[實用新型]塔式太陽能熱發電系統的集熱器

有效

• 申請號: 201920407383.2
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN210004606U
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 韓臨武;錢懷洲;張同翔;查從念
• 申請（專利權）人: 中國聯合工程有限公司
• 主分類號: F24S10/70
• 分類號: F24S10/70;F24S70/20
• 代理公司: 33209 杭州天欣專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 梁斌

本實用新型提供一種塔式太陽能熱發電系統的集熱器，可以有效降低吸熱管向光面和背光面的前后溫差。外部吸熱管組設置有外部吸熱管組開口，內部吸熱管組設置有內部吸熱管組開口，外部吸熱管組開口和內部吸熱管組開口結合組成扇形開口；外部吸熱管與內部吸熱管之間、內部吸熱管相鄰兩管之間均留有一定間隙，而外部吸熱管相鄰兩管通過密封鰭片連接成一體；選擇性吸收涂層一涂于外部吸熱管遠太陽側的半圓周上，選擇性吸收涂層二涂于外部吸熱管近太陽側的半圓周上，選擇性吸收涂層三涂于內部吸熱管遠太陽側的半圓周上，選擇性吸收涂層四涂于內部吸熱管近太陽側的半圓周上。

技術領域

本實用新型涉及一種塔式太陽能熱發電系統的集熱器。

背景技術

最近十余年，太陽能發電一直是世界各國的研究熱點，其在建和已建成的裝機容量每年保持達30%的增長。典型的塔式太陽能熱發電技術因使用的管道短、聚光比高、可產生高參數的蒸汽，因而具有較高的發電效率，并得到了迅速的發展。

塔式發電系統理論聚光比超過1000，吸熱管的向光面需要承受較高的熱負荷，而背光面通常是絕熱保溫結構。因此單側受光的吸熱管易形成局部過熱，前后側存在較大溫差，在熱流密度高的區域，吸熱管的前后溫差會超過 200℃，由此導致吸熱器管的嚴重變形，在吸熱器結構的約束下，吸熱器管需要承受很高的應力，減少了吸熱管的壽命。因此吸熱器運行的主要問題之一是如何得到更加均勻的熱流分布，降低吸熱管向光面和背光面的前后溫差。

申請號為201510095504.0的中國專利公開了一種雙列管結構的太陽能塔式吸熱器，包括吸熱模塊，所述的吸熱模塊包括了外部吸熱管、內圈吸熱管和密封鰭片；外部吸熱管相鄰兩管之間、外部吸熱管與內圈吸熱管之間均留有一定間隙，內圈吸熱管通過密排或鰭片結構連接成組，對該雙列管結構的太陽能塔式吸熱器接收到的太陽光起到密封及傳熱作用。外部吸熱管的相鄰兩根管子之間留有一定間隙，使部分太陽光可以通過間隙照射到內圈吸熱管上。內圈吸熱管接受到的一部分太陽光通過反射或熱輻射的方式，對外部吸熱管的后半部分進行加熱，由此可以有效減小吸熱管壁的前后溫差，達到減小熱應力、延長吸熱器壽命的目的。但其存在的缺陷是：外部吸熱管和內圈吸熱管只有朝向鏡場的半圓周才有直射太陽光，不朝向鏡場的半圓周只有反射太陽光，而且內圈吸熱管的背光面沒有任何受熱，因此吸熱管局部過熱問題雖然得到一定程度的遏制，但吸熱管向光面和背光面的前后溫差仍難以達到一個理想的程度。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合理的塔式太陽能熱發電系統的集熱器，可以有效降低吸熱管向光面和背光面的前后溫差。

本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是：一種塔式太陽能熱發電系統的集熱器，包括外部吸熱管組和內部吸熱管組，外部吸熱管組由外部吸熱管組成，內部吸熱管組由內部吸熱管組成，外部吸熱管設置在內部吸熱管的外面；其特征在于：所述的外部吸熱管組設置有外部吸熱管組開口，內部吸熱管組設置有內部吸熱管組開口，外部吸熱管組開口和內部吸熱管組開口結合組成扇形開口；所述的外部吸熱管與內部吸熱管之間、內部吸熱管相鄰兩管之間均留有間隙，而外部吸熱管相鄰兩管通過密封鰭片連接成一體；所述的集熱器還包括選擇性吸收涂層一、選擇性吸收涂層二、選擇性吸收涂層三和選擇性吸收涂層四；選擇性吸收涂層一涂于外部吸熱管遠太陽側的半圓周上，選擇性吸收涂層二涂于外部吸熱管近太陽側的半圓周上，選擇性吸收涂層三涂于內部吸熱管遠太陽側的半圓周上，選擇性吸收涂層四涂于內部吸熱管近太陽側的半圓周上。

本實用新型所述的外部吸熱管組和內部吸熱管組同心設置。

本實用新型所述的外部吸熱管構成蒸汽蒸發器，所述的內部吸熱管構成蒸汽過熱器。

本實用新型所述的外部吸熱管和內部吸熱管呈錯列分布。

本實用新型所述的選擇性吸收涂層三的吸收率比選擇性吸收涂層四低。

所述的選擇性吸收涂層一的吸收率比選擇性吸收涂層二低。