[實(shí)用新型]一種顯熱蓄熱式腔體聚光吸熱太陽(yáng)能集熱裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520030868.6
• 申請(qǐng)日: 2015-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN204478535U
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王宇飛;張良;俞自濤;范利武;華蒙;王濤;胡亞才;洪榮華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): F24J2/24
• 分類號(hào): F24J2/24;F24J2/34;F24J2/46
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種顯熱蓄熱式腔體聚光吸熱太陽(yáng)能集熱裝置，屬于太陽(yáng)能熱利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，傳統(tǒng)能源儲(chǔ)量日益減少，環(huán)境污染問題日益加重，太陽(yáng)能熱利用已受到越來越多的重視，并成為我國(guó)當(dāng)前能源發(fā)展的重要方向。其中，太陽(yáng)能與傳統(tǒng)化石能源聯(lián)合循環(huán)熱發(fā)電技術(shù)或利用太陽(yáng)能直接供給水熱網(wǎng)所需熱量等對(duì)于緩解我國(guó)化石能源緊缺，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排具有極為重大的意義。

國(guó)內(nèi)外對(duì)于太陽(yáng)能與傳統(tǒng)化石能源聯(lián)合循環(huán)熱發(fā)電技術(shù)的研究主要集中在利用太陽(yáng)能加熱給水或蒸汽，與朗肯循環(huán)相結(jié)合的太陽(yáng)能聯(lián)合循環(huán)熱力發(fā)電系統(tǒng)（ISCC）。混合發(fā)電系統(tǒng)瞬時(shí)太陽(yáng)能熱發(fā)電效率和年太陽(yáng)能熱電轉(zhuǎn)換效率都高于單純太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的效率，并且將太陽(yáng)輻射熱量輸入燃煤機(jī)組熱力系統(tǒng)以取代部分燃煤熱量，可以在利用太陽(yáng)能的同時(shí)部分降低煤耗量。但對(duì)于現(xiàn)有的太陽(yáng)能聯(lián)合循環(huán)熱發(fā)電系統(tǒng)來說，由于受太陽(yáng)能輻射的波動(dòng)特性的影響，太陽(yáng)能集熱裝置的加入不僅增加了燃煤機(jī)組的控制運(yùn)行難度，且相關(guān)受熱面熱負(fù)荷波動(dòng)較大，變化復(fù)雜，鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定性、安全性隨之下降。目前解決此類問題的較為有效的辦法是類似太陽(yáng)能槽式電站配備高溫熔鹽蓄熱系統(tǒng)，但該系統(tǒng)中集熱裝置與蓄熱裝置（熔融鹽罐體）是分離的，二者之間的熱量傳遞需要依靠高溫傳熱介質(zhì)在復(fù)雜的管路中流動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，熱傳遞回路較長(zhǎng)，阻力與熱量損耗嚴(yán)重，且由于蓄熱罐材料與熔融鹽使用量大、維持高溫等因素導(dǎo)致單位造價(jià)與運(yùn)行成本相對(duì)較高，系統(tǒng)綜合效率較低。因此。太陽(yáng)能聯(lián)合循環(huán)熱發(fā)電系統(tǒng)在優(yōu)化管路結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定、安全運(yùn)行，提高太陽(yáng)能源利用率等方面有進(jìn)一步改善、提升的空間。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種顯熱蓄熱式腔體聚光吸熱太陽(yáng)能集熱裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

顯熱蓄熱式腔體聚光吸熱太陽(yáng)能集熱裝置包括入口環(huán)形分流腔、第一密封墊圈、套筒式熱交換器、吸熱腔、出口匯流腔、第二密封墊圈、保溫層、蓄熱體、透鏡；

集熱裝置本體從內(nèi)到外順次設(shè)有吸熱腔、蓄熱體、套筒式熱交換器，吸熱腔的腔口處安裝有透鏡；蓄熱體）外壁與套筒式熱交換器的內(nèi)壁緊密貼合；

入口環(huán)形分流腔包括冷流體進(jìn)口流道、入口環(huán)形分流腔流道、入口環(huán)形分流腔密封槽道、入口環(huán)形分流腔上沿；

入口環(huán)形分流腔本體周邊均勻設(shè)有多個(gè)冷流體進(jìn)口流道，入口環(huán)形分流腔本體內(nèi)設(shè)有入口環(huán)形分流腔流道，多個(gè)冷流體進(jìn)口流道與入口環(huán)形分流腔流道相連，入口環(huán)形分流腔本體上端設(shè)有入口環(huán)形分流腔密封槽道、入口環(huán)形分流腔上沿；

套筒式熱交換器包括熱交換器流道、熱交換器下沿、熱交換器下密封槽道、第一熱交換器上密封槽道、第二熱交換器上密封槽道、熱交換器上沿；

出口匯流腔包括集流器、熱流體出口流道、出口匯流腔流道、第一出口匯流腔密封槽道、第二出口匯流腔密封槽道、出口匯流腔上沿；

入口環(huán)形分流腔上沿與熱交換器下沿焊接連接，熱交換器上沿與出口匯流腔上沿焊接連接，使得入口環(huán)形分流腔密封槽道與熱交換器下密封槽道、第一換器上密封槽道與第一出口匯流腔密封槽道、第二熱交換器上密封槽道與二第出口匯流腔密封槽道分別相互配合形成封閉的密封空間，由下至上順次使得冷流體進(jìn)口流道、入口環(huán)形分流腔流道、熱交換器流道、出口匯流腔流道、集流器、熱流體出口流道緊密相連，形成流體換熱通路；入口環(huán)形分流腔流道出口與熱交換器流道入口之間裝有第一密封墊圈；熱交換器流道出口與匯流腔流道入口裝有第二密封墊圈；

入口環(huán)形分流腔、套筒式熱交換器、出口匯流腔、集流器的外部均敷設(shè)有保溫層。

所述的冷流體進(jìn)口流道為6個(gè)。

所述的入口環(huán)形分流腔內(nèi)壁為圓臺(tái)狀。

所述的蓄熱體的材料采用石墨、高溫混凝土或耐火硅磚，且其內(nèi)壁可涂有選擇性吸收涂層。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的有益效果：

1）本實(shí)用新型集吸熱、蓄熱、換熱為一體，結(jié)構(gòu)緊湊。

2）本實(shí)用新型通過將蓄熱技術(shù)與太陽(yáng)能集熱裝置相結(jié)合，有效地解決了太陽(yáng)能輻照不連續(xù)的缺點(diǎn)，能穩(wěn)定、持續(xù)的輸出一定熱力學(xué)參數(shù)的工質(zhì)，提高了太陽(yáng)能的利用率。

附圖說明

圖?1是顯熱蓄熱式腔體聚光吸熱太陽(yáng)能集熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖?2是顯熱蓄熱式腔體聚光吸熱太陽(yáng)能集熱裝置的A-A截面圖；

圖?3是顯熱蓄熱式腔體聚光吸熱太陽(yáng)能集熱裝置的入口環(huán)形分流腔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；

圖?4是顯熱蓄熱式腔體聚光吸熱太陽(yáng)能集熱裝置的套筒式熱交換器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；