CN104019563A - 一种基于双吸收器的塔式太阳能热发电吸收器装置 - Google Patents

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Abstract

一种基于双吸收器的塔式太阳能热发电吸收器装置，包括在高度方向上，上下布置的外置四周式上部吸收器、下部吸收器和位于二者之间的汽水分离器，上部吸收器外部包裹上部吸收器外玻璃罩，下部吸收器外部包裹下部吸收器外玻璃罩，太阳反射光线通过上部吸收器外玻璃罩照射到上部吸收器的吸热管上，通过下部吸收器外玻璃罩照射到下部吸收器的吸热管上，汽水分离器通过下降管将汽水混合物排放至下部吸收器，再由汽水混合物连接管回流至汽水分离器，汽水分离器的出汽管将饱和蒸汽排放至上部吸收器并通过上部吸收器的过热蒸汽出气管排出，本发明减少了四周型塔式吸收器的辐射和对流散热损失，提高了吸热器温度和效率，降低了反射镜聚焦的控制难度，易实现系统聚焦的准确度和均匀性。

Description

一种基于双吸收器的塔式太阳能热发电吸收器装置
技术领域
本发明属于太阳能光热发电领域，特别涉及一种基于双吸收器的塔式太阳能热发电吸收器装置。
背景技术
塔式太阳能热发电技术是目通过多面反射镜构成的镜场将太阳能聚焦到高塔上，再利用接收器将光能转化为热能，在直接或间接将水加热生成水蒸气，进而利用水蒸气驱动汽轮机做功发电。
典型的塔式太阳能热发电技术因使用的管道短，聚光比高，可产生高参数的蒸汽，因而具有较高的发电效率。塔式吸收器是其中最重要的关键部件之一，目前塔式吸收器有两种主要形式，一是腔式吸收器，一旦反射光线进入吸收器窗口，利用黑体小孔原理，光线基本不会跑出来，但该类型吸收器，要求反射镜布置只能是扇形布置，背后的区域不能被充分利用。另外一种是，外置四周式吸收器，可充分利用吸收塔四周的土地面积，提高土地的使用率和聚光比。但四周型吸收器，目前面临的问题是，吸收器直接暴露在空气中，而塔式吸收器内的温度较高，所以与外界辐射损失和对流损失较大，即热损较大。采用自然循环式的吸收器，在一个塔上若布置有几段不同区域的吸收面，使得聚光的反射镜控制系统复杂，且难度较大。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于双吸收器的塔式太阳能热发电吸收器装置，降低了反射镜系统的控制难度。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于双吸收器的塔式太阳能热发电吸收器装置，包括在高度方向上，上下布置的外置四周式上部吸收器17、下部吸收器2和位于二者之间的汽水分离器3，所述上部吸收器17外部包裹上部吸收器外玻璃罩14，下部吸收器2外部包裹下部吸收器外玻璃罩1，所述汽水分离器3通过下降管4将汽水混合物排放至下部吸收器2，再由汽水混合物连接管5回流至汽水分离器3，汽水分离器3的出汽管10将饱和蒸汽排放至上部吸收器17并通过上部吸收器17的过热蒸汽出气管12排出。
所述上部吸收器外玻璃罩14与上部吸收器17的吸热管之间保持真空状态；所述下部吸收器外玻璃罩1与下部吸收器2的吸热管之间保持真空状态，以防止辐射和对流损失，提高吸收器效率。
所述上部吸收器17和下部吸收器2均由环形布置的镜面分别控制，使系统运行更稳定。
所述下部吸收器2为蒸汽蒸发器，上部吸收器17为过热蒸汽吸收器，可分别使用环形布置的反射镜反射聚焦在相应的吸收器上。
所述下部吸收器外玻璃罩1与下部吸热器上端面6以及下部吸热器下端面7相连，组成一个密闭腔；所述上部吸收器外玻璃罩14与上部吸热器上端面13以及上部吸热器下端面11相连，组成一个密闭腔。
所述下部吸热器上端面6、下部吸热器下端面7、上部吸热器上端面13以及上部吸热器下端面11用金属或非金属密封。
所述上部吸收器17和吸收器支架15相连，并被支架到较高位置。
所述上部吸收器17和下部吸收器2可以是圆柱形，也可以是立方体形。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用真空管的热损失小的原理，大大减少了四周型塔式吸收器的辐射和对流散热损失，提高了吸热器的温度和效率。同时采用两个吸收器，降低了反射镜聚焦的控制系统难度，易实现系统聚焦的准确度和均匀性。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1所示，一种基于双吸收器的塔式太阳能热发电吸收器装置，包括在高度方向上，上下布置的外置四周式上部吸收器17、下部吸收器2和位于二者之间的汽水分离器3。上部吸收器17外部包裹上部吸收器外玻璃罩14，上部吸收器外玻璃罩14与上部吸收器17的吸热管之间保持真空状态，并且上部吸收器外玻璃罩14与上部吸热器上端面13以及上部吸热器下端面11相连，组成一个密闭腔。下部吸收器2外部包裹下部吸收器外玻璃罩1，下部吸收器外玻璃罩1与下部吸收器2的吸热管之间保持真空状态，以防止辐射和对流损失，提高吸收器效率，并且下部吸收器外玻璃罩1与下部吸热器上端面6以及下部吸热器下端面7相连，组成一个密闭腔。上部吸收器17和吸收器支架15相连，并被支架到较高位置，下部吸收器2设置在下联箱8上。太阳反射光线16通过上部吸收器外玻璃罩14照射到上部吸收器17的吸热管上，通过下部吸收器外玻璃罩1照射到下部吸收器2的吸热管上。
汽水分离器3下部有下降管4，下降管4连接至下部吸收器2，并通过汽水混合物连接管5回接至汽水分离器3。汽水分离器3的进水管9位于吸收装置外部。汽水分离器3的出汽管10连接至上部吸收器17。
从给水管道9来的给水送往汽水分离器3，通过下降管4送至下部吸收器2，在下部吸收器2中加热后又通过汽水混合物管道5回接至汽水分离器3，汽水分离器3通过重力再流回到下部吸收器2继续加热。而从汽水分离器3出来的饱和蒸汽进入上部吸热器17被太阳光16加热，并最终经过热蒸汽出气管12流出。

Claims (6)

1.一种基于双吸收器的塔式太阳能热发电吸收器装置，其特征在于，包括在高度方向上，上下布置的外置四周式上部吸收器(17)、下部吸收器(2)和位于二者之间的汽水分离器(3)，所述上部吸收器(17)外部包裹上部吸收器外玻璃罩(14)，下部吸收器(2)外部包裹下部吸收器外玻璃罩(1)，所述汽水分离器(3)通过下降管(4)将汽水混合物排放至下部吸收器(2)，再由汽水混合物连接管(5)回流至汽水分离器(3)，汽水分离器(3)的出汽管(10)将饱和蒸汽排放至上部吸收器(17)并通过上部吸收器(17)的过热蒸汽出气管(12)排出。
2.根据权利要求1所述的基于双吸收器的塔式太阳能热发电吸收器装置，其特征在于，所述上部吸收器外玻璃罩(14)与上部吸收器(17)的吸热管之间保持真空状态；所述下部吸收器外玻璃罩(1)与下部吸收器(2)的吸热管之间保持真空状态。
3.根据权利要求1所述的基于双吸收器的塔式太阳能热发电吸收器装置，其特征在于，所述上部吸收器(17)和下部吸收器(2)均由环形布置的镜面分别控制。
4.根据权利要求1所述的基于双吸收器的塔式太阳能热发电吸收器装置，其特征在于，所述下部吸收器(2)为蒸汽蒸发器，上部吸收器(17)为过热蒸汽吸收器。
5.根据权利要求1所述的基于双吸收器的塔式太阳能热发电吸收器装置，其特征在于，所述下部吸收器外玻璃罩(1)与下部吸热器上端面(6)以及下部吸热器下端面(7)相连，组成一个密闭腔；所述上部吸收器外玻璃罩(14)与上部吸热器上端面(13)以及上部吸热器下端面(11)相连，组成一个密闭腔。
6.根据权利要求5所述的基于双吸收器的塔式太阳能热发电吸收器装置，其特征在于，所述下部吸热器上端面(6)、下部吸热器下端面(7)、上部吸热器上端面(13)以及上部吸热器下端面(11)用金属或非金属密封。
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