熔盐塔式吸热器及其工作方法、流程耦合控制方法技术

本发明专利技术涉及太阳能光热发电技术领域，具体涉及一种熔盐塔式吸热器及其工作方法、流程耦合控制方法，本熔盐塔式吸热器包括：若干呈圆周状排布的熔盐塔式吸热器单片结构，其包括：下集箱，其底部开设有与一熔盐罐连通的第一熔盐接口；上集箱，设置在下集箱的正上方，其顶部开设有与另一熔盐罐连通的第二熔盐接口；若干集热管，间隔设置在上集箱和下集箱之间，其两端分别与上集箱和下集箱连通；填料外筒，套设在各集热管的外部，其与集热管之间的空隙内填充有导热填料层。本熔盐塔式吸热器可以避免反射光对集热管的直射，使集热管可以平缓地的升温、降温，从而避免集热管的管壁温度急剧变化而产生较大的热应力，降低集热管的爆管概率。降低集热管的爆管概率。降低集热管的爆管概率。

【技术实现步骤摘要】
熔盐塔式吸热器及其工作方法、流程耦合控制方法


[0001]本专利技术涉及太阳能光热发电
，具体涉及一种熔盐塔式吸热器及其工作方法、流程耦合控制方法。

技术介绍

[0002]随着具有间歇性和不稳定性的光伏、风电等可再生能源的大规模发展，传统燃煤机组占比逐步降低，电网现有调峰能力逐步见底，以及各种储能技术各自存在优缺点的综合形势下，具有传统同步电源特性的太阳能光热发电正迎来更大的发展空间。
[0003]目前，常规管式吸热器运行过程中，其表面的热流变化通常会受到来云的影响。系统因不满足运行条件而处于停机卸盐的状态下，当云层散去，吸热器吸收定日镜的热量，温度急剧上升，形成对吸热器的热冲击，造成吸热器表面超温而导致集热管爆管，进而影响太阳能光热发电的正常运行。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种熔盐塔式吸热器及其工作方法、流程耦合控制方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种熔盐塔式吸热器，包括：若干呈圆周状排布的熔盐塔式吸热器单片结构，其包括：下集箱，其底部开设有与一熔盐罐连通的第一熔盐接口；上集箱，设置在下集箱的正上方，其顶部开设有与另一熔盐罐连通的第二熔盐接口；若干集热管，间隔设置在上集箱和下集箱之间，其两端分别与上集箱和下集箱连通；填料外筒，套设在各集热管的外部，其与集热管之间的空隙内填充有导热填料层。
[0006]进一步的，所述集热管包括：第一直管段，偏向所述上集箱和下集箱的连线方向外侧且呈一偏转角度设置，其上端与所述上集箱连通；第二直管段，沿所述上集箱和下集箱的连线方向设置，其上端与第一直管段的下端连通；第三直管段，其上端与第二直管段的下端连通，且其下端与所述下集箱连通。
[0007]进一步的，各所述第二直管段位于所述熔盐塔式吸热器的外围侧。
[0008]进一步的，所述偏转角度为45
°
～75
°
。
[0009]进一步的，各所述集热管上设置有电伴热带。
[0010]进一步的，所述导热填料层采用导热系数高且物性稳定的材料。
[0011]进一步的，所述下集箱、集热管和上集箱焊接成型。
[0012]又一方面，本专利技术还提供了一种熔盐塔式吸热器的工作方法，包括：将低温熔盐送入集热管中；将太阳光反射至填料外筒上，通过导热填料层将各集热管中的低温熔盐加热至预设温度的高温熔盐；将集热管中的高温熔盐送出。
[0013]第三方面，本专利技术还提供了一种熔盐塔式吸热器的流程耦合控制方法，包括：预先设置导热填料工作的最低温度T0、导热填料的最低降温速率V0和熔盐进出口温差阈值ΔT0；根据天气情况确定晴空因子K，并在实际运行工况下获取导热填料的实时温度T和实时降温速率V，以及熔盐进出口温差ΔT；总控制器根据晴空因子K，并结合熔盐进出口温差ΔT，以
及导热填料的实时温度T和实时降温速率V对熔盐塔式吸热器的工作情况进行决策控制。
[0014]进一步的，所述总控制器根据晴空因子K，并结合熔盐进出口温差ΔT，以及导热填料的实时温度T和实时降温速率V对熔盐塔式吸热器的工作情况进行决策控制，包括：当晴空因子K＜0.1时，控制熔盐塔式吸热器停机卸盐；当晴空因子0.1≤K≤0.4时，若ΔT＜ΔT0，或者，ΔT≥ΔT0且同时满足T＜T0和V≥V0，则控制熔盐塔式吸热器停机卸盐，否则，降低熔盐流量，控制熔盐温度，或者降低熔盐流量，并开启电伴热控制熔盐温度；当晴空因子0.4＜K＜0.6时，若ΔT≥ΔT0且同时满足T≥T0和V＜V0，则控制熔盐塔式吸热器正常运行，若仅满足ΔT≥ΔT0，或者，仅同时满足T≥T0和V＜V0，则降低熔盐流量，控制熔盐温度，否则，降低熔盐流量，并开启电伴热控制熔盐温度；晴空因子K≥0.6时，若同时满足T≥T0和V＜V0，则控制熔盐塔式吸热器正常运行，若ΔT≥ΔT0，且仅满足T＜T0或V≥V0，则降低熔盐流量，控制熔盐温度，否则，降低熔盐流量，并开启电伴热控制熔盐温度。
[0015]本专利技术的有益效果是，本专利技术的填料外筒和各集热管之间填充有导热填料层，可以避免反射光对集热管的直射，使集热管可以平缓地的升温、降温，从而避免集热管的管壁温度急剧变化而产生较大的热应力，降低集热管的爆管概率。
[0016]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0017]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本专利技术的由熔盐塔式吸热器单片结构通过串联或并联的方式组合而成的熔盐塔式吸热器的俯视图；
[0020]图2是本专利技术的熔盐塔式吸热器单片结构的主视图；
[0021]图3是本专利技术的熔盐塔式吸热器单片结构的侧视图。
[0022]图中：
[0023]熔盐塔式吸热器单片结构1、下集箱11、第一熔盐接口111、上集箱12、第二熔盐接口121、集热管13、第一直管段131、第二直管段132、第三直管段133、填料外筒14、导热填料层15。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]实施例1
[0026]如图1和图2所示，本实施例提供了一种熔盐塔式吸热器，包括：若干呈圆周状排布的熔盐塔式吸热器单片结构1，其包括：下集箱11，其底部开设有与一熔盐罐连通的第一熔盐接口111；上集箱12，设置在下集箱11的正上方，其顶部开设有与另一熔盐罐连通的第二熔盐接口121；若干集热管13，间隔设置在上集箱12和下集箱11之间，其两端分别与上集箱12和下集箱11连通；填料外筒14，套设在各集热管13的外部，其与集热管13之间的空隙内填充有导热填料层15。
[0027]在一些应用场景中，常规管式吸热器在正常运行过程中，其表面的热流变化通常会受到来云的影响。系统因不满足运行条件而处于停机卸盐的状态下，当云层散去，吸热器吸收定日镜的热量，温度急剧上升，形成对吸热器的热冲击，造成吸热器表面超温而导致集热管爆管，进而影响太阳能光热发电的正常运行。因此，对吸热器的集热管的材料要求比较高，而这类集热管材料供货方的供货周期通常在6～9个月之间，加上吸热器的制造及运输通常需要3～4个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种熔盐塔式吸热器，其特征在于，包括：若干呈圆周状排布的熔盐塔式吸热器单片结构(1)，其包括：下集箱(11)，其底部开设有与一熔盐罐连通的第一熔盐接口(111)；上集箱(12)，设置在下集箱(11)的正上方，其顶部开设有与另一熔盐罐连通的第二熔盐接口(121)；若干集热管(13)，间隔设置在上集箱(12)和下集箱(11)之间，其两端分别与上集箱(12)和下集箱(11)连通；填料外筒(14)，套设在各集热管(13)的外部，其与集热管(13)之间的空隙内填充有导热填料层(15)。2.根据权利要求1所述的熔盐塔式吸热器，其特征在于，所述集热管(13)包括：第一直管段(131)，偏向所述上集箱(12)和下集箱(11)的连线方向外侧且呈一偏转角度设置，其上端与所述上集箱(12)连通；第二直管段(132)，沿所述上集箱(12)和下集箱(11)的连线方向设置，其上端与第一直管段(131)的下端连通；第三直管段(133)，其上端与第二直管段(132)的下端连通，且其下端与所述下集箱(11)连通。3.根据权利要求2所述的熔盐塔式吸热器，其特征在于，各所述第二直管段(132)位于所述熔盐塔式吸热器的外围侧。4.根据权利要求2所述的熔盐塔式吸热器，其特征在于，所述偏转角度为45
°
～75
°
。5.根据权利要求1所述的熔盐塔式吸热器，其特征在于，各所述集热管(13)上设置有电伴热带。6.根据权利要求1所述的熔盐塔式吸热器，其特征在于，所述导热填料层(15)采用导热系数高且物性稳定的材料。7.根据权利要求1所述的熔盐塔式吸热器，其特征在于，所述下集箱(11)、集热管(13)和上集箱(12)焊接成型。8.一种熔盐塔式吸热器的工作方法，其特征在于，包括：将...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷苏，殷建平，朱金锦，陈其超，刘荷芳，
申请(专利权)人：江苏联储能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：