空间内设有驱动转台112转动的驱动传动结构113,转台112和安装座111所围成的容纳空间的开口处设有密封容纳空间以对容纳空间内的驱动传动结构113防护的密封结构。
本实施例中,如图2所示,安装座111呈锥形,上部设有上法兰1111、下部设有下法兰1112,分别用于与转台112和基座通过螺栓组件5连接,转台112包括上部的顶板1121、侧部的围挡1122以及围挡1122下部的内翻折段1123,形成半包围结构,该半包围结构与安装座111之间围成圆柱形的空腔,即上述的容纳空间。如图4所示,安装座111的上法兰1111上部还固连有转盘轴承外圈1131,转盘轴承外圈设有轮齿,转台112上对应于转盘轴承外圈1131的轮齿的啮合的位置通过轴承安装有小齿轮1132,转台112上设有电机114以带动小齿轮1132动作,转台112上通过螺栓组件5连接有大的转盘轴承内圈,转盘轴承外圈1131相当于轴承外圈,且在轴承内、外圈之间设置有滚珠6,小齿轮1132与转盘轴承外圈1131的外部轮齿啮合以带动转台112相对于转盘轴承外圈1131即相对于安装座111转动,由于转盘轴承外圈1131的外部轮齿和小齿轮1132的啮合传动精度直接决定了旋转座11的旋转精度,如果转盘轴承外圈1131和小齿轮1132等组成的驱动传动结构113长期暴露在户外恶劣环境中而无防护时,则会受到风沙雨雪等侵蚀导致转盘轴承外圈1131和小齿轮1132之间的传动精度受到影响,从而影响旋转座11的旋转精度。本实施例的上述密封结构即为一种双唇口骨架油封115,双唇口骨架油封115设置在内翻折段1123与安装座111的上法兰1111之间的空隙中,双唇口骨架油封115包括骨架、密封件和弹簧等,可自动将空隙密封严密,同时双唇口的其中一个唇口可防止外界风沙尘土等进入容纳空间内部,确保了容纳空间内部的转盘轴承外圈1131和小齿轮1132等得到有效的密封防护。
旋转座包括相对于基座固定的安装座以及转动装配在安装座上的转台,转台和安装座中的至少一个设有竖向围挡而与另一个围成容纳空间,容纳空间内设有驱动转台转动的驱动传动结构,转台和安装座所围成的容纳空间的开口处设有密封容纳空间以对容纳空间内的驱动传动结构防护的密封结构。
所述驱动传动结构包括固定在安装座上的转盘轴承外圈以及在转台上偏心转动装配的驱动齿轮,转盘轴承外圈外周设有与驱动齿轮啮合传动的轮齿。
转台上设有所述竖向围挡,竖向围挡呈环形且下部设有内翻折段,内翻折段与安装座围成环形空间,所述密封结构设置在内翻折段与安装座之间的环形空间内。
所述密封结构为骨架油封。
所述骨架油封为双唇口骨架油封。
在其他实施例中:骨架油封也可采用单唇口骨架油封,或者替换为大型的斯特封等密封件;转台也可不设置内翻折段,而直接在围挡与安装座的上法兰之间设置密封结构即可。
本文中提及的基座为现有技术的塔筒或者塔架等。
本实用新型的定日镜跟踪驱动装置的实施例与本实用新型的定日镜的上述实施例中的定日镜跟踪驱动装置的实施例相同,不再赘述。
本实用新型的塔式光热发电系统,包括集热塔以及多个围绕集热塔设置的定日镜,定日镜的具体实施例与上述定日镜的各实施例相同,不再赘述。