一种用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件制造技术

本发明专利技术公开了一种用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件，包括：汇合集箱、若干连接管组、若干过渡小集箱和若干吸热管组。连接管组包括若干连接管，若干连接管设于同一平面内，每个连接管的第一端与汇合集箱连通。连接管的第二端与其对应的过渡小集箱连通。吸热管组包括若干吸热管，吸热管与过渡小集箱连通。相邻过渡小集箱的轴线在水平面上的投影之间的偏差距离大于或等于吸热管的外径大小。连接管组包括至少两根连接管。通过引入过渡小集箱的连接管结构，使得温度梯度分散在汇合集箱、连接管、过渡小集箱和吸热管上，提高了塔式太阳能热发电吸热器的寿命。

A tube panel assembly of heat absorber for tower solar thermal power generation

The invention discloses a heat absorber tube panel assembly for tower type solar thermal power generation, which comprises a header, a plurality of connecting tube groups, a plurality of transition small headers and a plurality of heat absorbing tube groups. The connecting pipe group includes a plurality of connecting pipes which are arranged in the same plane, and the first end of each connecting pipe is communicated with the convergence header. The second end of the connecting pipe is communicated with the corresponding transition small header. The heat pipe group includes a number of heat pipes which are connected with a small transition header. The deviation distance between the projection of the axis of the adjacent transition small header on the horizontal plane is greater than or equal to the outer diameter of the heat pipe. The connecting pipe group comprises at least two connecting pipes. By introducing the connecting pipe structure of the transition small header, the temperature gradient is dispersed on the junction header, connecting pipe, transition small header and heat pipe, which improves the life of the tower type solar thermal power absorber.

【技术实现步骤摘要】
一种用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件
本专利技术属于清洁能源
，尤其涉及一种用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件。
技术介绍
在经济不断发展的同时，能源日趋短缺，传统的不可再生能源日益枯竭，经济发展越来越受制于能源的开发利用，可再生能源的利用受到普遍关注，特别是太阳能利用更受世人的重视。太阳能热发电是当前太阳能利用的一种主要方式。当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为塔式太阳能热发电、槽式太阳能热发电、碟式太阳能热发电。在太阳能热发电领域，塔式太阳能热发电因具有高光热转换效率，高聚焦温度，控制系统安装调试简单，散热损失少等优势，将成为下一个可商业化运营的新型能源技术。在塔式太阳能热发电领域，吸热器为塔式太阳能热发电系统的一个核心组成部分。定日镜将太阳光反射到吸热器上，对吸热工质进行加热，从而将光能转化为热能，进而驱动汽轮机发电。现有的吸热器结构一般是组成吸热面的吸热管直接与汇合集箱进行焊接，通常有多排吸热管与汇合集箱上通常有多排管连接。当吸热器内工质发生变化时，热工质首先进入汇合集箱，然后进入吸热管，由于汇合集箱壁厚与吸热管壁厚相差较大，汇合集箱与吸热管由于热工质温度变化而引起的壁温变化速度不同，这样就会产生温度差异，吸热管的壁面温度变化较快，汇合集箱壁面温度变化较慢，这样在吸热管与集箱的连接焊缝处就会产生很大的热应力，尤其对于启动阶段和多云工况，吸热器内的工质温度极速变化，热应力的差异会带来十分恶劣的影响，而太阳能热发电站每天都需要启停且要时常面对多云工况，长期如此必然会引起吸热器吸热管爆管，机组将不得不被迫停机，造成重大的经济损失。专利技术内容本专利技术要解决的技术问题是提供用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件，解决了吸热管与汇合集箱连接处寿命低的问题。为解决上述问题，本专利技术的技术方案为：本专利技术的一种用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件，包括：上汇合集箱；下汇合集箱；至少两个上连接管组，所述上连接管组包括至少两根上连接管，每个所述上连接管的第一端与所述上汇合集箱连通；至少两个下连接管组，所述下连接管组包括至少两根下连接管，每个所述下连接管的第一端与所述下汇合集箱连通；至少两个上过渡小集箱，每个所述上连接管的第二端与所述上过渡小集箱连通；至少两个下过渡小集箱，每个所述下连接管的第二端与所述下过渡小集箱连通；吸热管屏，由若干吸热管组组合而成，所述吸热管组包括若干吸热管，每个所述吸热管包括上弯管段、下弯管段以及位于所述上弯管段和下弯管段之间的直管段，所述吸热管的上弯管段与所述上过渡小集箱连通，所述吸热管的下弯管段与所述下过渡小集箱连通。本专利技术的用于塔式太阳能热发电的吸热管屏组件，所述吸热管组、上连接管组、下连接管组、上过渡小集箱、下过渡小集箱的数量相同且一一对应。本专利技术的用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件，相邻的所述上过渡小集箱的轴线在水平面上的投影之间的间距大于或等于所述吸热管的外径；相邻的所述下过渡小集箱的轴线在水平面上的投影之间的距离大于或等于所述吸热管的外径。本专利技术的用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件，每个所述吸热管组内的所述吸热管并列平行设置，每个所述吸热管组内相邻的两个吸热管的中心线之间的间距大于或等于所述吸热管的外径与所述上过渡小集箱数目或下过渡小集箱数目的乘积。本专利技术的用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件，每个上连接管组中的所述若干上连接管设于同一平面内，每个下连接管组中的所述若干下连接管设于同一平面内。本专利技术的用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件，同一连接管组中的每个所述连接管与所述汇合集箱的连通点呈直线排布。本专利技术的用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件，所述上连接管与所述上过渡小集箱的连接点位于所述上过渡小集箱的竖直上方，所述下连接管与所述下过渡小集箱的连接点位于所述下过渡小集箱的竖直下方。本专利技术的用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件，相邻两个上过渡小集箱的中心轴线之间的高度差大于所述上过渡小集箱的外径；相邻两个下过渡小集箱的中心轴线之间的高度差大于所述下过渡小集箱的外径。本专利技术的用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件，当所述上过渡小集箱的数量为偶数时，所述上过渡小集箱沿经过所述上汇合集箱中心轴线的竖直平面呈镜像对称设置；当所述上过渡小集箱的数量为奇数时，其中一个上过渡小集箱设置于所述上汇合集箱正下方，且与所述上汇合集箱平行设置，其余上过渡小集箱沿经过所述上汇合集箱中心轴线的竖直平面呈镜像对称设置；当所述下过渡小集箱的数量为偶数时，所述下过渡小集箱沿经过所述下汇合集箱中心轴线的竖直平面呈镜像对称设置；当所述下过渡小集箱的数量为奇数时，其中一个下过渡小集箱设置于所述下汇合集箱正上方，且与所述下汇合集箱平行设置，其余下过渡小集箱沿经过所述下汇合集箱中心轴线的竖直平面呈镜像对称设置。本专利技术的一种用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件，当所述上过渡小集箱的数量为奇数时，位于上汇合集箱正下方的上过渡小集箱与上汇合集箱连通时，连通二者的上连接管自所述上汇合集箱表面的引出方向与竖直方向之间的夹角为0°，其余上连接管自所述上汇合集箱表面引出的方向与竖直方向之间的夹角为10°-45°；当所述上过渡小集箱的数量为偶数时，上连接管自所述上汇合集箱表面引出的方向与竖直方向之间的夹角为10°-45°；当所述下过渡小集箱的数量为奇数时，位于下汇合集箱正上方的下过渡小集箱与下汇合集箱连通时，连通二者的下连接管自所述下汇合集箱表面的引出方向与竖直方向之间的夹角为0°，其余下连接管自所述下汇合集箱表面引出的方向与竖直方向之间的夹角为10°-45°；当所述下过渡小集箱的数量为偶数时，下连接管自所述下汇合集箱表面引出的方向与竖直方向之间的夹角为10°-45°。本专利技术由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：1、本专利技术通过在常规吸热器中引入过渡小集箱及连接过渡小集箱和汇合集箱的连接管，使得吸热管、过渡小集箱、连接管、汇合集箱四个构件上的温度分布梯度更小，相邻两个构件之间的温度差异更小，从而能够减小各构件所受到的热应力，降低各构件连接处发生泄漏的风险。2、在常规的吸热器中，吸热管直接与汇合集箱连通，一旦任意一个吸热管与汇合集箱的连接处发生泄漏，均需要将整个吸热器停机，本专利技术通过引入多个过渡小集箱，当某一个过渡小集箱与吸热管的连接处发生泄漏时，可通过控制手段将发生故障的过渡小集箱及对应的吸热管从吸热器的正常工作中移除，从而可保证吸热器其他部分的正常运转，提高了吸热器的可靠性，延长了整个发电系统的发电时间，同时，还能降低因吸热器突然停机对整个发电系统后端的换热器、汽轮机、发电机等昂贵组件的冲击。3、在常规的吸热器中，每根吸热管均与汇合集箱连通，需要在汇合集箱上开设大量的连通孔，大大降低了汇合集箱的强度，本专利技术通过引入过渡小集箱，再通过连接管转接至与汇合集箱，由于连接管的数量要远远小于吸热管的数量，因此，可大幅降低在汇合集箱上的开孔数量，从而可大幅延长汇合集箱的使用寿命。4、吸热管是吸热器中的核心部件，对于50MW的塔式太阳能热发电系统而言，吸热器的直径约为20m，高度也将近20m，吸热管的壁厚、材质、数量以及其他规格参数，均需要根据整个发电系统的发电功率，对太阳光的吸热效率、制造工艺等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件，其特征在于，包括：上汇合集箱；下汇合集箱；至少两个上连接管组，所述上连接管组包括至少两根上连接管，每个所述上连接管的第一端与所述上汇合集箱连通；至少两个下连接管组，所述下连接管组包括至少两根下连接管，每个所述下连接管的第一端与所述下汇合集箱连通；至少两个上过渡小集箱，每个所述上连接管的第二端与所述上过渡小集箱连通；至少两个下过渡小集箱，每个所述下连接管的第二端与所述下过渡小集箱连通；吸热管屏，由若干吸热管组组合而成，所述吸热管组包括若干吸热管，每个所述吸热管包括上弯管段、下弯管段以及位于所述上弯管段和下弯管段之间的直管段，所述吸热管的上弯管段与所述上过渡小集箱连通，所述吸热管的下弯管段与所述下过渡小集箱连通。

【技术特征摘要】
1.一种用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件，其特征在于，包括：上汇合集箱；下汇合集箱；至少两个上连接管组，所述上连接管组包括至少两根上连接管，每个所述上连接管的第一端与所述上汇合集箱连通；至少两个下连接管组，所述下连接管组包括至少两根下连接管，每个所述下连接管的第一端与所述下汇合集箱连通；至少两个上过渡小集箱，每个所述上连接管的第二端与所述上过渡小集箱连通；至少两个下过渡小集箱，每个所述下连接管的第二端与所述下过渡小集箱连通；吸热管屏，由若干吸热管组组合而成，所述吸热管组包括若干吸热管，每个所述吸热管包括上弯管段、下弯管段以及位于所述上弯管段和下弯管段之间的直管段，所述吸热管的上弯管段与所述上过渡小集箱连通，所述吸热管的下弯管段与所述下过渡小集箱连通。2.根据权利要求1所述的用于塔式太阳能热发电的吸热管屏组件，其特征在于，所述吸热管组、上连接管组、下连接管组、上过渡小集箱、下过渡小集箱的数量相同且一一对应。3.根据权利要求1所述的用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件，其特征在于，相邻的所述上过渡小集箱的轴线在水平面上的投影之间的间距大于或等于所述吸热管的外径；相邻的所述下过渡小集箱的轴线在水平面上的投影之间的距离大于或等于所述吸热管的外径。4.根据权利要求2所述的用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件，其特征在于，每个所述吸热管组内的所述吸热管并列平行设置，每个所述吸热管组内相邻的两个吸热管的中心线之间的间距大于或等于所述吸热管的外径与所述上过渡小集箱数目或下过渡小集箱数目的乘积。5.根据权利要求1所述的用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件，其特征在于，每个上连接管组中的所述若干上连接管设于同一平面内，每个下连接管组中的所述若干下连接管设于同一平面内。6.根据权利要求1所述的用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件，其特征在于，同一连接管组中的每个所述连接管与所述汇合集箱的连通点呈直线排布。7.根据权利要求1所述的用于塔式太阳能热发电的吸热器管屏组件，其特征在于，所述上连接管与所述上过渡小集箱的连接点位于所述上...

【专利技术属性】
技术研发人员：高越，陈明强，易富兴，唐亚平，周慧，
申请(专利权)人：浙江中控太阳能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33