[實(shí)用新型]線塔式太陽(yáng)能聚光集熱系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020290490.0
• 申請(qǐng)日: 2010-08-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201740267U
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李應(yīng)鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李應(yīng)鵬
• 主分類號(hào): F24J2/24
• 分類號(hào): F24J2/24;F24J2/34;F24J2/10;F22B1/00
• 代理公司: 北京中海智圣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11282
• 代理人: 吳紅飛

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能聚光集熱系統(tǒng)，尤其是涉及一種線式吸熱管和塔式光跟蹤鏡場(chǎng)相結(jié)合的線塔式太陽(yáng)能聚光集熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)

太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)是利用大規(guī)模陣列拋物或碟形鏡面收集太陽(yáng)熱能，通過(guò)換熱裝置提供蒸汽，結(jié)合傳統(tǒng)汽輪發(fā)電機(jī)的工藝，從而達(dá)到發(fā)電的目的。采用太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)，避免了昂貴的硅晶光電轉(zhuǎn)換工藝，可以大大降低太陽(yáng)能發(fā)電的成本。而且，這種形式的太陽(yáng)能利用還有一個(gè)其他形式的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，即所收集的太陽(yáng)能可以儲(chǔ)存在巨大的儲(chǔ)熱容器中，在太陽(yáng)落山后幾個(gè)小時(shí)仍然能夠帶動(dòng)汽輪發(fā)電。

一般情況下，太陽(yáng)能熱發(fā)電形式主要有槽式，塔式，碟式三種系統(tǒng)，而規(guī)模化的太陽(yáng)能熱發(fā)電形式主要有槽式，塔式兩種。

槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)全稱為槽式拋物面反射鏡太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)，是將多個(gè)槽型拋物面聚光集熱器經(jīng)過(guò)串并聯(lián)的排列，加熱工質(zhì)，產(chǎn)生高溫蒸汽，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。如專利號(hào)為ZL200710065697.0的發(fā)明專利就公開(kāi)了一種槽式聚光太陽(yáng)能熱電聯(lián)供復(fù)合系統(tǒng)，該系統(tǒng)由置于旋轉(zhuǎn)軸上的太陽(yáng)聚光反射鏡面、供熱水箱、通過(guò)管道與供熱水箱連接的循?環(huán)水泵、與管道一端連接的熱電復(fù)合接收器、從熱電復(fù)合接收器輸?出電能的電極、由太陽(yáng)輻射出來(lái)的太陽(yáng)光線、支撐熱電復(fù)合接收器?于地面支撐架上的連接桿、帶動(dòng)太陽(yáng)聚光反射鏡面轉(zhuǎn)動(dòng)并固定于地面?支撐架上的旋轉(zhuǎn)軸組成。具有這種結(jié)構(gòu)的槽式拋物面反射鏡太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)，聚光比較小，太陽(yáng)方位角損失較大，發(fā)電效率低。

太陽(yáng)能塔式發(fā)電是應(yīng)用的塔式系統(tǒng)。塔式系統(tǒng)又稱集中式系統(tǒng)。它是在很大面積的場(chǎng)地上裝有許多臺(tái)大型太陽(yáng)能反射鏡，通常稱為定日鏡，每臺(tái)都各自配有跟蹤機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確的將太陽(yáng)光反射集中到一個(gè)高塔頂部的接受器上。接受器上的聚光倍率可超過(guò)1000倍。在這里把吸收的太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化成熱能，再將熱能傳給工質(zhì)，經(jīng)過(guò)蓄熱環(huán)節(jié)，再輸入熱動(dòng)力機(jī)，膨脹做工，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，最后以電能的形式輸出。主要由聚光子系統(tǒng)、集熱子系統(tǒng)、蓄熱子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)等部分組成。如申請(qǐng)?zhí)枮?00710175970.5的發(fā)明專利申請(qǐng)就公開(kāi)了一種帶有雙級(jí)蓄熱的塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少包括光熱轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)、雙級(jí)蓄熱子系統(tǒng)和動(dòng)力子系統(tǒng)。具有這種結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)，聚光比較大，集熱器的材料成本高，不方便進(jìn)行一次熱功轉(zhuǎn)換。

太陽(yáng)能碟式發(fā)電也稱盤式系統(tǒng)。主要特征是采用盤狀拋物面聚光集熱器，其結(jié)構(gòu)從外形上看類似于大型拋物面雷達(dá)天線。由于盤狀拋物面鏡是一種點(diǎn)聚焦集熱器，其聚光比可以高達(dá)數(shù)百到數(shù)千倍，因而可產(chǎn)生非常高的溫度。但是這種碟式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)屬于小型系統(tǒng)，不易于大型化。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種線式吸熱管和塔式光跟蹤鏡場(chǎng)相結(jié)合、集熱效率高、可大型使用的線塔式太陽(yáng)能聚光集熱系統(tǒng)。

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案：系統(tǒng)包括集熱塔基以及設(shè)置在集熱塔基上的集熱器，在所述集熱塔基的一側(cè)設(shè)置至少一個(gè)左定日鏡場(chǎng)，在所述集熱塔基的另一側(cè)設(shè)置至少一個(gè)右定日鏡場(chǎng)，所述集熱器包括至少一個(gè)裝有熱傳輸工質(zhì)的吸熱管，所述吸熱管通過(guò)輸送儲(chǔ)熱工質(zhì)的管道及設(shè)置在所述管道上的循環(huán)水泵與儲(chǔ)熱裝置相連接。

進(jìn)一步，所述集熱器上下兩端沿其垂直軸線分別設(shè)置鏡面均朝向集熱器方向的左上反射鏡、右上反射鏡和左下反射鏡及右下反射鏡。

進(jìn)一步，所述左上反射鏡和右上反射鏡與水平方向的仰角均為30°～60°。

進(jìn)一步，所述左下反射鏡和右下反射鏡與水平方向的傾角均為10°～40°。

進(jìn)一步，所述吸熱管通過(guò)輸送其產(chǎn)生的高溫蒸汽的管道與汽輪發(fā)電機(jī)相連接。

進(jìn)一步，所述吸熱管內(nèi)的熱傳輸工質(zhì)為水。

本實(shí)用新型線塔式太陽(yáng)能聚光集熱系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：

1）采用線式吸熱管和塔式光跟蹤定日鏡場(chǎng)相結(jié)合，因此系統(tǒng)兼容了槽式線聚光的特點(diǎn)又具備了塔式合適的高聚光度，從而大大提高了光場(chǎng)效率；

2）吸熱管的上下兩端設(shè)置鏡面朝向吸熱管的左上反射鏡、右上反射鏡和左下反射鏡及右下反射鏡，當(dāng)入射光經(jīng)過(guò)一次反射偏離吸熱管時(shí)則會(huì)落在左上反射鏡或右上反射鏡或左下反射鏡或右下反射鏡上，然后被二次反射至吸熱管上，減少了光能源損失，提高了系統(tǒng)的集熱效率；

3）由于吸熱管內(nèi)的熱傳輸工質(zhì)為水，水的單位體積熱流密度較大，價(jià)廉、無(wú)毒、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，過(guò)熱蒸汽工作溫度可達(dá)600℃，熱電效率可超過(guò)45%，可方便進(jìn)行一次熱功轉(zhuǎn)換，大幅降低換熱投資，儲(chǔ)熱裝置也可相應(yīng)較小，因此可作超大型化設(shè)計(jì)。