CN102607199B - 太阳能光热发电换热器和吸热载体高效预热装置及其方法 - Google Patents

太阳能光热发电换热器和吸热载体高效预热装置及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种太阳能光热发电换热器和吸热载体高效预热装置及其方法，包括热风供电系统、换热器系统以及吸热载体加热系统，所述的三者之间通过管路相互连接构成回路；所述的热风供电系统与换热器系统的连接管路上以及换热器系统与吸热载体加热系统的连接管路上均安装有单向自动控制阀。本发明从根本上解决以上问题，且使用方便，操作简单、安全，便于维护，使用成本低，可反复使用；同时该方法自动化程度高，经济性能高。

Description

太阳能光热发电换热器和吸热载体高效预热装置及其方法
技术领域
本发明涉及太阳能光热发电技术，特别涉及太阳能光热发电换热器技术领域。
背景技术
太阳能光热发电系统中为了提高发电效率，高温载热体和吸热载体的温度梯度都会非常高，同时也加大了相互之间及换热器之间的温度梯度，初次使用时如不进行预热，高温载热体和吸热载体之间会因为温差过大而造成高温载热体发生凝固等问题，同时换热器系统由于瞬间高温而造成的应力变形、破裂等问题，对换热器系统和整个光热发电系统造成严重的影响；
传统解决办法多采用电伴热或高温蒸汽等方式进行加热，电伴热使用及维护成本高，寿命低，效率低；系统初次运行前使用高温蒸汽进行预热增加了换热次数，增加了换热成本，降低了热源利用率，加大了系统运营成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提出一种持续循环进行的太阳能光热发电换热器和吸热载体高效预热装置及其方法。
本发明所采用的技术方案为：一种太阳能光热发电换热器和吸热载体高效预热装置，包括热风供热系统、换热器系统以及吸热载体加热系统，所述的三者之间通过管路相互连接构成回路；所述的热风供热系统与换热器系统的连接管路上以及换热器系统与吸热载体加热系统的连接管路上均安装有单向自动控制阀。
具体的说，本发明所述的吸热载体加热系统上设置有进、出气口以及进、出气歧口，所述的进气口通过管路与换热器系统的上出口相连接，其出气口通过管路连接到换热器系统的下进口上；吸热载体加热系统的出气歧口连接热风供热系统；
所述的热风供热系统与换热器系统的上进口的第一连接管路上设置有第一单向自动控制阀；所述的换热器系统的下出口与吸热载体加热系统的进气口的第二连接管路上设置有第二单向自动控制阀；所述的换热器系统是上出口与吸热载体加热系统的进气口的第三连接管路上设置有第三单向自动控制阀。
本发明所述的吸热载体加热系统内的吸热载体为水或导热油；所述的换热器系统的换热结构为管壳式、螺旋板式或螺旋管式；所述的吸热载体加热系统换热结构为管壳式、螺旋板式或螺旋管式。
同时，本发明还提供了一种太阳能光热发电换热器和吸热载体高效预热方法，包括以下步骤：
1)打开第一、第二单向自动控制阀，热风供热系统内清洁的高温热风通过管路进入并进行预热；
2)热风通过第一、第二单向自动控制阀及管路进入吸热载体预热系统,将吸热载体预热系统内的吸热载体加热至换热器系统所设定的要求；
3)加热完成后关闭第一、第二单向自动控制阀，打开第三单向自动控制阀，高温载热体进入换热器系统，产生的部分高温吸热载体通过管路和第三单向自动控制阀进入吸热载体加热系统，将吸热载体加热系统内的吸热载体加热至换热器设定的温度。
4)重复循环步骤1)-3)。
为了提高热风供热效率，本发明所述的预热后的残余热风通过管路吹回到热风供热系统。
本发明所述的管路内的高温载热体为熔融盐或导热油。
本发明的有益效果是：本发明从根本上解决以上问题，且使用方便，操作简单、安全，便于维护，使用成本低，可反复使用；同时该方法自动化程度高，经济性能高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的优选实施例的结构示意图；
图中：1、热风供热系统；2、换热器系统；3～5单向自动控制阀；6、吸热载体加热系统。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的一种太阳能光热发电换热器和吸热载体高效预热装置，包括热风供热系统1、换热器系统2以及吸热载体加热系统3，三者之间通过管路相互连接构成回路；吸热载体加热系统上设置有进、出气口以及进、出气歧口，进气口通过管路与换热器系统的出气口相连接，其出气口通过管路连接到换热器系统上；吸热载体加热系统6的出气歧口连接热风供热系统。热风供热系统与换热器系统的连接管路上以及换热器系统与吸热载体加热系统的连接管路上均安装有单向自动控制阀。
本发明的工作过程为：1)打开第一、第二单向自动控制阀3和4，热风供热系统1内清洁的高温热风通过管路进入并进行预热；
2)热风通过第一、第二单向自动控制阀3和4及管路进入吸热载体预热系统6,将吸热载体预热系统6内的吸热载体加热至换热器系统2所设定的要求；
3)加热完成后关闭第一、第二单向自动控制阀3和4，打开第三单向自动控制阀5，高温载热体进入换热器系统2，产生的部分高温吸热载体通过管路和第三单向自动控制阀进入吸热载体加热系统，将吸热载体加热系统内的吸热载体加热至换热器设定的温度。
4)重复循环步骤1)-3)。
为了提高热风供热效率，预热后的残余热风通过管路吹回到热风供热系统。
图中的箭头方向为各部分管路中载体的流动方向。
以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离发明的实质和范围。

Claims (6)

1.一种太阳能光热发电换热器和吸热载体高效预热装置，其特征在于：包括热风供热系统、换热器系统以及吸热载体加热系统，所述的三者之间通过管路相互连接构成回路；所述的热风供热系统与换热器系统的连接管路上以及换热器系统与吸热载体加热系统的连接管路上均安装有单向自动控制阀；
所述的吸热载体加热系统上设置有进、出气口以及进、出气歧口，所述的进气口通过管路与换热器系统的上出口相连接，其出气口通过管路连接到换热器系统的下进口上；吸热载体加热系统的出气歧口连接热风供热系统；
所述的热风供热系统与换热器系统的上进口的第一连接管路上设置有第一单向自动控制阀；所述的换热器系统的下出口与吸热载体加热系统的进气口的第二连接管路上设置有第二单向自动控制阀；所述的换热器系统是上出口与吸热载体加热系统的进气口的第三连接管路上设置有第三单向自动控制阀。
2.如权利要求1所述的太阳能光热发电换热器和吸热载体高效预热装置，其特征在于：所述的吸热载体加热系统内的吸热载体为水或导热油。
3.如权利要求1所述的太阳能光热发电换热器和吸热载体高效预热装置，其特征在于：所述的换热器系统的换热结构为管壳式、螺旋板式或螺旋管式；所述的吸热载体加热系统换热结构为管壳式、螺旋板式或螺旋管式。
4.一种太阳能光热发电换热器和吸热载体高效预热方法，其特征在于包括以下步骤：
1)打开第一、第二单向自动控制阀，热风供热系统内清洁的高温热风通过管路进入并进行预热；
2)热风通过第一、第二单向自动控制阀及管路进入吸热载体预热系统,将吸热载体预热系统内的吸热载体加热至换热器系统所设定的要求；
3)加热完成后关闭第一、第二单向自动控制阀，打开第三单向自动控制阀，预热后的高温载热体进入换热器系统；而在预热时所产生的部分高温吸热载体通过管路和第三单向自动控制阀返回到吸热载体加热系统，将吸热载体加热系统内的吸热载体加热至换热器设定的温度。
4)重复循环步骤1)-3)。
5.如权利要求4所述的太阳能光热发电换热器和吸热载体高效预热方法，其特征在于：所述的步骤1)中，预热后的残余热风通过管路吹回到热风供热系统。
6.如权利要求4所述的太阳能光热发电换热器和吸热载体高效预热方法，其特征在于：所述的管路内的高温载热体为熔融盐或导热油。
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Denomination of invention: Efficient preheating device and efficient preheating method for solar-thermal power generation heat exchanger and heat-absorbing carrier

Effective date of registration: 20150728

Granted publication date: 20141126

Pledgee: Jiangsu province Wujin Agricultural Expo investment and Development Co. Ltd.

Pledgor: Changzhou Sunhome Solar Water Heater Manufacture Co., Ltd.

Registration number: 2015320000007

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