重力排盐型焦耳加热式光场及排盐方法技术

本发明专利技术公开了一种重力排盐型焦耳加热式光场，所述的光场包括依次串联多个子槽式集热器、位于两侧的子槽式集热器的轴向外侧的两个输盐管，以及焦耳加热装置，本发明专利技术重力排盐型焦耳加热式光场，由多个子槽式集热器构成，各集热管构成倾斜的通道，正常工作时，熔盐从低端流向高端并被各子槽式集热器逐步加热，满足后续的热电要求，当出现意外停机时，首先停止熔盐的主动输出，进入回收状态，利用倾斜的角度使熔盐回流回收，同时，因为回流时高温盐向低温端流动，能有效集热管中熔盐的温度，提高热利用效率，减少中间凝固的可能。

Gravitational salt discharge type Joule heating type light field and salt discharging method

The invention discloses a gravity drainage salt type Joule heating type axial light field, the outer side of the light field is composed of multiple sub series solar trough sub trough collector, located on both sides of the collector of the two salt conveying pipe, and the Joule heating device, the invention of gravity discharge salt type Joule heating type of light field, comprising a plurality of sub trough collector, the collector of inclined channel, normal work, molten salt and the flow from low-end high-end sub trough collectors gradually heated, meet the following requirements when unexpected thermoelectric, stop, first stop the active output of molten salt, enter the state of recovery, the tilt angle by using molten salt reflux recovery, at the same time, because the recirculation flow to low temperature high temperature salt end, molten salt can effectively heat the temperature, improve the heat utilization efficiency, reduce intermediate solidification may.

【技术实现步骤摘要】
重力排盐型焦耳加热式光场及排盐方法
本专利技术涉及光热电
，特别是涉及一种重力排盐型焦耳加热式光场及排盐方法。
技术介绍
传统的槽式太阳能热发电系统为在太阳镜场布置集热器，集热器中的集热介质为导热油，因此，太阳镜场将太阳光汇聚到集热器中，从而将集热器中冷的导热油加热为高温导热油；从集热器输出的高温导热油流入到油水换热器，与冷却水进行热交换，将冷却水加热为过热蒸汽，从而驱动汽轮机做功发电；经油水换热器输出的冷的导热油被导热油循环泵重新输送回集热器中进行吸热。另外，当太阳光充足时，从集热器输出的高温导热油还部分输送到油盐换热器中，与储热介质熔融盐发生热交换，将熔融盐加热为高温熔融盐，并通过热储盐罐作为热源储存。由此可见，传统的槽式太阳能热发电系统，采用导热油作为集热介质，采用熔融盐作为蓄热介质，采用水蒸汽作为发电介质；由于导热油的温度上限为400度，从而制约了槽式太阳能热发电的蒸汽温度和压力参数，难以提高发电效率；另外，由于采用了三种介质，槽式太阳能热发电系统需要设置油盐换热器和油水换热器，增加了系统成本。为解决上述问题，国际上也有研发机构开发采用熔融盐介质同时作为集热和蓄热介质的槽式太阳能热发电系统，然而，由于熔融盐的凝固点很高，因此，熔融盐非常容易凝固，从而为整个槽式太阳能热发电系统的循环带来灾难性事故。CN105545618A公开了一种采用熔融盐介质的槽式太阳能热发电系统及热发电方法，系统包括槽式集热器、盐水换热器、汽轮发电机、低温蓄热罐、高温蓄热罐和排熔融盐系统；槽式集热器由多列独立的子槽式集热器组成，每个所述子槽式集热器由多个集热管按自下而上顺序串接；在每个所述子槽式集热器上开设至少一个排盐管路，该排盐管路的一端与所述子槽式集热器的腔体连通，该排盐管路的另一端连接储盐罐；在所述排盐管路靠近所述子槽式集热器的一端安装控制阀门；另外，每个所述子槽式集热器的底部还设置有进气口。虽然上述技术实现了高温熔盐的排放，但是，多段集热管上分别增加排盐管路，导致系统结构复杂，成本高，而且不能保证排盐过程中不发生残留或凝固。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种重力排盐型焦耳加热式光场。为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：一种重力排盐型焦耳加热式光场，所述的光场包括依次串联多个子槽式集热器、位于两侧的子槽式集热器的轴向外侧的两个输盐管，以及焦耳加热装置，所述的子槽式集热器包括反射镜和被绝缘支撑的集热管以及用以感测集热管内熔盐温度的温度传感器，所述的集热管均与水平面保持夹角倾斜设置，位于高点侧的输盐管上旁接有进气机构，位于低点侧输盐管排盐管路，在排盐管路上设置有阀门，各子槽式集热器的集热管相串联且保持电导通，所述的输盐管接地；焦耳加热装置包括与三相交流电对应的至少一个整流模部，所述的整流模部包括三个为一组的六个单相整流模块，同一组的三个单向整流模块的火线输入端分别与三相交流电的三相电连通，同一组的三个单相整流模的输出对应并联后作为整体正极和整体负极，一组单相整流模组的整体正极和另一组的整体负极并接后作为输出地极，其余的整体正极和整体负极分别作为输出正极和输出负极；所述的输出正极接入串联且导通的集热管中部，所述的输出负极接入所述的串联且导通的集热管两端。两端的输盐管上分别缠绕有与输出正极和输出负极并接的伴热带。倾斜设置角度在4°-10°。所述的槽式集热器设置在斜坡上或者高度依次变化的架台上以使各子槽式集热器的集热管保持相同倾角设置。包括2-4个整流模部，所述的整流模部的输入并接至三相电，输出对应并接至输出地极、输出正极和输出负极。在所述的排盐管路端部设置有收集罐，所述的收集罐设置有保温层。一种重力排盐型焦耳加热式光场的排盐方法，其特征在于，开启排盐管路和进气机构，在重力下集热管和输盐管中的熔盐回流然后经排盐管路排出；当因集热管内熔盐减少导致温度降低超过低温阈值时，启动焦耳加热装置对集热管和输盐管的电加热。在开启排盐管路和进气机构前还有散焦步骤，所述的散焦是指同步旋转各子槽式收集器使其开口朝下。当高温熔盐排放流量减小或者预定时间后，从高端向低端逐步抬高各子槽式收集器的集热管的高度。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的重力排盐型焦耳加热式光场的集热器由多个子槽式集热器构成，各集热管构成倾斜的通道，正常工作时，熔盐从低端流向高端并被各子槽式集热器逐步加热，满足后续的热电要求，当出现意外停机时，首先停止熔盐的主动输出，进入回收状态，利用倾斜的角度使熔盐回流回收，同时，因为回流时高温盐向低温端流动，能有效集热管中熔盐的温度，提高热利用效率，减少中间凝固的可能。本专利技术直接采用三相交流电转化为直流电进行电加热，因为两组单相整流模块输出的并接将负荷均匀的分布到三相上，故无论加热过程中同时启动多少焦耳加热器，都不会引起电源的三相不平衡。因此对于选择作为电源的柴油发电机有极大优势，基本消除了相间不平衡对发电机的危害。附图说明图1所示为本专利技术的光热装置的结构示意图；图2所示为集热管的结构示意图。图3所示为本专利技术的光场的电加热装置的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图所示，本专利技术的重力排盐型焦耳加热式光场，包括依次串联多个，如四个或6个子槽式集热器和位于两侧的子槽式集热器的轴向外侧的两个输盐管，以及焦耳加热装置，所述的子槽式集热器包括反射镜和集热管以及用以感测集热管内熔盐温度的温度传感器，所述的集热管1均与水平面保持夹角倾斜设置，位于高点侧的输盐管上旁接有进气机构3，位于低点侧输盐管排盐管路，在排盐管路3上设置有阀门4，如电磁阀，各子槽式集热器的集热管相串联且保持电导通，所述的输盐管接地；其中，一个光场有两组分别串联的多个子槽式集热器构成，两组子槽式集热器一端分别和热罐5、冷罐6连接，另一端经连接管连通构成整个回路。同时，为便于排盐的收集，在所述的排盐管路端部设置有收集罐7，所述的收集罐设置有保温层，采用最低端一个收集罐，做到了集中收存，而且保温设计，便于收集罐内熔盐进一步回流至冷罐或热罐。焦耳加热装置包括与三相交流电对应的至少一个整流模部，所述的整流模部包括三个为一组的六个单相整流模块，同一组的三个单向整流模块的火线输入端分别与三相交流电的三相电连通，同一组的三个单相整流模的输出对应并联后作为整体正极和整体负极，一组单相整流模组的整体正极和另一组的整体负极并接后作为输出地极，其余的整体正极和整体负极分别作为输出正极和输出负极。所述的输出负极、输出正极和输出地极对应接入断路器的输入端以作为最终输出控制。如，所述的单相整流模组为RECGSPCS，其火线输入端对应接入三相交流电的L1、L2或L3，零线输入端接入三相交流电的N极，各PE极接地，单项整流模的正极输出为+45.2V，负极为-42.5V以满足安全使用需求。本专利技术的集热器，由多个子槽式集热器构成，各集热管构成倾斜的通道，正常工作时，熔盐从低端流向高端并被各子槽式集热器逐步加热，满足后续的热电要求，当出现意外停机时，首先停止熔盐的主动输出，进入回收状态，利用倾斜的角度使熔盐回流回收，同时，因为回流时高温盐向低温端流动，能有效集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重力排盐型焦耳加热式光场，其特征在于，所述的光场包括依次串联多个子槽式集热器、位于两侧的子槽式集热器的轴向外侧的两个输盐管，以及焦耳加热装置，所述的子槽式集热器包括反射镜和被绝缘支撑的集热管以及用以感测集热管内熔盐温度的温度传感器，所述的集热管均与水平面保持夹角倾斜设置，位于高点侧的输盐管上旁接有进气机构，位于低点侧输盐管排盐管路，在排盐管路上设置有阀门，各子槽式集热器的集热管相串联且保持电导通，所述的输盐管接地；焦耳加热装置包括与三相交流电对应的至少一个整流模部，所述的整流模部包括三个为一组的六个单相整流模块，同一组的三个单向整流模块的火线输入端分别与三相交流电的三相电连通，同一组的三个单相整流模的输出对应并联后作为整体正极和整体负极，一组单相整流模组的整体正极和另一组的整体负极并接后作为输出地极，其余的整体正极和整体负极分别作为输出正极和输出负极；所述的输出正极接入串联且导通的集热管中部，所述的输出负极接入所述的串联且导通的集热管两端。

【技术特征摘要】
1.一种重力排盐型焦耳加热式光场，其特征在于，所述的光场包括依次串联多个子槽式集热器、位于两侧的子槽式集热器的轴向外侧的两个输盐管，以及焦耳加热装置，所述的子槽式集热器包括反射镜和被绝缘支撑的集热管以及用以感测集热管内熔盐温度的温度传感器，所述的集热管均与水平面保持夹角倾斜设置，位于高点侧的输盐管上旁接有进气机构，位于低点侧输盐管排盐管路，在排盐管路上设置有阀门，各子槽式集热器的集热管相串联且保持电导通，所述的输盐管接地；焦耳加热装置包括与三相交流电对应的至少一个整流模部，所述的整流模部包括三个为一组的六个单相整流模块，同一组的三个单向整流模块的火线输入端分别与三相交流电的三相电连通，同一组的三个单相整流模的输出对应并联后作为整体正极和整体负极，一组单相整流模组的整体正极和另一组的整体负极并接后作为输出地极，其余的整体正极和整体负极分别作为输出正极和输出负极；所述的输出正极接入串联且导通的集热管中部，所述的输出负极接入所述的串联且导通的集热管两端。2.如权利要求1所述的重力排盐型焦耳加热式光场，其特征在于，两端的输盐管上分别缠绕有与输出正极和输出负极并接的伴热带。3.如权利要求1所述的重力...

【专利技术属性】
技术研发人员：官景栋，魏悦天，
申请(专利权)人：天津滨海光热技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12