[發明專利]一種太陽能斯特林發電集成設備

有效

• 申請號: 202110433812.5
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN112983769B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 吳小明
• 申請（專利權）人: 吳小明
• 主分類號: F03G6/06
• 分類號: F03G6/06;F02G1/043;F02G1/055;F02G1/057;F24S20/20
• 代理公司: 鎮江基德專利代理事務所(普通合伙) 32306
• 代理人: 鄧月芳

本發明公開了一種太陽能斯特林發電集成設備，包括塔式下射型聚光裝置、近地接收器、循環工質管、斯特林發電機組、燃燒裝置與支撐平臺。近地接收器的汽化缸、循環工質管與斯特林發動機加熱器的換熱容器分別構成分離式熱管的蒸發段、絕熱段與冷凝段，汽化缸內的傳熱工質吸收塔式下射型聚光裝置集聚的高溫太陽熱或燃燒裝置的燃燒熱后，與多臺并聯的斯特林發動機換熱，斯特林發動機帶動交流發電機發電并由并網控制器輸入電網。本發明結構簡單，可克服現行太陽能斯特林發動機在太陽能熱發電領域的應用局限于蝶式且單機功率受限的缺陷，可促進大功率斯特林發動機單機在塔式太陽能熱發電中的應用并通過一機多用提高發電設備的投資性價比。

技術領域

本發明涉及太陽能熱發電特別是大功率斯特林發動機單機在塔式太陽能熱發電領域的應用與集成技術。

背景技術

斯特林發動機是一種熱效率很高的熱氣機，現行斯特林發動機在太陽能熱發電領域的應用局限于蝶式太陽能熱發電，并通過太陽能斯特林發電機組發電，在燃料發電領域的應用主要是燃氣發電并通過燃氣斯特林發電機組發電，目前還沒有太陽能與清潔燃料集成的混合型斯特林發電機組，即使有，單機功率也會受蝶式拋物面反射鏡集熱面的限制，蝶式拋物面反射鏡集熱面一般在數十到數百平方米之間，單機發電功率很小，功率一般在數千瓦到二十五千瓦之間,這制約了大功率(100千瓦以上)斯特林發動機單機在太陽能熱發電領域的應用。太陽能斯特林發動機依托蝶式拋物面鏡聚光系統，以鈉蒸汽作為傳熱工質，運行溫度一般在650攝氏度以上，發電效率高近30％，塔式太陽能聚光系統和蝶式太陽能聚光系統一樣具有聚光比高集熱溫度高可達上千攝氏度的特點，塔式太陽能熱發電也可通過太陽能斯特林發電機組發電但現行這方面的結合與應用尚為空白。此外在應用斯特林發電機組發電的太陽能與清潔燃料包括天然氣互補的混合發電系統中，一般由太陽能斯特林發電機組與燃氣斯特林發電機組聯合發電，尚不能一機多用是一加一等于二的組合，增加了投資成本，發電設備的投資性價比難以提高。

發明內容

本發明的目的是為了解決以上現有技術的不足，提供一種太陽能斯特林發電集成設備。

一種太陽能斯特林發電集成設備，包括塔式下射型聚光裝置、近地接收器、循環工質管、斯特林發電機組、燃燒裝置與支撐平臺。

所述的塔式下射型聚光裝置包括雙葉雙曲面反射器，所述的雙葉雙曲面反射器包括上葉反射鏡體與焦點指示燈，所述的上葉反射鏡體由圓臺形雙曲面反射鏡與對焦玻璃鏡組成，所述的近地接收器包括圓臺形密封容器、半球形吸熱體、加熱管與汽化缸，所述的圓臺形密封容器底部內設半球形吸熱體，所述的加熱管設于汽化缸內，所述的汽化缸內還嵌設圓臺形密封容器，所述的汽化缸上端設出口，下端設進口，進口均設止回閥，汽化缸設封口，所述的循環工質管包括傳熱管與傳熱回管，所述的傳熱管包括上升管、傳熱總管與傳熱分管，傳熱管的下方設傳熱回管，所述的傳熱回管包括傳熱總回管、傳熱分回管與下降管，所述的斯特林發電機組包括改裝型太陽能斯特林發動機，所述的改裝型太陽能斯特林發動機的加熱器包括換熱容器與環形加熱匯集管，所述的近地接收器的汽化缸、循環工質管與斯特林發動機加熱器的換熱容器分別構成分離式熱管的蒸發段、絕熱段與冷凝段，所述的燃燒裝置設在近地接收器的底部。

優選地，所述的焦點指示燈設于上葉反射鏡體內側的焦點處。

優選地，所述的汽化缸上端設多個出口并分別與多個傳熱管相連，下端設多個進口并分別與多個傳熱回管相連。

優選地，所述的半球形吸熱體底端連接加熱管，所述的加熱管表面設微孔。

優選地，所述的上升管與汽化缸出口連接，所述的傳熱總管下端設多個出口并由多個傳熱分管與多個并聯的改裝型太陽能斯特林發動機加熱器的換熱容器進口連接，所述的傳熱總回管上端設多個出口并由多個傳熱分回管與多個并聯的改裝型太陽能斯特林發動機加熱器的換熱容器出口連接，所述的下降管與汽化缸進口連接。

優選地，所述的循環工質管的管路中均不設閥門。