一种热管式二次反射聚光的一体化塔式发电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种热管式二次反射聚光的一体化塔式发电系统，环形热管式吸收器通过承载塔架悬空设置在筒状水罐上方，环形热管式吸热器顶部套装有抛物面反射镜面，抛物面反射镜面上方通过蒸汽发生管连接有蒸汽发生器，环形热管式吸热器通过蒸发上升管与蒸汽发生器的换热进口连接，蒸汽发生器的换热出口通过冷凝回流管与环形热管式吸热器连接，蒸汽发生器的顶部通过蒸汽管道与过热换热器连接，过热换热器的换热进口通过蒸发段热管与筒状水罐内腔上部联通，过热换热器的换热出口通过回流段热管与筒状水罐内腔底部连通，过热换热器通过出口通道与发电机的蒸汽轮机连通。本发明专利技术的发电系统具有太阳能利用率高、可操作性强和成本低廉的特点。廉的特点。廉的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种热管式二次反射聚光的一体化塔式发电系统


[0001]本专利技术涉及太阳能热发电
，特别是一种热管式二次反射聚光的一体化塔式发电系统。

技术介绍

[0002]目前，太阳能发电技术是一项利用太阳能可再生资源服务于人类的技术；而且太阳能中的高温技术是我国太阳能热利用技术发展的重点，中温领域热利用技术可用于区域性建筑供暖、空调制冷、海水淡化及部分工业用热等。而高温领域，主要为太阳能热发电技术。
[0003]就研究现状而言，中国专利技术专利申请201210316364.1公开了一种塔式太阳能发电系统，提升了太阳能发电的整体控制的可操作性；中国专利技术专利申请、201310419565.9公开了一种蓄热换热一体化的塔式太阳能发电系统；中国专利技术专利申请201510133429.2公开了一种利用液氮辅助储能型塔式太阳能发电站。
[0004]但是，以上的三个专利中虽然都涉及到了塔式太阳能发电，但都存在太阳能利用率低的情况，且结构复杂。
[0005]针对于此，中国专利技术专利申请201610326403.4公开了一种塔式太阳能发电系统热工参数监控装，能实现远程监控，改善塔式发电的工作条件，从整体上提高了塔式太阳能发电系统的操作性。
[0006]但在实际应用中，发电系统普遍存在不稳定性、结构复杂、利用率低下等特性，故太阳能的利用效率还有很大的提高。

技术实现思路

[0007]本专利技术的最主要目的在于提供了一种热管式二次反射聚光的一体化塔式发电系统，具有太阳能利用率高、可操作性强和成本低廉的特点。
[0008]本专利技术可以通过以下技术方案来实现：本专利技术公开了一种热管式二次反射聚光的一体化塔式发电系统，包括二次太阳能吸收器、过热换热器和环形热管式吸收器，所述二次太阳能吸收器包括筒状水罐，所述环形热管式吸收器通过承载塔架悬空设置在所述筒状水罐上方，所述环形热管式吸热器顶部套装有抛物面反射镜面，所述抛物面反射镜面上方通过蒸汽发生管连接有蒸汽发生器，所述所述环形热管式吸热器通过蒸发上升管与蒸汽发生器的换热进口连接，所述蒸汽发生器的换热出口通过冷凝回流管与环形热管式吸热器连接，所述蒸汽发生器的顶部通过蒸汽管道与过热换热器连接，所述过热换热器的换热进口通过蒸发段热管与所述筒状水罐内腔上部联通，所述过热换热器的换热出口通过回流段热管与所述筒状水罐内腔底部连通，所述过热换热器通过出口通道与发电机的蒸汽轮机连通。
[0009]从系统构成上，本专利技术中的二次太阳能吸收器，可对太阳光时进行再吸收，提高了太阳能的利用效率；从能源利用率上，本专利技术抛物面反射镜面，能够将反射到抛物面反射镜
面上的太阳光反射到的二次太阳能吸收器的辐射收集热管上进行再吸收，提高了太阳能的利用效率；从结构设计上，本专利技术将环形热管式吸收器放置于塔架中间，降低了塔架的高度，节约了成本；从操作性上，本专利技术的整个系统中的水蒸汽的循环都是利用其自身和重力进行循环，在节约了材料和生产成本的同时，使整个系统的结构紧凑、可操作性更高、减少了维护成本。
[0010]进一步地，所述环形热管式吸热器包括上环形管和下环形管，所述上环形管和下环形管之间沿着圆周方向均匀分布有若干平行设置的吸热管，所述吸热管的两端分别与上环形管和下环形管连通，所述冷凝回流管的底端与上环形管连通，所述蒸发上升管的底端与下环形管连通。
[0011]进一步地，所述环形热管式吸热器内部还设置有曲面二次反射镜面，所述曲面二次反射镜面位于所述吸热管的内侧。环形热管式吸收器内部设置有曲面二次反射镜面，曲面二次反射镜面可将没有照射到环形热管吸热器外侧的太阳光反射到环形热管吸热器的吸热管内侧，从而进行太阳光的二次吸收，提高了太阳能的利用效率。
[0012]进一步地，所述蒸汽发生器、内部设置有液位传感器，所述蒸汽发生器的侧壁上设置有补水管口，所述补水管口上连接有补水电磁阀，所述液位传感器、补水电磁阀分别与补水控制器连接。当蒸汽发生器内部没水时，通过补水电磁阀、液位传感器和补水控制器的配合，能够给蒸汽发生器内部自动加水。
[0013]进一步地，所述筒状水罐内腔底部设有若干辐射收集热管，所述辐射收集热管在筒状水罐的内部呈环状均匀分布，确保对太阳光的吸收效果更好。
[0014]进一步地，所述蒸汽发生器内部设置有S型换热管，所述S型换热管的两端分别与蒸汽发生器的换热进口、换热出口连通，设置的S型换热管有助于提高换热的接触面积，使得更多的水能够蒸发成水蒸气，从而提高发电效率。
[0015]进一步地，所述承载塔架包括多个承载杆，承载杆固定在环形热管式吸热器与筒状水罐之间并沿着圆周方向均匀分布，，使得结构支撑更加稳定可靠。
[0016]进一步地，所述蒸汽发生器设置在抛物面反射镜面抛物面的焦点处。
[0017]本专利技术热管式二次反射聚光的一体化塔式发电系统具有如下有益的技术效果：第一、太阳能利用率高，从系统构成上，本专利技术中的二次太阳能吸收器，可对太阳光时进行再吸收，提高了太阳能的利用效率；从能源利用率上，本专利技术抛物面反射镜面，能够将反射到抛物面反射镜面上的太阳光反射到的二次太阳能吸收器的辐射收集热管上进行再吸收，提高了太阳能的利用效率；第二、可操作性强，本专利技术的整个系统中的水蒸汽的循环都是利用其自身和重力进行循环，在节约了材料和生产成本的同时，使整个系统的结构紧凑、可操作性更高；第三、成本低廉，从结构设计上，本专利技术将环形热管式吸收器放置于塔架中间，降低了塔架的高度，节约了成本；从操作性上，本专利技术的整个系统中的水蒸汽的循环都是利用其自身和重力进行循环，在节约了材料和生产成本。
附图说明
[0018]附图1为一种热管式二次反射聚光的一体化塔式发电系统的整体结构立体示意图；
附图2为一种热管式二次反射聚光的一体化塔式发电系统的整体结构正视示意图；附图3为一种热管式二次反射聚光的一体化塔式发电系统中蒸汽发生器内部的结构示意图；附图4为一种热管式二次反射聚光的一体化塔式发电系统中环形热管式吸热器内部的结构示意图；附图5为一种热管式二次反射聚光的一体化塔式发电系统中二次太阳能吸收器与过热换热器内部的结构示意图；附图6为一种热管式二次反射聚光的一体化塔式发电系统与蒸汽轮机、发电机连接的结构示意图。
[0019]附图标记包括：1
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蒸汽管道，2
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补水管口，3
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蒸汽发生器，4
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冷凝回流管，5
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蒸发上升管，6
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抛物面反射镜面，7
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环形热管式吸热器，71
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下环形管，72
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上环形管，73
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吸热管，8
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曲面二次反射镜面，9
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承载塔架，10
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二次太阳能吸收器，11
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蒸发段热管，12
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回流段热管，13
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出口通道，14
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过热换热器，15
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热管式二次反射聚光的一体化塔式发电系统，包括二次太阳能吸收器（10）、过热换热器（14）和环形热管式吸收器，所述二次太阳能吸收器（10）包括筒状水罐（16），其特征在于：所述环形热管式吸收器通过承载塔架（9）悬空设置在所述筒状水罐（16）上方，所述环形热管式吸热器（7）顶部套装有抛物面反射镜面（6），所述抛物面反射镜面（6）上方通过蒸汽发生管连接有蒸汽发生器（3），所述所述环形热管式吸热器（7）通过蒸发上升管（5）与蒸汽发生器（3）的换热进口连接，所述蒸汽发生器（3）的换热出口通过冷凝回流管（4）与环形热管式吸热器（7）连接，所述蒸汽发生器（3）的顶部通过蒸汽管道（1）与过热换热器（14）连接，所述过热换热器（14）的换热进口通过蒸发段热管（11）与所述筒状水罐（16）内腔上部联通，所述过热换热器（14）的换热出口通过回流段热管（12）与所述筒状水罐（16）内腔底部连通，所述过热换热器（14）通过出口通道（13）与发电机（19）的蒸汽轮机（18）连通。2.根据权利要求1所述的热管式二次反射聚光的一体化塔式发电系统，其特征在于：所述环形热管式吸热器（7）包括上环形管（72）和下环形管（71），所述上环形管（72）和下环形管（71）之间沿着圆周方向均匀分布有若干平行设置的吸热管（73），所述吸热管（73）的两端分别与上环形管（72）和下环形管（71）连通，所述冷凝回流管（4）的底端与上环形管（72）连通，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李石栋，王大成，莫才颂，
申请(专利权)人：广东石油化工学院，
类型：发明
国别省市：