CN102367994B - 一种熔融盐射流冲击吸热器 - Google Patents

Abstract

一种熔融盐射流冲击吸热器，包括吸热体(1)、耐高温钢板(2)、入流口(3和3’)、出流口(4)和喷嘴(16)。熔融盐射流冲击吸热器(8)呈柱体状。吸热体(1)的正面朝向汇聚的太阳光。耐高温钢板(2)位于熔融盐射流冲击吸热器(8)内部且与所述的熔融盐射流冲击吸热器(8)外壳焊接固定，耐高温钢板(2)上嵌有喷嘴(16)。喷嘴(16)的出口朝向吸热体(1)背面，入口连接位于熔融盐射流冲击吸热器(8)底部的入流口(3和3’)。熔融盐由泵抽送至入流口(3和3’)经管道流至喷嘴(16)，喷向吸热体(1)，对吸热体(1)进行射流冲击冷却，带走热量。加热后的熔融盐从位于吸热体(1)和耐高温钢板(2)之间空隙底部的出流口(4)流出。

Description

一种熔融盐射流冲击吸热器

技术领域

本发明涉及一种太阳能塔式热发电的熔融盐吸热器。

背景技术

太阳能热发电由于资源无限性、无污染从而在新能源领域倍受关注。其中塔式太阳能热发电技术以其巨大的商业前景而吸引了大量科研人员进行研究。吸热器是太阳能塔式热发电的关键部件，熔融盐吸热器凭借熔融盐工质的诸多优点而得到了科研人员的高度关注，并在Solar Two及Solar Tres电站得以运用。

目前采用流体作为传热介质的吸热器有腔式、柱体式等类型。美国专利US5862800描述了采用熔融盐作为工质的柱体式吸热器，该吸热器的吸热表面是由圆形管道紧密排列而成，熔融盐在管道中以垂直于地面的方向折回流动，中国专利CN200410000650则描述了一种腔式吸热器，其吸热表面是盘在腔内表面的圆形紫铜管的壁面，流体介质在管内流动吸热。由于吸热表面吸收经过定日镜聚焦的太阳光，吸热表面上具有很高的能流密度；并且入射到吸热表面的辐射热流非常不均匀，上述专利采用圆形管道的半个圆柱表面作为吸热表面，更是加剧了管道受热、传热不均匀，因此管道吸热表面局部的辐射热流密度很容易过高，非常容易导致吸热器的局部过热烧蚀或者过度的温差应力导致管道热应力破坏。再者，采用管路作为熔融盐等工质的流通途径，流通速度受限，传热效率不高，导致热损耗较大。另外，熔融盐工质的熔点较高，一般流通环境需要保持高于230℃上，因此防冻解冻也成为了一个技术难点。上述两个专利吸热器工作时管道要保持在230℃以上，而实际工况下可能存在云层对太阳光的突然遮挡而导致吸热表面温度低，这时需对管路加热以保证温度防止熔融盐冷凝，这必然耗费大量的能量。

总之，由于塔式太阳能电站的聚光性特点，导致聚焦到吸热表面能流密度非常大且不均匀，加之采用圆形管道只有半个圆环受热，因而其受热、传热的不均匀，传热效率不高，管内熔融盐流动速度受限，极易导致吸热器表面的局部烧蚀及热应力破坏。对于上述问题传统的改进方法只是改变了圆形管道的形状如采用管道内壁攻上螺纹，管道外壁加肋等方法，这虽然提高了传热效率，但并未从根本上解决吸热表面局部热烧蚀、热应力破坏和熔融盐的防冻解冻问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：

1、克服传统吸热器管道的吸热表面热流密度不均匀而导致吸热表面烧蚀和热应力破坏等问题；

2、克服吸热器中管路流体介质对流换热传热系数不高的问题；

3、解决传统熔融盐吸热器中存在的管道中熔融盐防冻解冻问题。

本发明解决上述技术问题采用的方案是：

本发明采用一种熔融盐射流冲击吸热器来解决上述三个问题。本发明熔融盐射流冲击吸热器安装在太阳能热发电电站太阳塔的顶部，为柱状体。所述的吸热器包括：吸热体、耐高温钢板、入流口、出流口和喷嘴，还包括辅助部件：承接罐、分层罐、流通管、临时罐、排盐阀、高温温控阀和低温温控阀。

所述的吸热体的材料是不锈钢板或者合金钢板，吸热体吸收定日镜聚焦反射而来的太阳光，将太阳光能转化为热能。吸热体接收太阳光的正面可以涂有选择性涂层使其具有高吸收比、低发射比的特性。吸热体受熔融盐冲击的背面可以做成凹凸不平粗糙状，也可以在上面装有规则排列的针肋。

所述的耐高温钢板位于所述熔融盐射流冲击吸热器的内部并通过与所述熔融盐射流冲击吸热器的外壳焊接固定。耐高温钢板上嵌有喷嘴，喷嘴出口朝向吸热体背面，喷嘴入口连接入流口。熔融盐工质通过喷嘴喷射在所述的吸热体上，形成射流冲击，对吸热体进行冷却从而带走热量。

在所述的吸热体及耐高温钢板之间的空隙底部有一个出流口，该出流口连接有一个承接罐，在和所述的承接罐同一水平高度上安装有一个分层罐，承接罐和分层罐联通。分层罐下方装有临时罐。分层罐的壁面上开有两排竖直分布的孔，其中一排孔自上而下装有高温温控阀，另一排孔自上而下装有低温温控阀。当满足高温温控阀的预设值时，高温温控阀开通，高温熔融盐通过管道下流至太阳能热发电电站的储热罐。当满足低温温控阀的预设值时，低温温控阀开通，低温熔融盐流至位于分层罐下方的临时罐。临时罐中的熔融盐则经由泵抽送至吸热器入流口，再次喷射加热。

所述的熔融盐射流冲击吸热器的承接罐、分层罐及临时罐的罐体都有一层保温层。熔融盐射流冲击吸热器由入流口至喷嘴入口的管道、流通管及熔融盐流经管道的外表均缠绕伴热带或者利用焦耳效应加热，对喷嘴、流通管及管道加热。

此外，在承接罐、分层罐及临时罐的底部均开有孔，孔上都装有排盐阀，排盐阀由管道连接至太阳能热发电电站的冷罐。当太阳能电站不工作时，开通排盐阀即能实现对承接罐、分层罐及临时罐中的熔融盐进行回收。

本发明熔融盐射流冲击吸热器有两种结构形式：熔融盐射流冲击腔式吸热器和熔融盐射流冲击柱体式吸热器。

熔融盐射流冲击腔式吸热器为多边形柱体状，立在太阳塔的顶部，垂直于地面或与地面有一定的夹角。熔融盐射流冲击腔式吸热器其中的一个侧壁面上开有一矩形的孔，所述的吸热体构成所述的孔内的腔壁且与孔所在的平面平行，吸热体呈平面板状。在熔融盐射流冲击腔式吸热器内部装有一块与吸热体平行的呈平面板状的耐高温钢板，耐高温钢板和吸热体通过与熔融盐射流冲击腔式吸热器的外壳焊接固定。所述的吸热体和与其平行的耐高温钢板之间有一定的距离。在所述的耐高温钢板上嵌有喷嘴，熔融盐工质经过这些喷嘴喷射在所述的吸热体上，形成射流冲击，对吸热体进行冷却从而带走热量。喷嘴可以是在耐高温钢板2上呈阵列分布，也可以是以耐高温钢板2中心为中心呈网状分布。喷嘴的出口形状是圆形或狭缝状的，喷嘴的出口内壁面可以攻有螺纹。喷嘴的入口经管道连接位于熔融盐射流冲击吸热器底部的入流口。在所述的吸热体和耐高温钢板之间的空隙底部有一个漏斗状的出流口，该出流口连接有一个圆柱体状的承接罐。在和所述的承接罐同一水平高度上安装有一个圆柱体状的分层罐，分层罐位于承接罐旁侧。分层罐的壁面底部和承接罐的壁面底部用一个流通管连接这两个罐体，使得它们之间联通。分层罐壁面开有两排竖直分布的孔，其中一排孔自上而下装有高温温控阀，另一排孔自上而下装有低温温控阀。当满足高温温控阀的预设值时，高温温控阀开通，高温熔融盐通过管道下流至电站的储热罐。当满足低温温控阀的预设值时，低温温控阀开通，低温熔融盐流至位于分层罐下方的临时罐，临时罐中的熔融盐则经由泵抽送至吸热器入流口，再次喷射加热。

熔融盐射流冲击柱体式吸热器为圆柱体状，直立在太阳塔的顶部，且垂直于地面。熔融盐射流冲击柱体式吸热器的外壳壁面是吸热体，在吸热体内部同心圆的位置上安装有一个圆柱状的耐高温钢板，耐高温钢板与吸热体之间有一定的空隙。在耐高温钢板上嵌有喷嘴，喷嘴环绕壁面四周呈阵列分布，喷嘴也可以是在耐高温钢板中部密集分布，往两头逐渐稀疏。熔融盐工质通过喷嘴喷射在吸热体背面，形成射流冲击，对吸热体进行冷却从而带走热量。在吸热体及耐高温钢板之间圆环形空间的底部有出流口，出流口下方安装有圆环柱体状的承接罐。承接罐的外环壁面半径和吸热体的半径相等，承接罐的内环壁面半径和耐高温钢板的半径相等，承接罐的上部没有盖子，且直接联通出流口。在承接罐内环壁面围绕而成的圆柱状空间内有一个分层罐，分层罐与承接罐处于同一水平高度且同心。分层罐壁面底部与承接罐内环壁面底部之间有四个对称分布的流通管，联通承接罐与分层罐。分层罐壁面开有两排竖直分布的孔，其中一排孔自上而下装有高温温控阀，另一排孔自上而下装有低温温控阀。当满足高温温控阀的预设值时，高温温控阀开通，高温熔融盐通过管道下流至太阳能电站的储热罐。当满足低温温控阀的预设值时，低温温控阀开通，低温熔融盐流至位于分层罐下方的临时罐，临时罐中的熔融盐则经由泵抽送至吸热器入流口，再次喷射加热。

本发明具有以下特点：

1、采用射流冲击作为吸热体的强化传热方法，其传热系数比通常的管内换热要高出几倍以至一个数量级，因而能极大地提高传热效率。

2、喷嘴的紧密分布将使得吸热表面得到充分的冷却，不存在局部传热盲点，避免了由于传热工质无法及时带走热量而吸热表面温度过高，导致局部热烧蚀和热应力破坏的问题。

3、采用熔融盐工质作为吸热器的传热介质，利于整个电站的“吸热——储热”一体化。

4、用承接罐接收吸热器加热后的熔融盐，再根据温度的不同使熔融盐在分层罐中分层，从而分离出高低温熔融盐，并在泵送低温熔融盐对其再次喷射加热，保证熔融盐的利用效率。

5、摒弃了传统的管道传热的对流传热方式，吸热器排盐容易，不存在死点，使管道中熔融盐防冻解冻问题得以解决，并降低熔融盐在吸热器中流通的压降损耗。

6、该熔融盐射流冲击吸热器的制作工艺简单，便于维护。

7、该熔融盐射流冲击吸热器的传热得到很大的强化，因此减少了吸热面积，节约了吸热器的制作成本。

附图说明

图1安装了本发明熔融盐射流冲击腔式吸热器的太阳能电站组成结构示意图；

图2熔融盐射流冲击腔式吸热器结构图；

图3熔融盐射流冲击腔式吸热器内部构造图；

图4熔融盐射流冲击腔式吸热器承接罐、分层罐及临时罐结构图；

图5熔融盐射流冲击柱体式吸热器组成结构示意图。

图中：1吸热体，2耐高温钢板，3第一入流口，3’第二入流口，4出流口，5承接罐，6分层罐，7流通管，8熔融盐射流冲击吸热器，9临时罐，10泵一，10’泵二，11排盐阀，12定日镜，13太阳塔，14储热罐，15冷罐，16喷嘴，17高温温控阀，18低温温控阀，19熔融盐射流冲击腔式吸热器，20熔融盐射流冲击柱体式吸热器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明：

本发明熔融盐射流冲击吸热器8安装在太阳塔的顶部，为柱状体。所述的吸热器包括吸热体1、耐高温钢板2、入流口3和3’、出流口4和喷嘴16，还包括辅助部件：承接罐5、分层罐6、流通管7、临时罐9、排盐阀11、高温温控阀17和低温温控阀18。所述的吸热体1的正面汇聚太阳光。所述的耐高温钢板2位于熔融盐射流冲击吸热器8的内部，并与熔融盐射流冲击吸热器8的外壳焊接固定。耐高温钢板2上嵌有喷嘴16，熔融盐工质通过喷嘴16喷射在所述的吸热体1背面，形成射流冲击，对吸热体1进行冷却从而带走热量。所述的吸热体1接收太阳光的正面涂有选择性涂层，所述的吸热体1受熔融盐冲击的背面做成凹凸不平粗糙状或装有规则排列的针肋。

所述的熔融盐射流冲击吸热器8的底部开有两个入流口3和3’，第一入流口3接收来自电站冷罐15泵送的熔融盐，第二入流口3’接收来自临时罐9泵送的熔融盐。在所述的吸热体1及耐高温钢板2之间的空隙底部有出流口4，该出流口4连接有一个承接罐5。在和所述的承接罐5同一水平高度上安装有一个分层罐6。分层罐6壁面底部和承接罐5壁面底部连接有流通管7。流通管7联通承接罐和分层罐。分层罐6下方装有临时罐9。分层罐6壁面开有两排竖直分布的孔，其中一排孔自上而下装有高温温控阀17，另一排孔自上而下装有低温温控阀18。当满足高温温控阀17的预设值时，高温温控阀17开通，高温熔融盐通过管道下流至电站的储热罐14。当满足低温温控阀18的预设值时，低温温控阀18开通，低温熔融盐流至位于分层罐6下方的临时罐9。临时罐9中的熔融盐则经由泵二10’抽送至第二入流口3’，再次喷射加热。此外，在承接罐5、分层罐6及临时罐9的底部均开有孔，孔上装有排盐阀11，排盐阀11由管道连接至电站的冷罐15。当太阳能电站不工作时，开通排盐阀11即能实现对承接罐5、分层罐6及临时罐9中的熔融盐进行回收。

所述熔融盐射流冲击吸热器的承接罐5，分层罐6及临时罐9的罐体都有一层保温层。由入流口3至喷嘴16入口的管道、流通管7及熔融盐流经管道的外表均缠绕伴热带或者利用焦耳效应加热，对喷嘴16、流通管7及管道加热。

本发明熔融盐射流冲击吸热器8有两种具体实施例：例一，熔融盐射流冲击腔式吸热器19；例二，熔融盐射流冲击柱体式吸热器20。

图1是安装了本发明熔融盐射流冲击腔式吸热器的太阳能电站组成结构示意图。如图1所示：熔融盐射流冲击腔式吸热器19立位于太阳塔13的顶部，可以垂直于地面，也可以和地面有一定的夹角。所述的熔融盐射流冲击腔式吸热器19底部有两个入流口，第一入流口3入口通过管道经泵一10连接冷罐15，第一入流口3的出口经管道连接嵌在耐高温钢板2上的喷嘴16的入口；第二入流口3’的入口经通过管道经泵二10’连接临时罐9，第二入流口3’出口经管道连接嵌在耐高温钢板2上的喷嘴16的入口。喷嘴16的出口朝向吸热体1背面。经定日镜12聚焦反射后穿过侧壁面孔的太阳光由吸热体1吸收。在吸热体1及耐高温钢板2之间空隙的底部是出流口4。承接罐5位于出流口4的下方。分层罐6与承接罐5处于同一水平高度，位于承接罐5的旁侧。分层罐6壁面上有两排竖直分布的孔，其中一排孔装自上而下装有高温温控阀17，高温温控阀17经管道连接至太阳能热发电电站的储热罐14；另一排孔自上而下装有低温温控阀18，低温温控阀18经管道连接至位于分层罐6下方的临时罐9。承接罐5、分层罐6及临时罐9底部都开有一孔，孔上均装有排盐阀11，排盐阀11经管道连接至太阳能热发电电站的冷罐15。

图2为本发明熔融盐射流冲击腔式吸热器结构图，图3是本发明熔融盐射流冲击腔式吸热器内部结构图。如图2、3所示：熔融盐射流冲击腔式吸热器19为多边形柱体状。在熔融盐射流冲击腔式吸热器19的一个侧壁面上开有一个距形的孔，吸热体1构成所述孔内的腔壁，吸热体1呈平面板状且平行于孔所在的平面。在所述熔融盐射流冲击腔式吸热器19内部有一块与吸热体1平行的耐高温钢板2，耐高温钢板2和吸热体1通过与所述熔融盐射流冲击腔式吸热器19的外壳焊接固定。吸热体1的正面朝向汇聚的太阳光的方向，背面朝向喷嘴16。吸热体1的正面可以涂上选择性涂层以提高吸收比，降低发射比。吸热体1的背面可以做成凹凸不平粗糙状的，也可以在上面装有规则排列的针肋。在耐高温钢板2和吸热体1之间空隙的底部有一漏斗状的出流口4，出流口4直接通向所述吸热器8下方的承接罐5。耐高温钢板2上嵌喷嘴16，喷嘴16可以是在耐高温钢板2上呈阵列分布，也可以是以耐高温钢板2中心为中心呈网状分布。喷嘴16的开口朝向吸热体1的背面。喷嘴16的出口形状是圆形或狭缝状的，喷嘴16的出口内壁面可以攻有不规则形状的螺纹，喷嘴16的入口经管道连接位于熔融盐射流冲击吸热器8底部的两个入流口3和3’的出口。所述熔融盐射流冲击腔式吸热器19的第一入流口3的入口经泵一10连接至太阳能热发电电站的冷罐1，第二入流口3’的入口经泵二10’连接至临时罐9。

图4是本发明的承接罐、分层罐及临时罐的结构图。如图4所示，承接罐5、分层罐6及临时罐9均是圆柱体状结构，承接罐5的顶部连接出流口4，在承接罐5壁面底部有一流通管7连接分层罐6的壁面底部。分层罐6的壁面上有两排竖直分布的孔，其中一排孔自上而下装有高温温控阀17，另一排孔自上而下装有低温温控阀18。高温温控阀17通过管道连接至太阳能热发电电站储热罐14，低温温控阀18由管道连接至临时罐9，临时罐9的壁面底部有一出口，安装有泵二10’，泵二10’再经管道连接至熔融盐射流冲击腔式吸热器19底部的第二入流口3’。在承接罐5、分层罐6及临时罐9的底部均开有一孔，孔上均装有排盐阀11，排盐阀11经管道汇合在一起再经管道连接至太阳能热发电电站的冷罐15。

以下结合图1、图2、图3及图4描述本发明具体实施例一即熔融盐射流冲击腔式吸热器的工作原理及工作过程：

太阳光由定日镜12聚焦反射后汇聚到熔融盐射流冲击腔式吸热器19的吸热体1的正面，由吸热体1将太阳光能转化为热能。另一方面低温熔融盐经泵一10抽送至熔融盐射流冲击腔式吸热器19的第一入流口3，经管道送至喷嘴16，以一定的速度喷向高温的吸热体1的背面，对吸热体1进行射流冲击冷却，带走热量。射流冲击冷却传热系数比通常的管内传热系数要高出几倍甚至一个数量级，是一种极其有效的强迫对流手段。另外，由于采用多个喷嘴16，使得熔融盐能充分覆盖到吸热体1的整个背面，不存在局部传热盲点。因而，熔融盐能及时对高温的吸热体1进行冷却，带走热量。

喷向吸热体1的熔融盐经吸热体1加热后从出流口4下流至承接罐5。承接罐5一方面起到承接熔融盐的作用，另一方面使熔融盐在罐中混合，温度趋向均匀。承接罐5中的熔融盐再经由流通管7流到分层罐6中。由于熔融盐在吸热体1无法加热到统一的温度，所以分层罐6中的熔融盐由于温度、密度的差异产生了由下往上温度高的熔融盐在上方，温度低的熔融盐在下方的现象，熔融盐得以分层。在分层罐6的壁面上安装有一排高温温控阀17和一排低温温控阀18。当熔融盐温度满足高温温控阀17设定值时，高温温控阀17开通，流出的熔融盐经管道下流至电站的储热罐14中。当温度满足低温温控阀18设定值时，由低温温控阀18流出的熔融盐流至临时罐9，这部分熔融盐是因为没有在吸热体1得以充分加热，因此临时存放在临时罐9中，经由泵二10’输送至熔融盐射流冲击腔式吸热器19的第二入流口3’，进行再热。再热使得熔融盐的利用效率得到了保证。当太阳能电站不工作时，需对熔融盐进行回收，此时只需开通位于承接罐5、分层罐6及临时罐9底部的排盐阀11，熔融盐便经由管道下流至电站的冷罐15，即对熔融盐进行回收。

图5是本发明熔融盐射流冲击柱体式吸热器组成结构图。如图5所示：熔融盐射流冲击柱体式吸热器20为圆柱体状，直立在太阳塔13的顶部，且垂直于地面。熔融盐射流冲击柱体式吸热器20的外壳壁面是吸热体1。吸热体1的正面接收太阳光，此正面可以涂上选择性涂层以提高吸收比、降低发射比。吸热体1受熔融盐冲击的背面可以做成凹凸不平的粗糙状，也可以在上面做上有规则排列的针肋，以强化射流冲击传热。吸热体1内装有一与吸热体1同一水平高度、同心的圆柱状的耐高温钢板2，耐高温钢板2的壁面四周嵌有喷嘴16。喷嘴16环绕壁面四周呈阵列分布，喷嘴16也可以是在耐高温钢板2中部密集分布，往两头逐渐稀疏。喷嘴16的形状可以是狭缝形的，也可以是圆形的，喷嘴16出口的内壁面还可以攻有不规则形状的螺纹。喷嘴16的出口朝向吸热体1背面。熔融盐射流冲击柱体式吸热器20的底部有两个入流口3和3’，两个入流口3和3’经各自的管道连接不同喷嘴16的入口。第一入流口3的入口通过管道经泵一10连接太阳能电站的冷罐15，第二入流口3’通过管道经泵二10’连接临时罐9。吸热体1和耐高温钢板2之间圆环形空间底部是出流口4，出流口4直接通往位于熔融盐射流冲击柱体式吸热器20下方的圆环柱体状的承接罐5。承接罐5的外环壁面半径和吸热体1的半径相等，承接罐5的内环壁面半径和耐高温钢板2的半径相等。在承接罐5的内环壁面所围绕而成的圆柱体状空间内有一分层罐6，分层罐6和承接罐5同心且处于同一水平高度。承接罐5和分层罐6之间通过均匀分布在承接罐5内壁面底部及分层罐6壁面底部的四个连通管7联通。分层罐6的壁面上有两排竖直分布的孔，其中一排孔自上而下装有高温温控阀17，高温温控阀17在经管道连接至太阳能电站的储热罐14；另一排孔自上而下装有低温温控阀18，低温温控阀18经管道连接至位于分层罐6下方圆柱体状的临时罐9。承接罐5、分层罐6及临时罐9的底部都各开有一孔，孔上均装上排盐阀11且三个排盐阀11经管道汇合在一起再经管道连接至太阳能电站的冷罐15。

以下结合图5描述本发明具体实施例二即熔融盐射流冲击柱体式吸热器的工作原理及工作过程如下：

吸热体1的正面接收经由定日镜12聚焦反射的太阳光并将其转化为热能，因此吸热体1的温度升高。低温熔融盐由电站的冷罐15经泵一10抽送至所述吸热器20的第一入流口3，再经管道到达耐高温钢板2上喷嘴16。低温熔融盐便以一定速度从喷嘴16喷向吸热体1的背面，对吸热体1进行冷却，带走热量。射流冲击冷却传热系数比通常的管内传热系数要高出几倍甚至一个数量级，是一种极其有效的强迫对流手段。另外，由于采用多个喷嘴16，使得熔融盐能充分覆盖到吸热体1的整个背面，不存在局部传热盲点。因此，熔融盐能及时对高温的吸热体1进行冷却，带走热量。

熔融盐经由吸热体1加热后从出流口4直接落到承接罐5中。承接罐5一方面起到承接熔融盐的作用，另一方面使熔融盐在罐中混合，温度趋向均匀。受热后的熔融盐经流通管7流到分层罐6中。由于熔融盐在吸热体1无法加热到统一的温度，所以分层罐6中的熔融盐由于温度、密度的差异产生了由下往上温度高的熔融盐在上方，温度低的熔融盐在下方的现象，熔融盐得以分层。在分层罐6的壁面有两排竖直分布的孔，一排孔自上而下装有其高温温控阀17，由高温温控阀17流出的熔融盐直接经管道流至电站的储热罐14。另一排孔自上而下装有低温温控阀18，由低温温控阀18流出的熔融盐则流到临时罐9中。临时罐9中的熔融盐再经泵二10’输送至熔融盐射流冲击柱体式吸热器20的第二入流口3’，进行再次喷射加热。再热使得熔融盐的利用效率得到了保证。当太阳能电站不工作时，只需开通承接罐5、分层罐6及临时罐9底部的排盐阀11，熔融盐便经由管道下流至太阳能电站的冷罐15，即实现对熔融盐的回收。

Claims (10)

1.一种熔融盐射流冲击吸热器，其特征是：所述的熔融盐射流冲击吸热器（8）包括吸热体（1）、耐高温钢板（2）、入流口（3、3’）、出流口（4）和喷嘴（16），还包括辅助部件：承接罐（5）、分层罐（6）、流通管（7）、临时罐（9）、排盐阀（11）、高温温控阀（17）和低温温控阀（18）；所述的熔融盐射流冲击吸热器（8）位于太阳能塔式热发电电站太阳塔（13）的顶部且呈柱体状；所述的熔融盐射流冲击吸热器（8）的底部开有两个入流口（3、3’），第一入流口（3）接收来自电站冷罐（15）泵送的熔融盐，第二入流口（3’）接收来自临时罐（9）泵送的熔融盐；所述吸热体（1）的正面接收定日镜（12）聚焦反射而来的太阳光；所述耐高温钢板（2）位于所述熔融盐射流冲击吸热器（8）内部并通过与熔融盐射流冲击吸热器（8）的外壳焊接固定；所述的喷嘴（16）嵌于耐高温钢板（2）上；喷嘴（16）的出口朝向吸热体（1）背面，喷嘴（16）的入口经管道连接第一入流口（3）和第二入流口（3’）；所述的熔融盐射流冲击吸热器（8）的吸热体（1）与耐高温钢板（2）之间空间的底部有一出流口（4）；所述的承接罐（5）位于所述的熔融盐射流冲击吸热器（8）的下方，承接罐（5）和熔融盐射流冲击吸热器（8）之间通过出流口（4）联通；所述的分层罐（6）与承接罐（5）处于同一水平高度，分层罐（6）与承接罐（5）之间用流通管（7）联通；分层罐（6）的壁面上开有两排竖直分布的孔，一排孔自上而下装有高温温控阀（17），另一排孔自上而下装有低温温控阀（18），高温温控阀（17）经管道连接至太阳能热发电电站的储热罐（14），低温温控阀（18）经管道连接至临时罐（9）；临时罐（9）位于分层罐（6）的下方；承接罐（5）、分层罐（6）及临时罐（9）底部均开有孔，承接罐（5）、分层罐（6）及临时罐（9）底部的开孔上都装有排盐阀（11），排盐阀（11）经管道连接至太阳能热发电电站的冷罐（15）。

2.按照权利要求1所述的熔融盐射流冲击吸热器，其特征是：所述的熔融盐射流冲击吸热器（8）有两种结构形式：熔融盐射流冲击腔式吸热器（19）和熔融盐射流冲击柱体式吸热器（20）。

3.按照权利要求2所述的熔融盐射流冲击吸热器，其特征是：所述的熔融盐射流冲击腔式吸热器（19）呈多边形柱体状，立在太阳塔（13）的顶部，垂直于地面或与地面有一定的夹角；熔融盐射流冲击腔式吸热器（19）其中的一个侧壁面上开有一矩形的孔，所述的吸热体（1）构成所述孔内的腔壁且与孔所在的平面平行，吸热体（1）呈平面板状；熔融盐射流冲击腔式吸热器（19）内部有一与吸热体（1）平行的呈平面板状的耐高温钢板（2）；吸热体（1）和耐高温钢板（2）之间有一定的距离；所述的耐高温钢板（2）上布置有喷嘴（16），所述的喷嘴（16）呈阵列分布，或以耐高温钢板（2）的中心为中心呈网状分布。

4.按照权利要求2所述的熔融盐射流冲击吸热器，其特征是：所述的熔融盐射流冲击腔式吸热器（19）的承接罐（5）、分层罐（6）和临时罐（9）均为圆柱体状，分层罐（6）位于承接罐（5）旁侧；承接罐（5）壁面底部和分层罐（6）壁面底部有一流通管（7）联通承接罐（5）和分层罐（6）。

5.按照权利要求2所述的熔融盐射流冲击吸热器，其特征是：所述的熔融盐射流冲击柱体式吸热器（20）呈圆柱体状，直立于太阳塔（13）的顶部，垂直于地面；熔融盐射流冲击柱体式吸热器（20）的外壳壁面是吸热体（1）；在所述熔融盐射流冲击柱体式吸热器（20）的吸热体（1）内部的空间上安装有一个圆柱状的耐高温钢板（2）；所述的耐高温钢板（2）与所述的吸热体（1）是同心且处于同一水平高度，耐高温钢板（2）和吸热体（1）之间有一定的空隙；所述的熔融盐射流冲击柱体式吸热器（20）的耐高温钢板（2）上布置有喷嘴（16），所述的喷嘴（16）环绕耐高温钢板（2）的壁面呈阵列分布，或是在耐高温钢板（2）中部密集分布，往两头逐渐稀疏。

6.按照权利要求2所述的熔融盐射流冲击吸热器，其特征是：所述的熔融盐射流冲击柱体式吸热器（20）的分层罐（6）和临时罐（9）是圆柱体状的；在熔融盐射流冲击柱体式吸热器的吸热体（1）和耐高温钢板（2）之间圆环形空间底部有出流口（4），出流口（4）下方安装有圆环柱体状的承接罐（5）；承接罐（5）是圆环柱体状，且上部没有盖子，直接联通熔融盐射流冲击柱体式吸热器（20）的出流口（4）；承接罐（5）的外环壁面半径和吸热体（1）的半径相等，承接罐（5）的内环壁面半径和耐高温钢板（2）的半径相等；所述的熔融盐射流冲击柱体式吸热器（20）的分层罐（6）与承接罐（5）处于同一水平高度且同心，分层罐（6）位于承接罐（5）内环壁面围绕而成的圆柱状空间内；熔融盐射流冲击柱体式吸热器的承接罐（5）内环壁面底部和分层罐（6）壁面底部之间有四个对称分布的流通管（7），流通管（7）联通承接罐（5）和分层罐（6）。

7.按照权利要求1所述的熔融盐射流冲击吸热器，其特征是：所述的承接罐（5），分层罐（6）及临时罐（9）的罐体都有一层保温层；由入流口（3）至喷嘴（16）入口的管道、流通管（7）及熔融盐流经管道的外表均缠绕伴热带或者利用焦耳效应加热，对喷嘴（16）、流通管（7）及管道加热。

8.按照权利要求1所述的熔融盐射流冲击吸热器，其特征是：所述的吸热体（1）接收太阳光的正面涂有选择性涂层；吸热体（1）受熔融盐冲击的背面做成凹凸不平粗糙状或装有规则排列的针肋。

9.按照权利要求1所述的熔融盐射流冲击吸热器，其特征是：所述的临时罐（9）为圆柱体状，临时罐（9）壁面底部装有泵二（10’），所述的泵二（10’）将临时罐（9）中的熔融盐抽送至熔融盐射流冲击吸热器（8）的第二入流口（3’）。

10.按照权利要求1所述的熔融盐射流冲击吸热器，其特征是：所述吸热体（1）的制作材料为不锈钢或合金钢板；所述的喷嘴（16）的制作材料为不锈钢，喷嘴（16）的出口为狭缝状或圆环状，喷嘴（16）的出口内壁面攻有螺纹。

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