一种多段下落式颗粒吸热器及太阳能发电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多段下落式颗粒吸热器及太阳能发电系统，该颗粒吸热器包括第一吸热部和第二吸热部，第一吸热部包括第一吸热口、第一颗粒幕帘和第一斜板，第二吸热部包括第二吸热口、第二颗粒幕帘，第一吸热口的位置高于第二吸热口，第一斜板设置在第一吸热口的底部，流经第一斜板的第一颗粒幕帘形成与第二吸热口对应的第二颗粒幕帘。所述第一斜板用于阻挡颗粒下落的速度。本发明专利技术提供的多段颗粒吸热器，通过在吸热器上设置两个吸热口，第一吸热口的底部设置第一斜板，颗粒在下落的过程，碰到第一斜板，然后沿着第一斜板向下滑落，延缓了颗粒下落速度，增加了颗粒升温的可控性。增加了颗粒升温的可控性。增加了颗粒升温的可控性。

【技术实现步骤摘要】
一种多段下落式颗粒吸热器及太阳能发电系统


[0001]本专利技术属于颗粒吸热器
，尤其涉及一种多段下落式颗粒吸热器及太阳能发电系统。

技术介绍

[0002]固体颗粒吸储热技术是一种新型太阳能吸储热技术，是第三代塔式光热发电研究的主流技术之一，其主要优势体现在：(1)固体颗粒可以同时满足吸热、传热和储热的需求；(2)颗粒的成本较低；(3)颗粒吸热温度高，可达1000℃；(4)颗粒的存储和输送不需要采用价格高昂的金属材料，设备成本较低。
[0003]目前，在太阳能光热发电技术中负责将太阳能转化为热能的部件是吸热器，其运行性能直接关系到整个光热发电系统的安全稳定高效运行。颗粒吸热器是吸储热系统的核心设备，是目前颗粒吸储热系统研究的重点方向。当前国际上比较典型的颗粒吸热器类型有自由下落式颗粒吸热器、阻碍流式颗粒吸热器、离心式颗粒吸热器、石英管式颗粒吸热器、单斜板式颗粒吸热器等，下落式颗粒吸热器由美国桑迪亚实验室首先提出，是指固体颗粒因其自身重力下落，接受太阳光辐射后加热固体颗粒，以提高高温固体颗粒，结构简单，吸热效率高，被认为是最具商业化应用前景的颗粒吸热技术之一。但是，下落式吸热器的颗粒下落速度快，加热时间短，升温速率快，难以控制颗粒升温，不利于换热系统和发电系统的运行。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术实施例提供了一种多段下落式颗粒吸热器及太阳能发电系统，该颗粒吸热器能够控制颗粒下落的速度，减缓颗粒在升温过程中的下落速度，增加颗粒升温速率的可控性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0006]一种多段下落式颗粒吸热器，包括壳体，所述壳体的顶部开设颗粒进口，所述壳体的底部开设颗粒出口，还包括第一吸热部和第二吸热部，第一吸热部包括第一吸热口、第一颗粒幕帘和第一斜板，第二吸热部包括第二吸热口和第二颗粒幕帘；第一吸热口的位置高于第二吸热口，第一斜板设置在第一吸热口底部，流经第一斜板的第一颗粒幕帘形成与第二吸热口对应的第二颗粒幕帘。
[0007]第二吸热部还包括第二斜板，所述第二斜板设置在所述第二吸热口的底部。
[0008]颗粒吸热器的颗粒进口为狭长的入口，颗粒从颗粒进口处进入颗粒吸热器，形成的颗粒流为颗粒幕帘，由于颗粒用于吸收太阳能的热量，因此颗粒幕帘呈现中间温度高、两侧温度低的温度分布，导致颗粒吸热不均匀。
[0009]因此，所述第一斜板包括沿同一方向倾斜并层叠设置的第一上斜板和第一下斜板，所述第一上斜板上设置若干第一上隔板，第一下斜板上设置若干第一下隔板，第一上隔板和第一下隔板分别沿第一上斜板和第一下斜板延伸；
[0010]所述第一上斜板上设置有与第一颗粒幕帘对应的第一上颗粒收集区和第一颗粒落料口；所述第一下斜板设置有与第一颗粒落料口对应的第一下颗粒收集区；
[0011]第一上隔板和第一下隔板在水平面内的投影所形成的夹角大于0。
[0012]在第一上斜板上设置第一上隔板，和第一下斜板上设置第一下隔板，将第一上斜板和第一下斜板上的空间分割为不同的颗粒流道，第一颗粒幕帘流至第一上斜板或第一下斜板上后，第一颗粒幕帘的两侧颗粒和位于中间颗粒位置发生互换。从而将第一颗粒幕帘两侧低温颗粒流至第二颗粒幕帘的中间，中间颗粒流至第二颗粒幕帘的两侧。
[0013]具体实现的方式为：
[0014]所述第一上颗粒收集区设置在第一颗粒落料口的两侧，颗粒经第一颗粒落料口的进入第一下颗粒收集区；第一上隔板的上端设置在第一上颗粒收集区；
[0015]第一上隔板的上端与第一上斜板沿延伸方向的中心线之间的距离，大于第一上隔板的下端与第一上斜板沿延伸方向的中心线之间的距离；
[0016]第一下隔板的上端设置在第一下颗粒收集区，第一下隔板的上端与第一下斜板沿延伸方向的中心线之间的距离，小于第一下隔板的下端与第一下斜板沿延伸方向的中心线之间的距离。
[0017]所述第一上斜板上的第一上隔板形成第一上颗粒流道，第一上颗粒收集区与所述第一上颗粒流道连通，所述第一下斜板上的第一下隔板形成第一下颗粒流道，所述第一下颗粒流道与所述第一下颗粒收集区连通，
[0018]所述第一吸热口的第一颗粒幕帘中间颗粒通过所述第一颗粒落料口，下落至第一下颗粒收集区，并经第一下颗粒流道流至第二颗粒幕帘的两侧；
[0019]所述第一吸热口的第一颗粒幕帘两侧颗粒通过第一上颗粒收集口，经过第一上颗粒流道流至第二颗粒幕帘的中间。
[0020]或，所述第一颗粒落料口设置在第一上颗粒收集区的两侧，第一上隔板的上端设置在第一上颗粒收集区；
[0021]第一上隔板的上端与第一上斜板沿延伸方向的中心线之间的距离，小于第一上隔板的下端与第一上斜板沿延伸方向的中心线之间的距离；
[0022]第一下隔板的上端设置在第一下颗粒收集区，第一下隔板的上端与第一下斜板沿延伸方向的中心线之间的距离，大于第一下隔板的下端与第一下斜板沿延伸方向的中心线之间的距离。
[0023]所述第一上斜板上的第一上隔板形成第一上颗粒流道，第一上颗粒流道与第一上颗粒收集区连通，所述第一下斜板上的第一下隔板形成第一下颗粒流道，所述第一下颗粒流道与所述第一下颗粒收集区连通，
[0024]所述第一吸热口的第一颗粒幕帘中间颗粒通过所述第一上颗粒收集区，经第一上颗粒流道流至第二颗粒幕帘的两侧；
[0025]所述第一吸热口的第一颗粒幕帘两侧颗粒通过第一颗粒落料口，掉落至第一下颗粒收集区，经过第一下颗粒流道流至第二颗粒幕帘的中间颗粒。
[0026]第二颗粒幕帘的颗粒受热温度同样呈现中间高、两侧低的现象，但是第二吸热口的中间颗粒来自于第一吸热口温度较低的两侧颗粒，需要经过第二吸热口能流密度较高的区域后提升温度。第二吸热口的两侧颗粒来自于第一吸热口温度较高的中间颗粒，匹配较
低的提升温度即可，因此需要经过第二吸热口能流密度较低的区域，最终流至第二斜板的颗粒温度已经相当均匀，因此最终从第二斜板的中间区域流出即可。
[0027]因此，所述第二斜板上设置若干第二隔板，第二隔板沿第二斜板延伸；
[0028]所述第二斜板上设置有与第二颗粒幕帘对应的第二颗粒收集区，所述第二隔板的上端设置在第二颗粒收集区，第二隔板的上端与第二斜板沿延伸方向的中心线之间的距离，大于第二隔板的下端与第二斜板沿延伸方向的中心线之间的距离。在第二斜板上设置第二隔板，使颗粒幕帘从第二斜板的中间区域流出。
[0029]由于太阳光聚焦于吸热口时，大部分太阳能被颗粒幕帘吸收，但仍旧有相当一部分太阳光透过颗粒幕帘，会损失一部分太阳能，因此进一步地，所述第一吸热部包括第一反射板，所述第一反射板设置在与所述第一吸热口相对的位置，第一吸热口和第一反射板分别位于第一颗粒幕帘的两侧，用于将第一吸热口透过第一颗粒幕帘的太阳能反射至第一上斜板上；
[0030]所述第一吸热部包括第二反射板，所述第二反射板设置在与所述第二吸热口相对的位置，第二吸热口和第二反射板分别位于第二颗粒幕帘的两侧，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多段下落式颗粒吸热器，其特征在于，包括第一吸热部和第二吸热部，第一吸热部包括第一吸热口、第一颗粒幕帘和第一斜板，第二吸热部包括第二吸热口和第二颗粒幕帘；第一吸热口的位置高于第二吸热口，第一斜板设置在第一吸热口底部，流经第一斜板的第一颗粒幕帘形成与第二吸热口对应的第二颗粒幕帘。2.根据权利要求1所述的多段下落式颗粒吸热器，其特征在于，所述第二吸热部还包括第二斜板，所述第二斜板设置在所述第二吸热口的底部。3.根据权利要求1或2所述的多段下落式颗粒吸热器，其特征在于，所述第一斜板包括沿同一方向倾斜并层叠设置的第一上斜板和第一下斜板，所述第一上斜板设置有若干第一上隔板，第一下斜板上设置若干第一下隔板，第一上隔板和第一下隔板分别沿第一上斜板和第一下斜板延伸；所述第一上斜板上设置有与所述第一颗粒幕帘对应的第一上颗粒收集区和第一颗粒落料口；所述第一下斜板设置有与第一颗粒落料口对应的第一下颗粒收集区；第一上隔板和第一下隔板在水平面内的投影所形成的夹角大于0。4.根据权利要求3所述的多段下落式颗粒吸热器，其特征在于，所述第一上颗粒收集区设置在第一颗粒落料口的两侧，第一上隔板的上端设置在第一上颗粒收集区；第一上隔板的上端与第一上斜板沿延伸方向的中心线之间的距离，大于第一上隔板的下端与第一上斜板沿延伸方向的中心线之间的距离；第一下隔板的上端设置在第一下颗粒收集区，第一下隔板的上端与第一下斜板沿延伸方向的中心线之间的距离，小于第一下隔板的下端与第一下斜板沿延伸方向的中心线之间的距离。5.根据权利要求3所述的多段下落式颗粒吸热器，其特征在于，所述第一颗粒落...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：浙江高晟光热发电技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：