[實用新型]一種塔式太陽能吸熱器的管屏結構

有效

• 申請號: 201220718252.4
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN203010564U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 丁路;臧平偉;奚正穩;冉燊銘;聶立
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號: F22B1/00
• 分類號: F22B1/00;F22B31/08;F24J2/24;F24J2/46
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 管高峰;錢成岑

技術領域

本實用新型適用于塔式太陽能水工質腔式吸熱器。

背景技術

在塔式太陽能熱發電系統中，太陽能吸熱器作為其關鍵設備之一，為了滿足發電系統高參數、高效率的要求，受熱面通常包括蒸發段和過熱段兩部分，以產生高溫高壓過熱蒸汽送入汽輪機做功。但太陽能吸熱器不同于常規化石燃料鍋爐，其所受熱輻射每天都要經歷0～峰值的變化，同時還有烏云遮擋等瞬態變化的影響，造成吸熱器各部分吸熱量的不平衡，使受熱面尤其是過熱段溫差及熱應力過大而產生疲勞破壞。

在早期歐美等國所從事的太陽能吸熱器研究及示范運行中，曾出現過一些相關問題，包括美國Solar?One吸熱器的熱量分布不均，應力破壞問題以及西班牙CESA－Ⅰ吸熱器受熱面水平盤繞布置所引起的吊掛難題；?此外，BW公司也曾對太陽能吸熱器的受熱面結構進行過相關研究，提出過熱器管屏緊帖水冷壁后部管隙，以替代膜式壁結構中的扁鋼，這種結構由于采用垂直布置因此吊掛相對簡單，但最大的問題是早上和傍晚太陽高度角偏小時，水冷壁會對過熱器管屏受熱造成嚴重遮擋，同時由于兩者間沒有焊接，當其受熱不均造成管子變形錯列時，會使密封性變差，散熱損失提高，從而使吸熱器的整體熱效率嚴重降低。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：提出了一種新型的適用于塔式太陽能吸熱器的受熱面管屏結構，解決水冷壁和過熱器瞬態熱量分配不均，過熱器受熱變形嚴重的問題。

本實用新型的目的通過下述技術方案來實現：

一種塔式太陽能吸熱器的管屏結構，包括水冷壁、過熱器一體化管屏和膜式壁管屏，所述膜式壁管屏設于吸熱器采光口正對面，所述水冷壁、過熱器一體化管屏布置于吸熱器內壁兩側面，所述水冷壁、過熱器一體化管屏受熱面的水冷壁管子和過熱器管子間隔并排布置，且兩者向光側平齊。

上述方案中，根據實際熱流密度分布，吸熱器采光口正對面的熱流密度較強，因此僅布置常規膜式壁管屏，對于包括過熱器的一體化管屏則布置于熱流密度較弱的兩側面，以確保過熱器的安全運行；水冷壁、過熱器一體化管屏受熱面的水冷壁管子和過熱器管子間隔并排、平齊布置的一體化管屏結構，使吸熱器整體性及緊湊性更好，過熱器管屏不會對水冷壁受熱造成遮擋，使彼此受熱不會造成影響，當光照發生變化時，各自的吸熱量能夠同向增加或減少，緩解了水冷壁和過熱器間的瞬態熱量匹配問題。

作為優選方式，所述水冷壁、過熱器一體休管屏和膜式壁管屏均采用垂直布置、頂部吊裝的結構形式。

上述方案中，兩種管屏的重量均可以通過管子自身傳遞至不受熱的吊掛裝置。

作為優選方式，所述水冷壁、過熱器一體化管屏通過連接于過熱器管子上的滑動連接件固定于支撐鋼架上，所述滑動連接件允許過熱器管子受熱軸向自由膨脹，限制其橫向的出列變形。

上述方案中，其較好的限制了管子的出列位移，但允許其受熱軸向自由膨脹。

作為優選方式，所述水冷壁、過熱器一體化管屏固定點間的水冷壁管子通過連接件相互連接，且連接件緊貼過熱器管子。

上述方案中，其作用一是增加水冷壁管屏鋼性，便于吊裝，同時連接件緊貼過熱器管子，進一步限制了過熱器管子的出列變形，二是對吸熱器密封，減少散熱損失提高效率。

作為優選方式，所述水冷壁、過熱器一體化管屏的過熱器管子在上下兩端引出并分別接至各自集箱，集箱通過連接管實現串聯或并聯連接。?

作為優選方式，所述水冷壁、過熱器一體化管屏的水冷壁管子在上下兩端引出并分別接至各自集箱，集箱通過連接管實現串聯或并聯連接。

本實用新型的有益效果：這種水冷壁管子和過熱器管子間隔并排、平齊布置的一體化管屏結構，使吸熱器整體性及緊湊性更好，過熱器管屏不會對水冷壁受熱造成遮擋，同時使各自吸熱量在光照發生變化時能夠同向增加或減少，緩解兩者間的瞬態熱量匹配問題。此外，過熱器管子的滑動連接件的固定方式，在允許其受熱軸向自動膨脹的前提下有效的限制了其出列變形。

附圖說明

圖1是應用本實用新型的塔式太陽能光島設備的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例腔體吸熱器結構的結構示意圖；?

圖3是本實用新型實施例水冷壁和過熱器一體化管屏結構的結構示意圖；

圖4是圖3的A-A剖視圖；

圖5是圖4的局部放大圖；?

圖6是本實用新型實施例過熱器管子連接結構的結構示意圖；

圖7是圖6的俯視圖；?

圖8是圖3的B-B剖視圖；

圖9是圖8的局部放大圖；?