CN107906769A - 定管高效光热发电站 - Google Patents

Abstract

本发明定管高效光热发电站，是利用太阳能产生高温高压蒸汽而推动蒸汽轮机和发电机进行发电的系统。它由带有全自动双轴跟日机的阳光高热机群、储能产汽部件、动力转换和发电部件及辅助设备构成。可用于建设大型或超大型阳光高热发电站而为电网供电；也可建设分布式小型阳光高热发电站为居民小区或工厂、农场、部队营房等各单位供电。具有热电转换效率可高达百分之三十以上、显热和潜热储存时间长、阴雨天和夜间等无太阳时也能连续发电、双轴全方位全自动跟踪太阳而集热效率高和聚光镜易于制造且成本低廉等优点。

Description

定管高效光热发电站

技术领域

本发明属于太阳能光热发电的可再生能源领域。

背景技术

现在利用太阳光热发电的设备，有塔式的及碟式的和槽式的与菲涅尔式的。塔式的占地面积很大，浪费的太阳光能很多，热量储存损耗大，成本高；碟式的发电功率较小，不易多台联合大功率发电；槽式的和菲涅尔式的一般都是单轴跟踪，跟踪误差大，阳光损失多，产热效率低。

本发明就是要解决这些问题，要发明一种阳光产热效率高、不怕暴风干扰破坏、便于高效长时间存储热量以使昼夜都能发电、便于多机联合而超大规模发电而且成本较低的定管高效光热发电站。

发明内容

1、一种定管高效光热发电站，包括阳光高热机群、储热产汽部件、管道阀门、热能转换及发电部件和辅助设备构成，其特殊之处在于：

A、所述阳光高热机群，是由多台阳光高热机按照特殊的连接方式组成的；

B、所述阳光高热机，包括自动跟日机部件、聚光镜部件、集热器部件和机架部件，聚光镜部件和集热器部件及机架部件都由自动跟日机运载；

a、所述自动跟日机是双轴全自动跟日机，是方位角高度角式自动跟日机，高度角轴中心线和方位角轴中心线构成一个交汇点或近似交汇点；

b、所述安装在自动跟日机上的聚光镜，是在阳光照射下能产生焦线或焦带的聚光镜，它或者是固定式的聚光镜，或是自动躲避暴风式聚光镜，它的横剖面，即垂直于焦线或焦带的方向的剖面，是两支曲线或两支折线或两支曲折线，所谓曲折线是曲线折线复合线，这两条曲线或折线或曲折线或是不相连接的，或是互相连接的；所述聚光镜的纵剖面，即平行于焦线或焦带方向的剖面是直线；所述焦线或焦带把聚光镜划分为分布于其两侧的两个分支，这两支聚光镜或是互不连接的，或是互相连接的，或是部分连接的，位于所述焦线或焦带的同一侧面的一支聚光镜，无论是否连为一片，统称为共面镜，聚光镜在自动跟日机上的安装位置，必须使其焦线或焦带的中心线与所述自动跟日机的高度角轴心线相平行或近似平行，并使其焦线或焦带的中心点与自动跟日机的高度角轴心线和方位角轴心线的交汇点相重合或近似相重合，这个重合点或近似重合点名为三心集合点，简称三心集点，所述聚光镜的骨架和自动跟日机的载物架固定连接，由自动跟日机运载；

c、所述集热器部件，包括集热管、过渡管和中连管及管接头和管支架，所述集热管的管轴中心线和聚光镜的焦线或焦带的中心线相重合或近似相重合，集热管由管支架支撑，管支架与自动跟日机的载物架固定连接；所述过渡管是保热管，它一端和集热管的一端通过管接头相互连接通，它的管轴中心线和集热管的管轴中心线相平行或近似相平行，它的另一端通过管接头和中连管连接通，所述中连管是能把每两台相邻近的阳光高热机的过渡管连接通的保热管，过渡管和中连管之间的管接头必须位于上述三心集点处或三心集点邻近处，中连管的另一端口位于和本台阳光高热机相邻近的另外一台阳光高热机的三心集点处或其邻近处，并在这里和所述这另外一台阳光高热机的过渡管口通过管接头而相互连接通，所述管接头是挠性的或是刚性的；过渡管的端部都由管支架支撑；

d、所述阳光高热机群中的各台阳光高热机之间，都是用中连管按照上述连接方式通过管接头把各台的过渡管端口连接通；

C、所述储热产汽部件，简称储产部件，它或是储热换热产汽一体器，简称储换一体器，或者是导热和相变储热和产汽总系统，简称导储总系统，或者是无换热的储产系统，或者是综合储产部件；所述各种储产部件，都安置于全方保热腔的隔热材料支垫上，或是部分安置于全方保热腔的隔热支垫上；

D、所述全方保热腔，是通过各种方式和各个方面构成的防止热量散失的保热腔室，它是一个空腔，它或者被设置于地面之下，或者是有一部分被设置于地面之下，或者是被设置于地面之上；

E、所述阳光高热机群中，位于最接近储产部件的机群终端的阳光高热机的中连管，直接的或经过固定桩后间接地和储产部件连接通，储产部件的蒸汽发生器和喷汽管连接通，喷汽管的另一端口，或者先和用于升温的过热蒸汽加工设备连接通，然后再和用于把热能转换为机械能和电能的发电设备的动力部件连接通，或者直接的经过阀门和把热能转换为机械能和电能的发电设备的动力部件连接通；位于阳光高热机群的另一端即机群始端的阳光高热机的中连管，或者和从储产部件中返回来的输送导热介质的管路即回路管连接通，或者和输送工作介质的泵连接通。

2、所述储换一体器它被安置于全方保热腔底的隔热支垫上，它或是直热式的，或是间热式的，所述直热式储换一体器包括装有导热介质和被简称为汽液工质的汽液工作介质的储热箱，导热介质或是装于盘管中而沉浸于汽液工作介质中，或是直接包围装有汽液工质的容器而直接换热，在储热箱壁上固连有导热介质的进口管嘴和出口管嘴，还固连有汽液工质的进口管嘴和出口管嘴，所谓管嘴即管接头；所谓工质是能够进行汽液相变而能进行膨胀作功的工作物质；

导热介质的进口管嘴经过所用连接管道和距储热箱最近的即机群终端的阳光高热机的中连管直接或间接连接通，导热介质的出口管嘴经过回路管道和机群始端的阳光高热机的中连管直接或间接的连接通，所述回路管道包括连接管和阀门及管接头，或者还包括泵；汽液工质的进口管嘴经过所用管道直接或间接的和预热设备连接通，汽液工质的出口管嘴和喷汽管连接通；

所述间热式储换一体器安置于全方保热腔底的隔热支垫上，它包括储热箱、相变储热材料、导热介质盘管和蒸汽发生器，所述导热介质盘管沉浸于相变储热材料中，相变储热材料包围蒸汽发生器而和它进行传热连接，储热箱壁和导热介质的进口管的管嘴和出口管的管嘴分别固连，还和相变储热介质的进口管的管嘴和出口管的管嘴固连，所述与储热箱壁连接的导热介质的进口管和出口管，直接或间接的分别和阳光高热机群终端和始端的中连管连接通，与储热箱壁连接的蒸汽发生器的进口管，直接或间接的和预热设备连接通，其出口管为喷汽管，它的外端口，或者先和用于升温的过热蒸汽加工设备连接通，然后再和能把热能转换为机械能和电能的发电设备的动力部件连接通，或者直接经过阀门管道和能把热能转换为机械能和电能的发电设备的动力部件连接通。

3、所述导储总系统，安置于全方保热腔底的隔热支垫上，或者部分安置于全方保热腔底的隔热支垫上，它包括导热介质子系统、相变储热子系统、换热设备和蒸汽发生器，所述导热介质子系统包括导热介质泵、导热介质箱和管道阀门循环系统，所述导热介质泵安装于管道阀门循环系统中，导热介质循环管路中的一部分由阳光高热机群的各个集热管、过渡管和中连管构成，另一部分由沉浸于相变储热子系统中的导热介质盘管构成，还有一部分由导热介质回路中的管道阀门构成，导热介质循环管路和导热介质箱连接通；所述相变储热子系统，包括相变储热箱，预热器和沉浸于相变储热箱中的导热介质盘管，或者还包括循环泵，预热器和导热介质盘管都和相变储热箱中的相变储热材料作传热连接，相变储热材料通过换热设备和蒸汽发生器作传热连接，蒸汽发生器的进口管直接或间接的或和预热器连接通，或者不和预热器连接；蒸汽发生器的出口管的外端口，或者先和用于升温的过热蒸汽加工设备连接通，然后再和能把热能转换为机械能和电能的发电设备的动力部件连接通，或者不经过再升温设备而直接经过阀门管道和能把热能转换为机械能和电能的发电设备的动力部件连接通，蒸汽发生器或是带有导热翅片的，或是不带翅片的。

4、所述无换热储产系统，或是循环式的，或是非循环式的，所述循环式无换热储产系统，包括蒸汽储发箱、液体回路管道阀门、工质输送泵、阳光高热机群中的管道和阀门以及高压止回阀，所述非循环无换热储产系统没有液体回路管，而是只用排液管，所述蒸汽储发箱，安置于全方保热腔室的隔热支垫上，其箱壁上有进口管嘴和出口管嘴，还有排液管嘴，其进口管嘴或直接的与进汽管的一端口连接通，或经过高压止回阀从而间接的与进汽管端口连接通，进汽管外端口直接的或经过固定桩后而间接的和机群终端阳光高热机的中连管经过挠性的或刚性的管接头而连接通，或直接的和机群终端阳光高热机的过渡管经过挠性的或刚性的管接头而连接通，此管接头必须位于机群终端阳光高热机的三心集点处或其邻近处，其出口管嘴和喷汽管的一端连接通，喷汽管另一端口或者通过用于升温的过热蒸汽加工设备后和能把热能变为机械能和电能的发电设备的动力部件连接通，或者不经过再升温设备而直接和能把热能变为机械能和电能的发电设备的动力部件连接通；

所述排液管嘴，或者和非循环式无换热储产系统的排液管的内端连接通，排液管的外端伸出到全方保热腔之外和阀门连接通；或者和循环式无换热储产系统的液体回路管的内端连接通，液体回路管的外端直接或间接的和工质输送泵连接通，工质输送泵和用于把工质再加热的机群始端阳光高热机的中连管连接通；

所述综合储产部件，是把上述两种或多种储产部件组成配套进行工作，或交替进行工作而组成的综合系统。

5、所述全方保热腔是由包括上方和下方及任何方向在内的全方位的壁壳包围而成的空腔，所有各方向的腔壁都至少由三层构成，内层是反射镜，中间层是骨架板或骨板，外层是隔热材料，在其腔壁上除了安装有和内装物相对应的各种管嘴即管接头之外，或者还固连有用于排气的管嘴及阀门，或者无此种管嘴及阀门；在全方保热腔的壁壳和它的内装物的外壁之间的空间中，或有低压气体，或是真空，或接近真空，或是常压气体，在此空腔底板上，有用于安置物件的隔热支垫。

6、所述自动躲避暴风的聚光镜，或是双连镜板单元构成，或是三连镜板单元构成，所述双连镜板单元包括主镜轴、附镜轴、聚光镜的主镜板、附镜板、弹簧和限位器，或者还包括防震器，所述主镜轴沿着平行于焦线或焦带的方向和机架连接，所述主镜板和附镜板直接经过附镜轴和弹簧把它们铰接之，构成镜板单元，把此镜板单元中的主镜板铰接在所述主镜轴上，使附镜轴和主镜轴相平行，主镜轴中心线到所述镜板单元两边的距离不相等，即把镜板构成偏轴式结构而构成聚光镜单元，只能向单一方向旋转的所述附镜板的外边缘到主镜轴中心线的距离大于由主镜板外边缘到主镜轴中心线的距离，每个聚光镜单元的正确工作位置，由弹簧和限位器定其位。

7、所述三连镜板躲风镜，包括一个主镜板和两个附镜板、一个主镜轴和两个附镜轴及弹簧和限位器，主镜轴沿着平行于焦线或焦带的方向与机架连接，主镜板铰接在主镜轴上，用弹簧和限位器保持它的正确工作状态，在主镜板两侧边连接附镜轴，两个附镜板分别铰接在主镜板的两侧的附镜轴上，用弹簧和限位器保持附镜板的正确工作状态，两个附镜轴和主镜轴相互平行或者近似平行。

8、所述防震器，或是气压防震器，或是液压防震器，或者是弹力防震器，所述液压防震器，或者是以固连于承铰接件的心轴为铰接轴，或者是以固连于铰接件的转轴为铰接轴，所述气压防震器包括滑腔和与之相连的活塞，活塞插入滑腔中，在滑腔上有小孔，小孔中有活门，活门和滑腔活动链接，活塞和滑腔分别安装于承铰接件和被铰接件，并以铰接轴心为转矩中心。

9、所述以固连于承铰接件的心轴为铰接轴的液压防震器，包括腔壳、挡板、活门和活门支壳与心轴，挡板固接于和承铰接件固连的心轴，腔壳穿在所述心轴上并与心轴作静密封连接，并包含挡板和活门支壳之一部分，并与该部分作动密封连接，活门与其支壳活动连接，并以其为载体，活门和挡板之间所夹的空间可扩大或缩小，活门支壳和铰接件固连，因而和所述心轴成动密封，在腔壳与心轴和活门支壳之间充填工作介质。

所述以固连于铰接件的转轴为铰接轴的液压防震器，包括腔壳、挡板、活门和活门支壳与转轴，腔壳和挡板固连于转轴，载有活门的活门支壳与承铰接件固连，上述包含挡板和活门支壳一部分的静止的腔壳此时变为转动的腔壳并与转轴固连构成静密封，和活门支壳仍然构成动密封，在腔壳和转轴及活门支壳之间充填工作介质。

附图说明

图1是阳光高热机的主视图

图2是图1的俯视图

图3是双连镜单元自动躲暴风式阳光高热机的主视图

图4是图3的俯视图

图5是三连镜单元自动躲暴风式阳光高热机的主视图

图6是非循环无换热储产系统主视图

图7是循环式无换热储产系统的主视图

图8是第一类直热式储换一体器的循环系统图

图9是第二类直热式储换一体器的循环系统图

图10是间热式储换一体器的主视图

图11是气压防震器的剖视图

图12是液压防震器的剖视图

图13是液压防震器的另一种组合形式的剖视图

具体实施方式

在图1中，1是自动跟日机的方位角轴，和底座14相连，2是自动跟日机本身，3是聚光镜的1支，4是自动跟日机高度角轴，5是自动跟日机的载物架，它能运载一切需要跟踪太阳的器件，6是集热器的管支架，7是集热器中工作介质，8是过渡管，9是两支聚光镜之间的顶连杆，10是中连管，用于把邻近的两台阳光高热机的过渡管和集热管连接通，它的两端的管接头分别位于邻近的阳光高热机的三心集点的邻近，因此，过渡管和中连管都可用廉价的普通钢管而外加保热材料做成。在管接头处可用挠性管接头。11是集热管，12是机架，13是自动跟日机的U型支板，它和载物架及高度角轴固连，14是底座。

在图2中，15是集热管和过渡管之间的管接头，16是过渡管和中连管之间的管接头，其余序号的含义和图1中相同。

在图3中，1是跟日机方位角轴，2是自动跟日机，3代表所有聚光镜的附镜，4是跟日机的高度角轴，5是载物架，6是集热器的管支架，7是集热管中工作介质，8是过渡管，用于把集热管和中连管连接通，9是限位器，用于和弹力相对抗而使聚光镜保持正确的工作状态，10是把两支聚光镜连在一起的顶连杆， 11是中连管，用于把邻近的两台阳光高热机连接通，它的两端分别和各台阳光高热机的过渡管在各台机器的三心集合点邻近处用挠性管接头连接通，12是聚光镜的主镜板，13是集热管，14是主弹簧，最好用扭簧，扭簧的一端压在主镜板上，另一端压在机架上，15是主镜轴，用于把聚光镜铰接在与机架固连的框架上，16是附镜轴，用于把以附镜3为代表的附镜经过附镜轴铰接在主镜板上，附扭簧18的一端压在主镜板上，另一端压在附镜板上，因此，可设定在遇到暴风时，若风力由上向下吹，则风力反抗附扭簧之力而迫使附镜板向下转动，因附弹簧之弹力稍弱于主弹簧，故附镜板转到顺风方向时，由于主镜板在主镜轴心的下部分面积变小，在主镜轴以上部分的面积较大，故受风力大。所以主镜板将沿着顺时针方向一直转到接近于顺风方向，使受风力最小以免破坏聚光镜和整台机器，当暴风过后，主镜和附镜受弹力和限位器9之力而恢复正确工作状态。由于弹力出力很猛，为了避免主、附镜恢复原位时不会震坏，所以应在主镜轴和附镜轴上分别安装防震器。图3表示出当暴风由下往上吹时，附镜不能往上转动，主、附镜变成一个整体，是一支共面镜，它们在主镜轴以下的面积大于在主镜轴以上的面积，所以暴风会使此共面镜仍沿顺时针方向转动，直到受风力较小的位置为止。暴风过后，弹簧和限位器使此共面镜复位。图3中的17是自动跟日机的U 型支架，它固连于高度角轴4，用于和载物架固连，19是与机架固连的框架，20 是机架，21是底座。

图4是图3的俯视图。在图4中，22是集热管和过渡管的管接头，23是过渡管和中连管的管接头，9是限位器，20是机架，24是聚光镜的上端面，25是主镜板12和其附镜的接缝。

在图5中，序号1至8的含义和图3的一样，兹不重复。序号9是聚光镜的边框，10是顶连杆，11是中连管，12是上附镜的附扭簧，13是上附镜板，它经过附镜轴14铰接在主镜板15的边框18上，它只能向上转，附镜轴14与主镜边框固连，17是主镜簧，19是主镜轴，20是限位器，21是下附镜轴，22是U 形支板，它和高度角轴及载物架固连，23是下附镜簧，24是与机架固连的镜支框，25是机架，26是底座。上附镜和下附镜的旋转方向相同。无论暴风从何方吹来，总有一个附镜旋转而造成偏心力矩，达到避风目的。

图6是非循环式无换热储产系统主视图。在图6中，表示了机群终端的两台阳光高热机的相互连接情况和储产部件的结构。图中1是自动跟日机，2是与载物架固连的U形支板，3是载物架，4是集热管，5是过渡管，6是中连管，7是共面的聚光镜板的剖切面，8是顶连杆，9是中连管及其挠性管接头，用于把中连管连接在固定不动的支柱19上，10是进汽管，它的一端和中连管的管接头连接通，另一端经过高压止回阀(未画出)和储发箱14连接通，11是介于储发箱 14和全方保热腔的反射镜16之间的低压气体或近似真空，13是储发箱的排液管，由于高压蒸汽在某种情况下难免会凝结一部分液体，需要定期排出。15是喷汽管，它的一端和储发箱连接通，另一端通过阀门而直接或间接的和能把热能变成机械能和电能的发电设备的动力部件连接通。16是反射镜，用于把储发箱辐射出的红外线反射回去，17是隔热材料，18是土壤或沙石，在土壤沙石18和隔热层17之间有空气隙。19是支桩，20是与共面镜7对称的另一支共面镜，21是跟日机的高度角轴，22是跟日机的方位角轴，它固连于底座。

图7是循环式无换热储产系统图。在图7中，1是U型支板，2是载物架，3 是工质输送泵，4是集热管，5是过渡管，6是中连管，7是共面的聚光镜板的剖切面，8是顶连杆，9是中连管及其挠性管接头，用于把中连管连接在固定的支桩21上，10是进汽管，它的上端和支桩上的中连管的管接头连接通，其下端经过高压止回阀13和蒸汽储发箱16连接通，11是喷汽管，12是阀门，14是全方保热腔的骨架板，由它构成坚固的能承受压力的密封腔体，所有经过全方保热腔壁进入或穿出的管道都和它固定连接，15是全方保热腔的隔热支垫，16是蒸汽储发箱，17是反射镜，它以骨架板14为载体，18是保热材料层，它以骨架板 14为载体，19是包围全方保热腔的土壤沙石，20是阀门，22是与共面镜7对称的另一支共面镜，23是回液管，其一端和蒸汽储发箱的下部连接通，蒸汽储发箱也起着汽液分离器的作用，因为由进汽管10中进入蒸汽储发箱16的可能是饱和蒸汽，往往是汽液混合物，进入蒸汽储发箱中，液体下沉，蒸汽喷出。回液管的另一端和工质输送泵3连接通，工质输送泵3把回液打入机群始端阳光高热机 26的中连管或过渡管，经集热管再加热。24是自动跟日机的高度角轴，25是其方位角轴。

图8是第一类直热式储换一体器的循环系统图。是阳光高热机群把导热介质，例如把导热油加热后，流入储换一体器的储热箱17中，进行换热，把蒸汽发生器21加热到产生高温高压蒸汽，由喷汽管11中喷出作功。在图8中，从零部件序号1到序号9所指零部件的含义与图7的相同。序号10是导热介质油的进油管，11是蒸汽发生器21的喷汽管，12是阀门，13是进油管的阀门，14是全方保热腔的骨架板，它是隔热层18和反射镜20的载体，是坚固的可承压密封的板层，15是全方保热腔的隔热支垫，16是装入储换一体器储热箱17中的导热介质，例如导热油，19是储换一体器中的蒸汽发生器的进液管，它的外端和预热器连接通，21是蒸汽发生器，其中是被导热介质加热的汽液混合物，22是阀门，23是支桩，24是和共面镜7相对称的另一支共面镜，25是导热介质的例如导热油的回液管，26是自动跟日机的高度角轴，27是其方位角轴，28是机群始端阳光高热机，1是U形支板，2是载物架，3是导热介质的例如导热油输送泵， 29是全方保热腔的排气管和阀门。

图9是第二类直热式储换一体器的循环系统图。它和图8所不同的是全方保热腔的形状和构造不同。在图9中，从序号1到序号29的各零部件的名称和作用都和图8的相同。图9中的全方保热腔是管状的，在全方保热腔壁和装于其内的储换一体器之间是真空或接近真空，如序号30所示。用于把空气的对流传热消除。全方保热腔的壁壳中的骨架板和反射镜都是由两端封闭的管子的上下两半构成。其管状骨架板一般是耐高压的钢板。

图10是间热式储换一体器的主视图。图中1是导热介质输出管，它和储换一体器的储热箱2的管嘴固连，3是相变储热介质，4是导热介质输入管，5是输液泵，6是蒸汽发生器的喷汽管，高压蒸汽由此喷出，此喷汽管经过阀门7以后，或者和用于升温的过热蒸汽加工设备连接通，然后和能把热能变为机械能和电能的动力部件连接通，或者直接和能把热能变为机械能和电能的动力部件连接通，8是相变储热介质的例如熔盐的进入口，它和全方保热腔壁固连后和储换一体器的储热箱壁固连，并和储热箱2连接通，9是蒸汽发生器13的进液管，它经过阀门和预热器连接通，10是全方保热腔的反射镜，11是相变储热介质的例如熔盐的输出口，用于更换相变储热材料，12是全方保热腔的隔热支腿，13是蒸汽发生器，14是其导热翅片，15是全方保热腔的隔热支垫，16是全方保热腔的隔热层，17是其骨架板，所有从全方保热腔中发出的，或进入全方保热腔的管道，都和它固定连接，它是反射镜10和隔热层16的载体，它是能承受压力的坚固的全方位密封的板层，在储换一体器的储热箱2和全方保热腔壁之间的空间中，或是低压气体，或是真空，或是近似真空，或是常压气体。18是全方保热腔之外的土壤或沙石。

所述导储总系统的实施例，按照权利要求书的叙述，很容易从间热式储换一体器和直热式储换一体器的循环系统的零部件把它们组合而得出，兹不赘述。

图11是可供铰接聚光镜用的气压防震器，在图7中2是作为承铰接件的滑腔，1和3是固定承铰接件滑腔用的孔，4是活塞，5是转轴，6是把活塞固定在转轴上的螺丝孔，活塞作为铰接件，C是活门，图10是当暴风间接地迫使转轴沿顺时针方向旋转后的状态，当暴风停止后，复位簧将迫使转轴沿逆时针方向复位，此时活塞旋入滑腔中，活门关闭成留有微隙状态，空气压力迫使活塞4缓慢进入滑腔2，达到减震目的。

图12是液压防震器。图中，2是固接于心轴4的挡板，心轴4固接于机架 5，3是和心轴4作成静密封的腔壳，6是和活门支壳7作成活动连接的活门，活门支壳7固接于聚光镜边框1，聚光镜边框1和活门支壳7共同和心轴4及腔壳 3作成动密封，在由腔壳3和活门支壳7及心轴4所构成的空腔中注入工作介质，当聚光镜及其边框遇到破坏性暴风而和聚光镜一同作避风旋转时，活门6被打开，工作介质向后流，旋转几乎无阻力，当暴风过后，聚光镜框1受复位簧之力反转欲复位时，活门6关闭，阻止旋转，待工作介质由缝隙慢慢流出时，才允许聚光镜缓慢复位，避免震动。

图13是图12的另一装配形式。图中，2是挡板，它和铰接轴4固连，但现在的铰接轴是转轴而非心轴，铰接轴4和腔壳7固连并仍旧作成静密封，铰接轴 4同时和聚光镜边框1固连，当聚光镜为躲暴风而旋转时，它和聚光镜边框一同转动，它和机架6构成活动连接，活门5铰接在活门支壳3上，活门支壳和机架共同和铰接轴4及腔壳7构成动密封，在由腔壳7和活门支壳3及铰接轴4三者构成的空腔中注入工作介质。聚光镜边框1为躲暴风而快转，和复位时而缓慢反转的机理与上述相同。

本发明由于巧妙的利用了三心集点，所以，在自动跟日机双轴精准全方位跟踪太阳时，中连管不会有大幅度的摆动，故过渡管和中连管都可用廉价并耐高压的刚性材料制造，由于管子基本固定，所以便于在其周边加保热材料，使热损大大减小。更便于把储热产汽设备储存于地下的全方保热腔中，储热部件的这种构造是最合理的，因为它把热损失的三种途径即辐射、传导和对流都堵绝了。因而储热时间延长而可昼夜发电，能避免光伏发电的间断性和对大电网的冲击。

根据本发明的权利要求书，还可作出更多的实施例，都属于本发明权利要求书保护的范围。

本发明的优点

1、双轴精准跟踪太阳，光热转换效率高。相比于槽式的和菲涅尔式的单轴跟踪太阳，本发明的采光面始终和太阳垂直，能节约聚光镜和成本。

2、用定管连接各台阳光高热机，便于建设超大规模光热发电站，而且保热良好。

3、便于把储热部件装在地下的全方保热腔中，能大规模储热，储热时间延长。

4、能进行昼夜连续发电，下雨或下雪天也能照常发电。避免光伏发电的间断性和对电网的波动性冲击。

5、和碟式太阳光热发电所用旋转抛物面镜比较，本发明的聚光镜容易制造又成本低。

6、由于本发明可用本人发明的簧轮高方跟日机运载各台阳光高热机，能实现大运载量而高精度的自动跟踪太阳，所以聚光比可以很高，从而热电转换效率可以很高，而阳光高热机的成本低。

7、和塔式太阳能热发电站相比，由于跟踪精准和焦距短，不浪费阳光，可节约聚光镜数量和地面面积，建站成本低。

8、在一定程度上，可代替烧煤或烧油的火力发电，减少雾霾和二氧化碳排放，保护环境和人类健康并节能。

Claims (9)

1.一种定管高效光热发电站，包括阳光高热机群、储热产汽部件、管道阀门、热能转换及发电部件和辅助设备构成，其特征在于：

A、所述阳光高热机群，是由多台阳光高热机按照特殊的连接方式组成的；

B、所述阳光高热机，包括自动跟日机部件、聚光镜部件、集热器部件和机架部件，聚光镜部件和集热器部件及机架部件都由自动跟日机运载；

a、所述自动跟日机是双轴全自动跟日机，是方位角高度角式自动跟日机，高度角轴中心线和方位角轴中心线构成一个交汇点或近似交汇点；

b、所述安装在自动跟日机上的聚光镜，是在阳光照射下能产生焦线或焦带的聚光镜，它或者是固定式的聚光镜，或是自动躲避暴风式聚光镜，它的横剖面，即垂直于焦线或焦带的方向的剖面，是两支曲线或两支折线或两支曲折线，所谓曲折线是曲线折线复合线，这两条曲线或折线或曲折线或是不相连接的，或是互相连接的；所述聚光镜的纵剖面，即平行于焦线或焦带方向的剖面是直线；所述焦线或焦带把聚光镜划分为分布于其两侧的两个分支，这两支聚光镜或是互不连接的，或是互相连接的，或是部分连接的，位于所述焦线或焦带的同一侧面的一支聚光镜，无论是否连为一片，统称为共面镜，聚光镜在自动跟日机上的安装位置，必须使其焦线或焦带的中心线与所述自动跟日机的高度角轴心线相平行或近似平行，并使其焦线或焦带的中心点与自动跟日机的高度角轴心线和方位角轴心线的交汇点相重合或近似相重合，这个重合点或近似重合点名为三心集合点，简称三心集点，所述聚光镜的骨架和自动跟日机的载物架固定连接，由自动跟日机运载；

c、所述集热器部件，包括集热管、过渡管和中连管及管接头和管支架，所述集热管的管轴中心线和聚光镜的焦线或焦带的中心线相重合或近似相重合，集热管由管支架支撑，管支架与自动跟日机的载物架固定连接；所述过渡管是保热管，它一端和集热管的一端通过管接头相互连接通，它的管轴中心线和集热管的管轴中心线相平行或近似相平行，它的另一端通过管接头和中连管连接通，所述中连管是能把每两台相邻近的阳光高热机的过渡管连接通的保热管，过渡管和中连管之间的管接头必须位于上述三心集点处或三心集点邻近处，中连管的另一端口位于和本台阳光高热机相邻近的另外一台阳光高热机的三心集点处或其邻近处，并在这里和所述这另外一台阳光高热机的过渡管口通过管接头而相互连接通，所述管接头是挠性的或是刚性的；过渡管的端部都由管支架支撑；

d、所述阳光高热机群中的各台阳光高热机之间，都是用中连管按照上述连接方式通过管接头把各台的过渡管端口连接通；

C、所述储热产汽部件，简称储产部件，它或是储热换热产汽一体器，简称储换一体器，或者是导热和相变储热和产汽总系统，简称导储总系统，或者是无换热的储产系统，或者是综合储产部件；所述各种储产部件，都安置于全方保热腔的隔热材料支垫上，或是部分安置于全方保热腔的隔热支垫上；

D、所述全方保热腔，是通过各种方式和各个方面构成的防止热量散失的保热腔室，它是一个空腔，它或者被设置于地面之下，或者是有一部分被设置于地面之下，或者是被设置于地面之上；

E、所述阳光高热机群中，位于最接近储产部件的机群终端的阳光高热机的中连管，直接的或经过固定桩后间接地和储产部件连接通，储产部件的蒸汽发生器和喷汽管连接通，喷汽管的另一端口，或者先和用于升温的过热蒸汽加工设备连接通，然后再和用于把热能转换为机械能和电能的发电设备的动力部件连接通，或者直接的经过阀门和把热能转换为机械能和电能的发电设备的动力部件连接通；位于阳光高热机群的另一端即机群始端的阳光高热机的中连管，或者和从储产部件中返回来的输送导热介质的管路即回路管连接通，或者和输送工作介质的泵连接通。

2.据权利要求1所述定管高效光热发电站，其特征在于：所述储换一体器它被安置于全方保热腔底的隔热支垫上，它或是直热式的，或是间热式的，所述直热式储换一体器包括装有导热介质和被简称为汽液工质的汽液工作介质的储热箱，导热介质或是装于盘管中而沉浸于汽液工作介质中，或是直接包围装有汽液工质的容器而直接换热，在储热箱壁上固连有导热介质的进口管嘴和出口管嘴，还固连有汽液工质的进口管嘴和出口管嘴，所谓管嘴即管接头；所谓工质是能够进行汽液相变而能进行膨胀作功的工作物质；

导热介质的进口管嘴经过所用连接管道和距储热箱最近的即机群终端的阳光高热机的中连管直接或间接连接通，导热介质的出口管嘴经过回路管道和机群始端的阳光高热机的中连管直接或间接的连接通，所述回路管道包括连接管和阀门及管接头，或者还包括泵；汽液工质的进口管嘴经过所用管道直接或间接的和预热设备连接通，汽液工质的出口管嘴和喷汽管连接通；

所述间热式储换一体器安置于全方保热腔底的隔热支垫上，它包括储热箱、相变储热材料、导热介质盘管和蒸汽发生器，所述导热介质盘管沉浸于相变储热材料中，相变储热材料包围蒸汽发生器而和它进行传热连接，储热箱壁和导热介质的进口管的管嘴和出口管的管嘴分别固连，还和相变储热介质的进口管的管嘴和出口管的管嘴固连，所述与储热箱壁连接的导热介质的进口管和出口管，直接或间接的分别和阳光高热机群终端和始端的中连管连接通，与储热箱壁连接的蒸汽发生器的进口管，直接或间接的和预热设备连接通，其出口管为喷汽管，它的外端口，或者先和用于升温的过热蒸汽加工设备连接通，然后再和能把热能转换为机械能和电能的发电设备的动力部件连接通，或者直接经过阀门管道和能把热能转换为机械能和电能的发电设备的动力部件连接通。

3.据权利要求1所述定管高效光热发电站，其特征在于：所述导储总系统，安置于全方保热腔底的隔热支垫上，或者部分安置于全方保热腔底的隔热支垫上，它包括导热介质子系统、相变储热子系统、换热设备和蒸汽发生器，所述导热介质子系统包括导热介质泵、导热介质箱和管道阀门循环系统，所述导热介质泵安装于管道阀门循环系统中，导热介质循环管路中的一部分由阳光高热机群的各个集热管、过渡管和中连管构成，另一部分由沉浸于相变储热子系统中的导热介质盘管构成，还有一部分由导热介质回路中的管道阀门构成，导热介质循环管路和导热介质箱连接通；所述相变储热子系统，包括相变储热箱，预热器和沉浸于相变储热箱中的导热介质盘管，或者还包括循环泵，预热器和导热介质盘管都和相变储热箱中的相变储热材料作传热连接，相变储热材料通过换热设备和蒸汽发生器作传热连接，蒸汽发生器的进口管直接或间接的或和预热器连接通，或者不和预热器连接；蒸汽发生器的出口管的外端口，或者先和用于升温的过热蒸汽加工设备连接通，然后再和能把热能转换为机械能和电能的发电设备的动力部件连接通，或者不经过再升温设备而直接经过阀门管道和能把热能转换为机械能和电能的发电设备的动力部件连接通，蒸汽发生器或是带有导热翅片的，或是不带翅片的。

4.据权利要求1所述定管高效光热发电站，其特征在于：所述无换热储产系统，或是循环式的，或是非循环式的，所述循环式无换热储产系统，包括蒸汽储发箱、液体回路管道阀门、工质输送泵、阳光高热机群中的管道和阀门以及高压止回阀，所述非循环无换热储产系统没有液体回路管，而是只用排液管，所述蒸汽储发箱，安置于全方保热腔室的隔热支垫上，其箱壁上有进口管嘴和出口管嘴，还有排液管嘴，其进口管嘴或直接的与进汽管的一端口连接通，或经过高压止回阀从而间接的与进汽管端口连接通，进汽管外端口直接的或经过固定桩后而间接的和机群终端阳光高热机的中连管经过挠性的或刚性的管接头而连接通，或直接的和机群终端阳光高热机的过渡管经过挠性的或刚性的管接头而连接通，此管接头必须位于机群终端阳光高热机的三心集点处或其邻近处，其出口管嘴和喷汽管的一端连接通，喷汽管另一端口或者通过用于升温的过热蒸汽加工设备后和能把热能变为机械能和电能的发电设备的动力部件连接通，或者不经过再升温设备而直接和能把热能变为机械能和电能的发电设备的动力部件连接通；

所述排液管嘴，或者和非循环式无换热储产系统的排液管的内端连接通，排液管的外端伸出到全方保热腔之外和阀门连接通；或者和循环式无换热储产系统的液体回路管的内端连接通，液体回路管的外端直接或间接的和工质输送泵连接通，工质输送泵和用于把工质再加热的机群始端阳光高热机的中连管连接通；

所述综合储产部件，是把上述两种或多种储产部件组成配套进行工作，或交替进行工作而组成的综合系统。

5.据权利要求1所述定管高效光热发电站，其特征在于：所述全方保热腔是由包括上方和下方及任何方向在内的全方位的壁壳包围而成的空腔，所有各方向的腔壁都至少由三层构成，内层是反射镜，中间层是骨架板或骨板，外层是隔热材料，在其腔壁上除了安装有和内装物相对应的各种管嘴即管接头之外，或者还固连有用于排气的管嘴及阀门，或者无此种管嘴及阀门；在全方保热腔的壁壳和它的内装物的外壁之间的空间中，或有低压气体，或是真空，或接近真空，或是常压气体，在此空腔底板上，有用于安置物件的隔热支垫。

6.据权利要求1所述定管高效光热发电站，其特征在于：所述自动躲避暴风的聚光镜，或是双连镜板单元构成，或是三连镜板单元构成，所述双连镜板单元包括主镜轴、附镜轴、聚光镜的主镜板、附镜板、弹簧和限位器，或者还包括防震器，所述主镜轴沿着平行于焦线或焦带的方向和机架连接，所述主镜板和附镜板直接经过附镜轴和弹簧把它们铰接之，构成镜板单元，把此镜板单元中的主镜板铰接在所述主镜轴上，使附镜轴和主镜轴相平行，主镜轴中心线到所述镜板单元两边的距离不相等，即把镜板构成偏轴式结构而构成聚光镜单元，只能向单一方向旋转的所述附镜板的外边缘到主镜轴中心线的距离大于由主镜板外边缘到主镜轴中心线的距离，每个聚光镜单元的正确工作位置，由弹簧和限位器定其位。

7.据权利要求6所述定管高效光热发电站，其特征在于：所述三连镜板躲风镜，包括一个主镜板和两个附镜板、一个主镜轴和两个附镜轴及弹簧和限位器，主镜轴沿着平行于焦线或焦带的方向与机架连接，主镜板铰接在主镜轴上，用弹簧和限位器保持它的正确工作状态，在主镜板两侧边连接附镜轴，两个附镜板分别铰接在主镜板的两侧的附镜轴上，用弹簧和限位器保持附镜板的正确工作状态，两个附镜轴和主镜轴相互平行或者近似平行。

8.据权利要求6所述定管高效光热发电站，其特征在于：所述防震器，或是气压防震器，或是液压防震器，或者是弹力防震器，所述液压防震器，或者是以固连于承铰接件的心轴为铰接轴，或者是以固连于铰接件的转轴为铰接轴，所述气压防震器包括滑腔和与之相连的活塞，活塞插入滑腔中，在滑腔上有小孔，小孔中有活门，活门和滑腔活动链接，活塞和滑腔分别安装于承铰接件和被铰接件，并以铰接轴心为转矩中心。

9.据权利要求8所述定管高效光热发电站，其特征在于：所述以固连于承铰接件的心轴为铰接轴的液压防震器，包括腔壳、挡板、活门和活门支壳与心轴，挡板固接于和承铰接件固连的心轴，腔壳穿在所述心轴上并与心轴作静密封连接，并包含挡板和活门支壳之一部分，并与该部分作动密封连接，活门与其支壳活动连接，并以其为载体，活门和挡板之间所夹的空间可扩大或缩小，活门支壳和铰接件固连，因而和所述心轴成动密封，在腔壳与心轴和活门支壳之间充填工作介质。

所述以固连于铰接件的转轴为铰接轴的液压防震器，包括腔壳、挡板、活门和活门支壳与转轴，腔壳和挡板固连于转轴，载有活门的活门支壳与承铰接件固连，上述包含挡板和活门支壳一部分的静止的腔壳此时变为转动的腔壳并与转轴固连构成静密封，和活门支壳仍然构成动密封，在腔壳和转轴及活门支壳之间充填工作介质。