一种塔式太阳能光热发电能量回收热防护系统技术方案

技术编号:18829673 阅读:75 留言:0更新日期:2018-09-01 18:44
本实用新型专利技术提供一种塔式太阳能光热发电能量回收热防护系统,所述热防护系统包括热防护板、吸热器、换热器和聚光光伏板,所述聚光光伏板镶嵌在热防护板表面,所述吸热器和换热器均设置在所述防护板相反于聚光光伏板的另一面,所述吸热器位于换热器下方;本实用新型专利技术在保护吸热器内部设备的同时,能够回收溢出的光能;回收的能量可以转化成电能供系统设备使用,也可以供暖或制冷,降低发电运营成本。

Tower type solar thermal energy protection system for solar thermal power generation

The utility model provides a thermal protection system for energy recovery of tower solar photothermal power generation. The thermal protection system comprises a thermal protection plate, a heat absorber, a heat exchanger and a concentrating photovoltaic plate. The concentrating photovoltaic plate is embedded on the surface of the thermal protection plate, and the heat absorber and the heat exchanger are arranged on the opposite side of the concentrating photovoltaic plate. On the other hand, the heat absorber is located below the heat exchanger; the utility model can recover the overflowed light energy while protecting the internal equipment of the heat absorber; the recovered energy can be converted into the power supply system equipment, and can also be used for heating or cooling, thereby reducing the operation cost of power generation.

【技术实现步骤摘要】
一种塔式太阳能光热发电能量回收热防护系统
本技术属于高温太阳能光热发电领域,具体涉及一种塔式太阳能光热发电能量回收热防护系统。
技术介绍
随着化石燃料的逐渐短缺,可再生能源发电在市场上的占有比例也越来越大,而太阳能资源是所有可再生能源里储量最大,太阳能发电的装机容量已逐年增加。塔式太阳能光热发电站的各个系统已在US4407269、US5417052、US7685820、US6701711、US8365529、US6957536、CN101240947A、CN103485990A、US2008/0000231、US20120132193、与CN202754320U的专利中详细说明。塔式太阳光热发电站是通过布置在地面的定日反射镜将太阳光的能量反射到位于塔顶吸热器上,吸热器安装于塔高超过100米的上方,通过吸热/导热介质将太阳热能收集并利用于发电系统。塔式熔盐光热电站的吸热器接收太阳辐照的平均热流密度约700kW/㎡,最大热流密度高达1250kW/㎡。按正常光溢出计算,吸热器上部和下部接近吸热屏的区域热流密度可达300kW/㎡。为保护吸热器内部组件如结构、管道、容器和塔顶吊车等免于受到的集中太阳辐照的损伤,需设置热防护装置。现有的热防护一般由表面涂有反光层的保温材料组成,由背部的不锈钢结构支撑并保护它。反光涂层的性能要求和保温材料厚度要求较高,以保证经过热防护传到塔内的热量较低,塔内温度升高在设计要求内。也有热防护表层采用耐高温不锈钢板抵抗高热流密度的方案。现有常规的热防护做法能够达到预期保护吸热器内部组件的效果,但长时间使用后反光层由于灰尘的影响,反光效率下降,表面温度升高,同时引起塔内温度升高,需要定期进行清洗或重新涂装;由于塔式光热发电系统每天运行与停运时热防护表面温差达700℃,不锈钢板作为热防护表面的方案受到影响会更严峻一些,长期冷热变形引起不锈钢板产生褶皱乃至裂纹,需要定期维修或更换。更值得考虑的是,溢出投射到热防护上的光能,最终耗散在大气中,完全浪费了,因此有必要为塔式太阳能光热发电研制一种能量回收热防护系统。。
技术实现思路
为了解决上述问题,本技术提供一种塔式太阳能光热发电能量回收热防护系统,所述热防护系统包括热防护板、吸热器、换热器和聚光光伏板,所述聚光光伏板镶嵌在热防护板表面,所述吸热器和换热器均设置在所述防护板相反于聚光光伏板的另一面,所述吸热器位于换热器下方;进一步地,所述聚光光伏板包括高倍聚光光伏板、中倍聚光光伏板和低倍聚光光伏板,所述高倍聚光光伏板、中倍聚光光伏板和低倍聚光光伏板自下而上依次排列设置,所述吸热器连接在所述低倍聚光光伏板相反于所述热防护板的另一侧;进一步地,所述热防护系统还包括供热系统和余热制冷机,所述换热器通过余热制冷剂连接空调房间,所述换热器连接供热系统;进一步地,所述热防护系统还包括余热发电机、交流用电设备、逆变器和控制器,所述换热器通过余热发电机连接交流用电设备,所述控制器通过逆变器连接交流用电设备;进一步地,所述热防护系统还包括直流用电设备和蓄电池,所述聚光光伏板通过控制器连接直流用电设备,所述蓄电池一端连接控制器,另一端连接直流用电设备;进一步地,所述热防护系统还包括定日镜场,所述定日镜场位于聚光光伏板相反于热防护板的另一侧;本技术的有益效果如下:1)在保护吸热器内部设备的同时,能够回收溢出的光能;2)回收的能量可以转化成电能供系统设备使用,也可以供暖或制冷,降低发电运营成本。附图说明图1为本技术所述系统中上部热防护热流密度趋势图;图2为本技术所述系统中下部热防护热流密度趋势图;图3为本技术所述系统中塔式光热电站聚光吸热部分示意图;图4为本技术的所述系统的工作流程图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细描述。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术,并不用于限定本技术。相反,本技术涵盖任何由权利要求定义的在本技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步,为了使公众对本技术有更好的了解,在下文对本技术的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本技术。下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明,但不作为对本技术的限定。下面为本技术的举出最佳实施例:如图1-图4所示,本技术提供一种塔式太阳能光热发电能量回收热防护系统,所述热防护系统包括热防护板1、吸热器2、换热器1.5和聚光光伏板1.1,所述聚光光伏板1.1镶嵌在热防护板1表面,所述吸热器2和换热器1.5均设置在所述防护板相反于聚光光伏板1.1的另一面,所述吸热器2位于换热器1.5下方,所述聚光光伏板1.1包括高倍聚光光伏板1.1’、中倍聚光光伏板1.1’’和低倍聚光光伏板1.1’’’,所述高倍聚光光伏板1.1’、中倍聚光光伏板1.1’’和低倍聚光光伏板1.1’’’自下而上依次排列设置,所述吸热器2连接在所述低倍聚光光伏板1.1’’’相反于所述热防护板1的另一侧,所述热防护系统还包括供热系统和余热制冷机1.7,所述换热器1.5通过余热制冷剂连接空调房间4,所述换热器1.5连接供热系统,所述热防护系统还包括余热发电机、交流用电设备5、逆变器1.4和控制器1.2,所述换热器1.5通过余热发电机连接交流用电设备5,所述控制器1.2通过逆变器1.4连接交流用电设备5,所述热防护系统还包括直流用电设备6和蓄电池1.3,所述聚光光伏板1.1通过控制器1.2连接直流用电设备6,所述蓄电池1.3一端连接控制器1.2,另一端连接直流用电设备6,其特征在于,所述热防护系统还包括定日镜场1.3,所述定日镜场1.3位于聚光光伏板1.1相反于热防护板1的另一侧。实施例如图3-4所示,一种塔式太阳能光热发电能量回收热防护系统,所述系统包括热防护板1、聚光光伏板1.1、控制器1.2、蓄电池组1.3、逆变器1.4、换热器及系统1.5、余热回收发电机1.6,余热制冷机1.7。所述的热防护板位于塔式熔盐吸热器2的上部1和下部1'。聚光光伏板1.1镶嵌在热防护板1表面或整块布置替代热防护板,接收来自定日镜场3溢出到热防护1部位的光。聚光光伏板1.1背部有换热器1.5进行换热确保其表面温度较低,聚光光伏板1.1不会烧坏并始终运行在高效率区。聚光光伏板背部换热系统的换热器1.5可采用板式换热器或翅片管式换热器,换热工质宜采用水,在冬天需要防冻情况下采用防冻液。如图1所示,吸热器2上部随着高度的增加,热流密度逐渐减小,此区域自下而上依次分区布置高倍1.1'、中倍1.1''和低倍聚光光伏板1.1'''。冷却系统1.5对应的各分区进行流量匹配,高倍聚光区1.1'域进行大容量冷却,中倍1.1''和低倍聚光区域1.1'''冷却容量依次减小。类似的如图2所示,吸热器2下部随着高度的降低,热流密度逐渐减小,此区域自上而下依次分区布置高倍1.1'、中倍1.1''和低倍聚光光伏板1.1''',对应的冷却系统1.5容量依次减小。经过换热器1.5循环的冷却工质可进行余热回收,直接供热1.8和余热制冷1.7可以根据需要进行选择。一本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种塔式太阳能光热发电能量回收热防护系统,其特征在于,所述热防护系统包括热防护板(1)、吸热器(2)、换热器(1.5)和聚光光伏板(1.1),所述聚光光伏板(1.1)镶嵌在热防护板(1)表面,所述吸热器(2)和换热器(1.5)均设置在所述防护板相反于聚光光伏板(1.1)的另一面,所述吸热器(2)位于换热器(1.5)下方。

【技术特征摘要】
1.一种塔式太阳能光热发电能量回收热防护系统,其特征在于,所述热防护系统包括热防护板(1)、吸热器(2)、换热器(1.5)和聚光光伏板(1.1),所述聚光光伏板(1.1)镶嵌在热防护板(1)表面,所述吸热器(2)和换热器(1.5)均设置在所述防护板相反于聚光光伏板(1.1)的另一面,所述吸热器(2)位于换热器(1.5)下方。2.根据权利要求1所述的热防护系统,其特征在于,所述聚光光伏板(1.1)包括高倍聚光光伏板(1.1’)、中倍聚光光伏板(1.1”)和低倍聚光光伏板(1.1”’),所述高倍聚光光伏板(1.1’)、中倍聚光光伏板(1.1”)和低倍聚光光伏板(1.1”’)自下而上依次排列设置,所述吸热器(2)连接在所述低倍聚光光伏板(1.1”’)相反于所述热防护板(1)的另一侧。3.根据权利要求2所述的热防护系统,其特征在于,所述热防护系统还包括供热系统和余热...

【专利技术属性】
技术研发人员:王帅肖君齐志鹏
申请(专利权)人:北京首航艾启威节能技术股份有限公司
类型:新型
国别省市:北京,11

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