一种新型光热集热器制造技术

本发明专利技术公开了一种新型光热集热器，是属于光热发电技术领域，包括集热器、集热器连接器和集热器安装支架，集热器通过安装耳板安装在集热器安装支架上，集热器包括起始段集热器、中间段集热器和末尾段集热器，起始段集热器、中间段集热器和末尾段集热器之间通过集热器连接器连接，集热器升温或降温时轴向线膨胀可沿两根集热器C型安装轨道向无管道连接的末端无限制移动，低温吸热管、高温吸热管、起始段延长管、末尾段延长管、中间段前延长管和中间段后延长管均为曲线状，以给管线热胀冷缩空间，防止应力破坏，因此无需设置膨胀节，集热器连接段同样也是工作段，增加了工作段的有效长度；集热器内设置储热箱以提高集热器工作过程中温度稳定性。中温度稳定性。中温度稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种新型光热集热器


[0001]本专利技术属于光热发电
，具体涉及一种新型光热集热器。

技术介绍

[0002]一般来说，太阳能光热发电形式有槽式、塔式、碟式(盘式)、菲涅尔式四种系统。槽式太阳能热发电系统全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统，是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列，加热工质，产生过热蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电。要提高槽式太阳能热发电系统的效率与正常运行，涉及到两个方面的控制问题，一个是自动跟踪装置，要求使得槽式聚光器时刻对准太阳，以保证从源头上最大限度的吸收太阳能，据统计跟踪比非跟踪所获得的能量要高出37.7％。另外一个是要控制传热液体回路的温度与压力，满足汽轮机的要求实现系统的正常发电。
[0003]传统菲涅尔式的工作原理类似槽式光热发电，只是采用菲涅尔结构的聚光镜来替代抛面镜。这使得它的成本相对来说低廉，但效率也相应降低。此类系统由于聚光倍数只有数十倍，因此加热的水蒸气质量不高，使整个系统的年发电效率仅能达到10％左右；但由于系统结构简单、直接使用导热介质产生蒸汽等特点，其建设和维护成本也相对较低。
[0004]目前广泛使用的玻璃真空管集热管是玻璃外管中套不锈钢管，两端用封堵件密封后玻璃管后不锈钢管之间抽真空。金属的膨胀率大于玻璃，因为金属管在内侧膨胀后产生径向位移挤压外侧的玻璃管，因封堵材料和结构的问题使这种结构的集热管工作温度只能达到550℃左右，同时集热管轴向膨胀产生的位移需要在集热管连接处设置膨胀节来消除膨胀应力。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于，针对
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种新型光热集热器，包括集热器、集热器连接器和集热器安装支架，所述集热器通过安装耳板安装在集热器安装支架上，所述集热器安装支架的顶部安装有透镜支架，所述透镜支架上安装有菲涅尔透镜，所述集热器包括起始段集热器、中间段集热器和末尾段集热器，起始段集热器、中间段集热器和末尾段集热器之间通过集热器连接器连接，起始段集热器、中间段集热器和末尾段集热器均由集热器外壳和集热组件组成，集热器外壳由侧板、端板、上密封玻璃板和下密封玻璃板组成，所述侧板为内外两层，两层之间为真空，所述侧板和端板的数量均为两个，两个所述侧板和端板固定连接成矩形，侧板和端板的上部和下部均开设有玻璃安装槽，玻璃安装槽开设有密封件安装槽，所述密封件安装槽内安装有密封件，玻璃安装槽分别安装有上密封玻璃板、下密封玻璃板，侧板的内壁上固定连接有若干横担槽，所述集热组件通过横担槽设置在集热器外壳的内部，所述横担槽的内侧固定连接有隔热垫，所述集热器外壳和集热组件之间为真空。
[0008]所述集热组件包括储热箱，所述储热箱的左右两侧固定连接有横担，储热箱的内
部设置有储热填料，所述储热箱的上下两侧分别设置有低温吸热管和高温吸热管，所述储热箱的上下两侧均设置有集热管束管器。
[0009]所述起始段集热器的起始端外侧上下分别连接有低温分流箱和高温汇流箱，所述低温分流箱的内侧设置有低温侧吸热管入口外侧设置有低温侧物料入口管，所述高温汇流箱内侧设置有高温侧吸热管出口外侧设置有高温侧物料出口管，起始段集热器另一端设置有起始段延长管。
[0010]所述中间段集热器的两端分别设置有中间段前延长管和中间段后延长管。
[0011]所述末尾段集热器的末端设置有回流箱，末尾段集热器的前端设置有末尾段延长管，所述回流箱内侧连接有低温测吸热管出口和高温侧吸热管入口。
[0012]所述集热器安装支架由人字支架和集热器C型安装轨道组成，所述人字支架的底部安装在地面基础上，人字支架的顶部固定连接有集热器C型安装轨道，集热器C型安装轨道的内侧底部设置有平面滚子轴承，所述安装耳板固定连接集热器，安装耳板插接在C型安装轨道内。
[0013]所述集热器连接器包括玻璃安装槽，玻璃安装槽上设置有密封填料槽，所述密封填料槽中安装有密封填料，所述玻璃安装槽上安装有耐高温玻璃。
[0014]所述低温吸热管、高温吸热管、起始段延长管、末尾段延长管、中间段前延长管和中间段后延长管均为曲线状。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0016]1.集热器升温或降温时轴向线膨胀可沿两根集热器C型安装轨道向无管道连接的末端无限制移动，低温吸热管、高温吸热管、起始段延长管、末尾段延长管、中间段前延长管和中间段后延长管均为曲线状，以给管线热胀冷缩空间，防止应力破坏，因此整根集热器无需设置膨胀节，集热器连接段同样也是工作段，增加了工作段的有效长度，减少了因设置膨胀节造成的有效工作段长度的减少和膨胀节造成的热量损失。
[0017]2.平面结构使高温玻璃与金属框架之间的热膨胀差异只会产生二维平面位移，不会造成应力集中使密封结构破坏，使集热器的工作温度更高。工质温度越高热效率越高，中科院上海物理研究所研制的高温熔盐可以得到利用，同时已研制成功的二氧化碳气轮机也可以更好的使用于光热发电系统。
[0018]3.集热器中设置的储热组件相当于将集热器比热容增加以提高集热器工况忽然改变时的抗击能力，如云层的短时遮挡使集热器瞬时获得的热量减少而造成集热器温度下降，此时储热组件释放储存的热量使集热器温度在一定范围内保持稳定。同时集热器每天启动时储热组件吸收大量热量使集热器升温速度平稳，集热器每天停止工作时储热组件释放大量热量使集热器降温速度平稳并减少因集热器升温和降温时所需工质循环量，减少工质输送的能耗。
[0019]4.集热器顶部的线性菲涅尔透镜将集热器自身对反射镜的遮挡造成的太阳辐射损失充分利用。
附图说明
[0020]图1是本专利技术实施例的俯视结构示意图。
[0021]图2是本专利技术实施例的侧视结构示意图。
[0022]图3是本专利技术实施例起始段集热器的结构示意图。
[0023]图4是本专利技术实施例中间段集热器的结构示意图。
[0024]图5是本专利技术实施例末尾段集热器的结构示意图。
[0025]图6是本专利技术实施例低温分流箱和高温汇流箱的结构示意图。
[0026]图7是本专利技术实施例集热组件的结构示意图。
[0027]图8是本专利技术实施例回流箱的结构示意图。
[0028]图9是本专利技术实施例集热器外壳的结构示意图。
[0029]图10是本专利技术实施例集热器连接器的结构示意图。
[0030]附图序号及名称：集热器1、起始段集热器101、低温分流箱1011、高温汇流箱1012、低温吸热管入口1013、低温物料入口管1014、高温侧吸热管出口1015、高温侧物料出口管1016、起始段延长管1017、中间段集热器102、中间段前延长管1021、中间段后延长管1022、末尾段集热器103、回流箱1031、末尾段延长管1032、低温测吸热管出口1033、高温侧吸热管入口1034、集热器连接器2、玻璃安装板201、密封填料槽202、密封填料203、耐高温玻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型光热集热器，包括集热器(1)、集热器连接器(2)和集热器安装支架(3)，所述集热器(1)通过安装耳板(8)安装在集热器安装支架(3)上，所述集热器安装支架(3)的顶部安装有透镜支架(7)，所述透镜支架(7)上安装有菲涅尔透镜(701)，其特征在于：所述集热器(1)包括起始段集热器(101)、中间段集热器(102)和末尾段集热器(103)，起始段集热器(101)、中间段集热器(102)和末尾段集热器(103)之间通过集热器连接器(2)连接，起始段集热器(101)、中间段集热器(102)和末尾段集热器(103)均由集热器外壳(4)和集热组件(5)组成，集热器外壳(4)由侧板(401)、端板(6)、上密封玻璃板(403)和下密封玻璃板(404)组成，所述侧板(401)为内外两层，两层之间为真空，所述侧板(401)和端板(6)的数量均为两个，两个所述侧板(401)和端板(6)固定连接成矩形，侧板(401)和端板(6)的上部和下部均开设有玻璃安装槽(405)，玻璃安装槽(405)开设有密封件安装槽(406)，所述密封件安装槽(406)内安装有密封件(409)，玻璃安装槽(405)分别安装有上密封玻璃板(403)、下密封玻璃板(404)，侧板(401)的内壁上固定连接有若干横担槽(407)，所述集热组件(5)通过横担槽(407)设置在集热器外壳(4)的内部，所述横担槽(407)的内侧固定连接有隔热垫(410)，所述集热器外壳(4)和集热组件(5)之间为真空。2.根据权利要求1所述的一种新型光热集热器，其特征在于：所述集热组件(5)包括储热箱(501)，所述储热箱(501)的左右两侧固定连接有横担(502)，储热箱(501)的内部设置有储热填料(503)，所述储热箱(501)的上下两侧分别设置有低温吸热管(504)和高温吸热管(505)，所述储热箱(501)的上下两侧均设置有集热管束管器(506)。3.根据权利要求2所述的一种新型光热集热器，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：公志炜，张伟，吴国庆，何欧亚，费敏奇，尤俊，
申请(专利权)人：公志炜，
类型：发明
国别省市：