一种凹型管屏的塔式太阳能吸热器制造技术

本实用新型专利技术公开了凹型管屏的塔式太阳能吸热器，包括吸热器管屏和设置在吸热器管屏上下两端的分配集箱和汇集集箱，所述吸热器管屏由若干片迎光侧设置为凹面的凹型吸热屏按照圆周排列围成，各凹型吸热屏相互独立并且各凹型吸热屏之间预留有屏间膨胀间隙。本实用新型专利技术具有如下优点：在凹型吸热屏等量受热面积时吸热器外形尺寸更小，有利于提高综合热效率并降低工程难度；在吸热器外形尺寸固定的情形下吸热面相对更大，有利于降低镜场聚焦难度并且利于实现控制目标减小溢出；凹型吸热屏可实现完全互换，制作、安装简便且现场备件少，凹型吸热屏和吸热管均可自由膨胀且无附加热应力，受热不变形；凹型吸热屏可整体更换，吸热管可相对独立检修更换。独立检修更换。独立检修更换。

【技术实现步骤摘要】
一种凹型管屏的塔式太阳能吸热器


[0001]本技术涉及太阳能光热发电的
，更具体地讲，涉及一种凹型管屏的塔式太阳能吸热器。

技术介绍

[0002]聚光集热吸热器(熔盐或水/汽)系统是塔式太阳能光热电站聚光集热系统中的核心部分，位于吸热塔顶部的吸热器受热面内接受来自聚光场的高能太阳辐射并将热量传递给在吸热管内流动介质，在吸热器出口产出高温熔盐或蒸汽。塔式聚光技术可实现高达1200kW/m2辐射热流密度，理论加热温度为1100℃以上，吸热器系统的运行条件复杂恶劣、安全控制要求很高。
[0003]在塔式光热发电站中，需要使用大量的定日镜将太阳光热量聚焦到吸热器上用以收集太阳能。在不同的日期和同一天不同的时间段，太阳光的DNI(直接辐射)能量和定日镜的光学效率也都是变化的，加之云层、风速、风向等气象条件的影响，使得吸热器负荷和温度等参数常常处于动态变化中，因此结构设计时管屏内受热管不宜相互固定，必须保证整个管屏和单个吸热管均可在垂直和宽度方向自由膨胀，否则容易导致受热管严重变形、损坏，也不便于检修时的换管操作。
[0004]塔式太阳能吸热器，不论是外表面受热型还是腔体式内表面受热型，其受热面通常采用管壁式结构，即吸热介质在管子内流动，管子排列成平面或圆弧面。裸露布置的受热面散热损失较大，设计中可通过降低受热面积的方式来降低散热损失，但是随着面积减小又会导致吸热器表面热流密度极高，这种高热流密度增加了受热面金属迎光侧的金属壁温和工质的膜温。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本技术提供了一种在吸热器外形确定的情况下受热面积更大且吸热管可自由膨胀、吸热屏可独立更换的凹型管屏的塔式太阳能吸热器。
[0006]为此，本技术提供了一种凹型管屏的塔式太阳能吸热器，包括吸热器管屏和设置在吸热器管屏两端的上集箱和下集箱，其中，所述吸热器管屏由若干片迎光侧设置为凹面的凹型吸热屏按照圆周排列围成，各凹型吸热屏相互独立并且各凹型吸热屏之间预留有屏间膨胀间隙。
[0007]进一步地，所述塔式太阳能吸热器为整体呈柱形结构的外表面受热式吸热器，塔式太阳能吸热器的介质为水/汽或熔盐。
[0008]进一步地，所述凹型吸热屏由吸热管按预定凹面曲线紧密排列形成具有预定曲率半径的凹面，所述凹型吸热屏中的各吸热管单独支撑固定。
[0009]进一步地，所述吸热器管屏中的吸热管通过柔性连接管分别与两端的上集箱和下集箱连接，所述上集箱和下集箱分组设置或整体设置。
[0010]进一步地，所述上集箱和下集箱以及柔性连接管均设置在吸热器管屏的有效吸热
段之外并且还配设有伴热单元和保温防护单元。
[0011]进一步地，每片凹型吸热屏两侧各1～3根吸热管分别通过滑动式吸热管固定单元滑动支撑并且每片凹型吸热屏两侧各1～3根吸热管之间的吸热管分别通过管屏固定单元固定，所述滑动式吸热管固定单元与管屏固定单元之间刚性连接。
[0012]进一步地，凹型吸热屏左侧的滑动式吸热管固定单元连接在管屏固定单元的上方或下方，凹型吸热屏右侧的滑动式吸热管固定单元相对地连接在在管屏固定单元的下方或上方。
[0013]进一步地，所述管屏固定单元的一侧通过吸热管固定连接单元与所述每片凹型吸热屏两侧各1～3根吸热管之间的吸热管分别连接且另一侧通过管屏固定连接单元与塔式太阳能吸热器的钢构架连接，所述滑动式吸热管固定单元通过吸热管滑动连接单元与所述每片凹型吸热屏两侧各1～3根吸热管分别连接。
[0014]进一步地，所述吸热管固定连接单元与吸热管连接时允许其连接的吸热管在吸热器管屏的长度和宽度方向上自由热膨胀。
[0015]进一步地，所述塔式太阳能吸热器为单侧受热，所述吸热器管屏的背光侧还设置有保温防护层。
[0016]本技术凹型管屏的塔式太阳能吸热器具有如下优点：
[0017]1)在凹型吸热屏等量受热面积时吸热器外形尺寸更小，凹型受热面能够减小发散、反射热损，有利于提高综合热效率并降低工程难度；
[0018]2)在吸热器外形尺寸固定的情形下吸热面相对更大，有利于降低镜场聚焦难度并且利于实现控制目标减小溢出；
[0019]3)凹型吸热屏可实现完全互换，制作、安装简便且现场备件少，凹型吸热屏和吸热管均可自由膨胀且无附加热应力，受热不变形；
[0020]4)凹型吸热屏可整体更换，能够降低检修时间并提高设备可用率；同时，吸热管可相对独立检修更换，工作量小且不影响其他吸热管。
附图说明
[0021]图1示出了根据本技术示例性实施例的凹型管屏的塔式太阳能吸热器的主视结构示意图。
[0022]图2示出了根据本技术示例性实施例的凹型管屏的塔式太阳能吸热器的俯视结构示意图。
[0023]图3示出了根据本技术示例性实施例的凹型管屏的塔式太阳能吸热器中凹型吸热屏的局部放大结构示意图。
[0024]图4A示出了根据本技术示例性实施例的凹型管屏的塔式太阳能吸热器中凹型吸热屏的安装结构示意图，图4B示出了根据本技术示例性实施例的凹型管屏的塔式太阳能吸热器中相邻凹型吸热屏的安装结构示意图，图 4C示出了根据本技术示例性实施例的凹型管屏的塔式太阳能吸热器中滑动式吸热管固定单元与管屏固定单元的连接结构示意图，图4D示出了根据本技术示例性实施例的凹型管屏的塔式太阳能吸热器中相邻凹型吸热屏之间屏间膨胀间隙的设置结构示意图。
[0025]附图标记说明：
[0026]1‑
凹型吸热屏；101a/b
‑
柔性连接管；102a
‑
上集箱；102b
‑
下集箱；103
‑
吸热管；2
‑
管屏固定单元；3a/b
‑
滑动式吸热管固定单元；4a/b/c
‑
管屏固定连接单元；5a
‑
吸热管固定连接单元；5b
‑
吸热管滑动连接单元；6
‑
保温防护层。
具体实施方式
[0027]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0028]本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0029]本技术旨在提供一种新型的塔式太阳能吸热器，保证受热面积较大的同时确保吸热屏和吸热管的自由膨胀及更换维修便利。
[0030]图1示出了根据本技术示例性实施例的凹型管屏的塔式太阳能吸热器的主视结构示意图，图2示出了根据本技术示例性实施例的凹型管屏的塔式太阳能吸热器的俯视结构示意图。
[0031]如图1和图2所示，根据本技术的示例性实施例，所述凹型管屏的塔式太阳能吸热器包括吸热器管屏和设置在吸热器管屏两端的上集箱102本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种凹型管屏的塔式太阳能吸热器，其特征在于，包括吸热器管屏和设置在吸热器管屏两端的上集箱和下集箱，其中，所述吸热器管屏由若干片迎光侧设置为凹面的凹型吸热屏按照圆周排列围成，各凹型吸热屏相互独立并且各凹型吸热屏之间预留有屏间膨胀间隙。2.根据权利要求1所述凹型管屏的塔式太阳能吸热器，其特征在于，所述塔式太阳能吸热器为整体呈柱形结构的外表面受热式吸热器，塔式太阳能吸热器的介质为水/汽或熔盐。3.根据权利要求1所述凹型管屏的塔式太阳能吸热器，其特征在于，所述凹型吸热屏由吸热管按预定凹面曲线紧密排列形成具有预定曲率半径的凹面，所述凹型吸热屏中的各吸热管单独支撑固定。4.根据权利要求1或3所述凹型管屏的塔式太阳能吸热器，其特征在于，所述吸热器管屏中的吸热管通过柔性连接管分别与两端的上集箱和下集箱连接，所述上集箱和下集箱分组设置或整体设置。5.根据权利要求4所述凹型管屏的塔式太阳能吸热器，其特征在于，所述上集箱和下集箱以及柔性连接管均设置在吸热器管屏的有效吸热段之外并且还配设有伴热单元和保温防护单元。6.根据权利要求1或3所述凹型管屏的塔式太阳能吸热器，其特征在于，每片凹型吸热屏两侧各1～3根吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧平伟，
申请(专利权)人：东方电气集团东方锅炉股份有限公司，
类型：新型
国别省市：