CN216924790U - 一种适用于塔式太阳能光热电站的吸热器系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种适用于塔式太阳能光热电站的吸热器系统，该吸热器系统包括：出口缓冲容器，进口缓冲容器，支撑钢结构，塔基座以及吸热器管屏；塔基座设置于吸热器系统的底部；支撑钢结构设置于塔基座的上方，支撑钢结构用于安装熔盐缓冲罐以及吸热器管屏，熔盐缓冲罐的下降管设置于熔盐缓冲罐的底部，熔盐缓冲罐包括出口缓冲容器与进口缓冲容器，出口缓冲容器设置于进口缓冲容器的上方；吸热器管屏的上端连接于出口缓冲容器的上方，吸热器管屏的下端连接于进口缓冲容器的下降管以及出口缓冲容器的下降管。通过本申请中的技术方案，有助于解决太阳能光热发电站吸热塔整体结构的偏载现象，提高抗风载能力以及吸热器系统的整体稳定性与安全性。

Description

一种适用于塔式太阳能光热电站的吸热器系统

技术领域

本申请涉及太阳能光热发电站的技术领域，具体而言，涉及一种适用于塔式太阳能光热电站的吸热器系统。

背景技术

吸热器系统入口缓冲容器与出口缓冲容器是塔式太阳能光热发电站的重要设备，进口缓冲容器主要功能是存储足够量的低温熔盐，使熔盐经过入口缓冲容器进入吸热器管屏，且必要时通过压缩空气输送低温缓冲熔盐对吸热器管屏进行安全保护性填充。出口缓冲容器主要功能是存储一定量的高温熔盐，使高温熔盐流经出口缓冲容器进入塔式光热电站系统的大型高温熔盐储罐中，必要时可以短时容纳存储吸热器管屏输出的定量的高温缓冲熔盐，避免高温熔盐溢出损失，且保护系统环境的安全。

而现有技术中，出口缓冲容器通常为卧式长形筒体结构，安装在太阳能光热发电站的吸热塔顶部的钢结构中，不仅存在结构布局不均，结构偏载现象，同时对于吸热塔整体抵抗风载、地震极为不利，存在整体结构的稳定性较差的问题。

另外，现有的出口缓冲容器通常是长形卧式圆柱筒体结构，沿着高度方向水平液面大小是变化的，如果出口缓冲容器内的熔盐液面高度明显改变，将不利于吸热器系统的稳定控制和安全的运行。特别是当液面过高时，若出口缓冲容器的下降管发生堵塞故障，则有可能造成高温熔盐溢流，存在发生安全事故的危险。

实用新型内容

本申请的目的在于：解决因吸热器系统导致的太阳能光热发电站吸热塔整体结构的偏心、偏载现象，提高抗风载能力，并降低出口缓冲容器中熔盐液面高度变化对吸热器系统控制稳定性运行的影响。

本申请的技术方案是：提供了一种适用于塔式太阳能光热电站的吸热器系统，该吸热器系统包括：出口缓冲容器，进口缓冲容器，支撑钢结构，塔基座以及吸热器管屏；塔基座设置于吸热器系统的底部；支撑钢结构设置于塔基座的上方，支撑钢结构用于安装熔盐缓冲罐以及吸热器管屏，其中，熔盐缓冲罐的下降管设置于熔盐缓冲罐的底部，熔盐缓冲罐包括出口缓冲容器与进口缓冲容器，出口缓冲容器设置于进口缓冲容器的上方；吸热器管屏的上端连接于出口缓冲容器的上方，吸热器管屏的下端分别连接于进口缓冲容器的下降管以及出口缓冲容器的下降管。

上述任一项技术方案中，进一步地，支撑钢结构包括：管屏下支撑圈梁以及管屏上悬挂圈梁；管屏下支撑圈梁设置于支撑钢结构的下方，管屏下支撑圈梁的顶部低于进口缓冲容器的底部，管屏下支撑圈梁用于固定安装吸热器管屏的下端；管屏上悬挂圈梁设置于支撑钢结构的上方，管屏上悬挂圈梁的底部低于出口缓冲容器的底部，管屏上悬挂圈梁用于固定安装吸热器管屏的上端。

上述任一项技术方案中，进一步地，支撑钢结构还包括：进口容器支撑平台以及间隔结构平台；进口容器支撑平台设置于管屏下支撑圈梁与进口缓冲容器的底部之间，进口容器支撑平台用于将进口缓冲容器固定安装在支撑钢结构上；间隔结构平台设置于出口缓冲容器与进口缓冲容器之间，间隔结构平台用于提升支撑钢结构的刚性。

上述任一项技术方案中，进一步地，出口缓冲容器与进口缓冲容器均为立式圆柱筒体结构，出口缓冲容器与进口缓冲容器的几何中心线与支撑钢结构的垂直中心线相重合，其中，出口缓冲容器的直径大于出口缓冲容器的高度，出口缓冲容器为立式扁平形筒体结构，进口缓冲容器的直径小于进口缓冲容器的高度，进口缓冲容器为高耸形筒体。

上述任一项技术方案中，进一步地，出口缓冲容器为焊接结构，出口缓冲容器的顶部和底部为弧形，出口缓冲容器的底部设置有多个均匀分布的固定支腿；固定支腿与管屏上悬挂圈梁相匹配，以使出口缓冲容器固定安装于支撑钢结构上；其中，出口缓冲容器的下降管位于出口缓冲容器底部的中心位置处。

上述任一项技术方案中，进一步地，吸热器系统还包括：起重机安装平台；起重机安装平台设置于支撑钢结构的顶部，起重机安装平台用于安装起重机结构，起重机结构用于安装、维修吸热器管屏。

本申请的有益效果是：

本申请中的技术方案，通过在支撑钢结构中由上至下依次设置立式圆柱筒体结构的出口缓冲容器、进口缓冲容器，并进行中心线重合对齐，且沿中心轴线对称均匀布置，以解决因吸热器系统导致的太阳能光热发电站吸热塔整体结构的偏心、偏载现象，并结合吸热器管屏、管屏下支撑圈梁、管屏上悬挂圈梁、进口容器支撑平台、间隔结构平台等结构，将出口缓冲容器、进口缓冲容器及吸热器管屏安装于支撑钢结构中，使吸热塔整体结构更加稳定与安全的运行。

在本申请的优选实现方式中，出口缓冲容器的形状设计采用扁平形立式圆柱筒体结构，可与支撑钢结构沿垂直中心轴线对称均布构造安装，这样就避免了通常的卧式长形筒体出口容器的偏心、偏载、结构构造布局不均衡等不利因素，有助于提高了吸热塔整体结构的抗风载载适应能力，同时可确保小的熔盐流量的变化不会引起出口缓冲容器内液面高度的明显改变。

另外，出口缓冲容器的形状设计采用扁平形立式圆柱筒体结构，还可降低吸热塔支撑钢结构的高度，使支撑钢结构受载均匀，提高了结构的稳定性、安全性，降低了材料和制造成本。

附图说明

本申请的上述和/或附加方面的优点在结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请的一个实施例的适用于塔式太阳能光热电站的吸热器系统的示意图；

图2是根据本申请的一个实施例的出口缓冲容器的主视图；

图3是根据本申请的一个实施例的出口缓冲容器的仰视图。

其中，1-出口缓冲容器，101-顶部，102-底部，103-固定支腿，104-出口缓冲容器的下降管，2-进口缓冲容器，3-支撑钢结构，4-塔基座，5-管屏下支撑圈梁，6-吸热器管屏，7-进口容器支撑平台，8-间隔结构平台，9-管屏上悬挂圈梁，10-起重机安装平台。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在下面的描述中，阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本实施例提供了一种适用于塔式太阳能光热电站的吸热器系统，该吸热器系统包括：出口缓冲容器1，进口缓冲容器2，支撑钢结构3，塔基座4以及吸热器管屏6；塔基座4设置于吸热器系统的底部；支撑钢结构3设置于塔基座4的上方，支撑钢结构3用于安装熔盐缓冲罐，其中，熔盐缓冲罐的下降管设置于熔盐缓冲罐的底部，熔盐缓冲罐包括出口缓冲容器1与进口缓冲容器2，进口缓冲容器2位于支撑钢结构3的中低部，出口缓冲容器1设置于进口缓冲容器2的上方、支撑钢结构3的上部，出口缓冲容器1为高温容器；吸热器管屏6的上端连接于出口缓冲容器1的上方，吸热器管屏6的下端分别连接于进口缓冲容器2的下降管以及出口缓冲容器1的下降管，即在支撑钢结构3的外围圆周布置吸热器管屏6。其中，出口缓冲容器1为立式扁平筒体结构。

具体的，支撑钢结构3作为吸热器系统的主体部分，为吸热器管屏6、进口缓冲容器2、出口缓冲容器1提供安装固定结构。该吸热器系统中还设置有保温及电伴热装置等相关装置。

需要说明的是，塔基座4为太阳能光热发电站吸热塔的塔基座，在起到安装基座的同时，还可以调整吸热器系统的整体高度，以满足吸热塔的要求。

本实施例中，吸热器管屏6为太阳光热接收器，吸热器管屏6的上端通过上联箱与阀门，连接于出口缓冲容器1的上方；吸热器管屏6的下端经过下联箱与阀门，分别连接于进口缓冲容器2与出口缓冲容器1的下降管，并与地面大型低温熔盐储罐相连，构成一个复杂的循环系统，本实施例对其实现方式并不限定。

该吸热器系统通过支撑钢结构3，安装在太阳能光热发电站吸热塔的塔基座4上，进口缓冲容器2安装在支撑钢结构3的下方，出口缓冲容器1安装在支撑钢结构3的上方。并且，出口缓冲容器1、进口缓冲容器2、支撑钢结构3(钢结构)、塔基座4(混凝土塔)的结构与安装均位于相同的垂直的几何中心轴线上，其中，出口缓冲容器1与进口缓冲容器2之间通过吸热器管屏6、管道、阀门等结构相连，出口缓冲容器1为大直径扁平立式圆柱筒体结构，进口缓冲容器2为高耸立式圆柱筒体结构。通过这样设置，有助于解决因吸热器系统导致的太阳能光热发电站吸热塔整体结构的偏心、偏载现象，并提高了抗风载载能力，提高吸热塔系统的整体稳定性与安全性。

本实施例中，进口缓冲容器2可以采用碳钢制造，出口缓冲容器1采用奥氏体不锈钢制造，支撑钢结构3为钢结构，可以采用碳素结构钢或低合金结构钢、不锈钢制造，可降低整体装备的制造成本。

在本实施例的一个优选实现方式中，该支撑钢结构3包括：管屏下支撑圈梁5以及管屏上悬挂圈梁9；管屏下支撑圈梁5设置于支撑钢结构3的下方，管屏下支撑圈梁5的顶部低于进口缓冲容器2的底部，管屏下支撑圈梁5用于固定安装吸热器管屏6的下端，作为吸热器管屏6底部的支撑钢结构；管屏上悬挂圈梁9设置于支撑钢结构3的上方，管屏上悬挂圈梁9的底部低于出口缓冲容器1的底部，管屏上悬挂圈梁9用于固定安装吸热器管屏6的上端，作为吸热器管屏6的顶部安装悬挂结构。

进一步的，支撑钢结构3还包括：进口容器支撑平台7以及间隔结构平台8；进口容器支撑平台7设置于管屏下支撑圈梁5与进口缓冲容器2的底部之间，进口容器支撑平台7用于将进口缓冲容器2固定安装在支撑钢结构3上，作为进口缓冲容器2的安装支撑钢结构；间隔结构平台8设置于出口缓冲容器1与进口缓冲容器2之间，间隔结构平台8用于提升支撑钢结构3的刚性，并可以在其上安装其他相关部件、设备。

本实施例中，出口缓冲容器1与进口缓冲容器2均为立式圆柱筒体结构，出口缓冲容器1与进口缓冲容器2的几何中心线与支撑钢结构3的垂直中心线相重合，其中，出口缓冲容器1的直径大于出口缓冲容器1的高度，出口缓冲容器1为立式扁平形筒体结构，即大直径扁平立式圆柱筒体结构；进口缓冲容器2的直径小于进口缓冲容器2的高度，进口缓冲容器2为高耸形筒体，即高耸立式圆柱筒体结构。

具体的，出口缓冲容器1为来自吸热器管屏6的熔盐存储提供一个存储空间。同时，出口缓冲容器1中应保留大部分剩余空间，以便在出口缓冲容器的下降管104及其以下结构中的熔盐流体被阻塞时，出口缓冲容器1将存储来自进口缓冲容器2、吸热器管屏6的一段时间(如60秒)内的熔盐。

进口缓冲容器2用于储存一定量的熔盐，在太阳能光热发电站吸热塔的冷盐泵或动力故障发生后，提供给吸热器管屏6一段时间(如60秒)的足够熔盐用量，以保证吸热塔安全运行。

进一步的，如图2和图3所示，出口缓冲容器1为焊接结构，出口缓冲容器1的顶部101和底部102为弧形，出口缓冲容器1的底部102设置有多个均匀分布的固定支腿103；固定支腿103与管屏上悬挂圈梁9相匹配，以使出口缓冲容器1固定安装于支撑钢结构3上，可进一步提升结构的刚性和稳定性；其中，出口缓冲容器1的下降管104位于出口缓冲容器底部102的中心位置处。

需要说明的是，该出口缓冲容器1和进口缓冲容器2还包括多个均布的支撑加强垫板、附属的电伴热装置、热电偶测温计、接管、阀门与保温层等结构，以保证出口缓冲容器1、进口缓冲容器2、吸热器系统的安全运行。

在本实施例的一个优选实现方式中，该吸热器系统还包括：起重机安装平台10；起重机安装平台10设置于支撑钢结构3的顶部，起重机安装平台10用于安装起重机结构，起重机结构用于安装、维修吸热器管屏6及其保温结构，并可用于其他相关设备的过程中进行吊装，以提高安装效率。

以上结合附图详细说明了本申请的技术方案，本申请提出了一种适用于塔式太阳能光热电站的吸热器系统，该吸热器系统包括：出口缓冲容器，进口缓冲容器，支撑钢结构，塔基座以及吸热器管屏；塔基座设置于吸热器系统的底部；支撑钢结构设置于塔基座的上方，支撑钢结构用于安装熔盐缓冲罐以及吸热器管屏，其中，熔盐缓冲罐的下降管设置于熔盐缓冲罐的底部，熔盐缓冲罐包括出口缓冲容器与进口缓冲容器，出口缓冲容器设置于进口缓冲容器的上方；吸热器管屏的上端连接于出口缓冲容器的上方，吸热器管屏的下端连接于进口缓冲容器的下降管以及出口缓冲容器的下降管。通过本申请中的技术方案，有助于解决因吸热器系统导致的太阳能光热发电站吸热塔整体结构的偏心、偏载现象，提高抗风载能力，并降低出口缓冲容器中熔盐液面高度变化对吸热器系统稳定性运行的影响，提高吸热器系统的整体稳定性与安全性。

在本申请中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

附图中的各个部件的形状均是示意性的，不排除与其真实形状存在一定差异，附图仅用于对本申请的原理进行说明，并非意在对本申请进行限制。

尽管参考附图详地公开了本申请，但应理解的是，这些描述仅仅是示例性的，并非用来限制本申请的应用。本申请的保护范围由附加权利要求限定，并可包括在不脱离本申请保护范围和精神的情况下针对实用新型所作的各种变型、改型及等效方案。

Claims (6)

1.一种适用于塔式太阳能光热电站的吸热器系统，其特征在于，所述吸热器系统包括：出口缓冲容器(1)，进口缓冲容器(2)，支撑钢结构(3)，塔基座(4)以及吸热器管屏(6)；

所述塔基座(4)设置于所述吸热器系统的底部；

所述支撑钢结构(3)设置于所述塔基座(4)的上方，所述支撑钢结构(3)用于安装熔盐缓冲罐以及所述吸热器管屏(6)，

其中，所述熔盐缓冲罐的下降管设置于所述熔盐缓冲罐的底部，所述熔盐缓冲罐包括所述出口缓冲容器(1)与所述进口缓冲容器(2)，所述出口缓冲容器(1)设置于所述进口缓冲容器(2)的上方；

所述吸热器管屏(6)的上端连接于所述出口缓冲容器(1)的上方，所述吸热器管屏(6)的下端分别连接于所述进口缓冲容器(2)的下降管以及所述出口缓冲容器(1)的下降管。

2.如权利要求1所述的适用于塔式太阳能光热电站的吸热器系统，其特征在于，所述支撑钢结构(3)包括：管屏下支撑圈梁(5)以及管屏上悬挂圈梁(9)；

所述管屏下支撑圈梁(5)设置于所述支撑钢结构(3)的下方，所述管屏下支撑圈梁(5)的顶部低于所述进口缓冲容器(2)的底部，所述管屏下支撑圈梁(5)用于固定安装所述吸热器管屏(6)的下端；

所述管屏上悬挂圈梁(9)设置于所述支撑钢结构(3)的上方，所述管屏上悬挂圈梁(9)的底部低于所述出口缓冲容器(1)的底部，所述管屏上悬挂圈梁(9)用于固定安装所述吸热器管屏(6)的上端。

3.如权利要求2所述的适用于塔式太阳能光热电站的吸热器系统，其特征在于，所述支撑钢结构(3)还包括：进口容器支撑平台(7)以及间隔结构平台(8)；

所述进口容器支撑平台(7)设置于所述管屏下支撑圈梁(5)与所述进口缓冲容器(2)的底部之间，所述进口容器支撑平台(7)用于将所述进口缓冲容器(2)固定安装在所述支撑钢结构(3)上；

所述间隔结构平台(8)设置于所述出口缓冲容器(1)与所述进口缓冲容器(2)之间，所述间隔结构平台(8)用于提升所述支撑钢结构(3)的刚性。

4.如权利要求2或3所述的适用于塔式太阳能光热电站的吸热器系统，其特征在于，所述出口缓冲容器(1)与所述进口缓冲容器(2)均为立式圆柱筒体结构，所述出口缓冲容器(1)与所述进口缓冲容器(2)的几何中心线与所述支撑钢结构(3)的垂直中心线相重合，

其中，所述出口缓冲容器(1)的直径大于所述出口缓冲容器(1)的高度，所述出口缓冲容器(1)为立式扁平形筒体结构，

所述进口缓冲容器(2)的直径小于所述进口缓冲容器(2)的高度，所述进口缓冲容器(2)为高耸形筒体。

5.如权利要求4所述的适用于塔式太阳能光热电站的吸热器系统，其特征在于，所述出口缓冲容器(1)为焊接结构，所述出口缓冲容器(1)的顶部(101)和底部(102)为弧形，所述出口缓冲容器(1)的底部(102)设置有多个均匀分布的固定支腿(103)；

所述固定支腿(103)与所述管屏上悬挂圈梁(9)相匹配，以使所述出口缓冲容器(1)固定安装于所述支撑钢结构(3)上；

其中，所述出口缓冲容器(1)的下降管(104)位于所述出口缓冲容器底部(102)的中心位置处。

6.如权利要求1至3中任一项所述的适用于塔式太阳能光热电站的吸热器系统，其特征在于，所述吸热器系统还包括：起重机安装平台(10)；

所述起重机安装平台(10)设置于所述支撑钢结构(3)的顶部，所述起重机安装平台(10)用于安装起重机结构，所述起重机结构用于安装、维修所述吸热器管屏(6)。

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