[发明专利]用于槽式光热发电集热器的盘管集热管及其集热方法

说明书

本发明涉及一种用于槽式光热发电集热器的盘管集热管及其集热方法。现有的槽式发电集热管均为直管套管，在运行过程中熔盐工质流量较少，吸热面积小，工质在直管中流动过快导致吸热不充分，造成光能浪费，加重后续光热过热器的负担。本发明组成包括：硬质玻璃管（1），硬质玻璃管内部中心位置安装有不锈钢直管（4），硬质玻璃管与所述的不锈钢直管之间缠绕镍基合金盘管（2），镍基合金盘管外壁涂覆吸光涂层，不锈钢直管外壁涂反光涂层，镍基合金盘管内部流通有储热介质（3），储热介质为热油或者熔盐，不锈钢直管内部的储热介质为热油，硬质玻璃管与所述的不锈钢直管之间是真空夹层（5）。本发明用于槽式光热发电集热器的盘管集热管。

技术领域：

本发明涉及一种用于槽式光热发电集热器的盘管集热管及其集热方法。

背景技术：

目前现有的槽式发电集热管均为直管套管，该结构在运行过程中熔盐工质流量较少，且吸热面积小，工质在直管中流动过快导致吸热不充分，造成光能浪费，加重后续光热过热器的负担。集热管是槽式光热发电抛面镜聚光的焦点，常规集热管为外玻璃管，内直段不锈管，中间抽成真空的套管形势，太阳光通过抛面镜聚焦加热不锈管内的熔盐或热油工质，热工质在蒸发器内对水工质进行加热产生蒸汽；每年集热管的真空环境维护、吸光涂层的维护和镍基集热管的维护成本很高，由于套管中间为微真空而非全真空气氛，昼夜或阴晴变化导致管内的的热胀冷缩，使水蒸气、粉尘和氮氧化物等进入集热管夹层，影响真空环境，且对吸光涂层和镍基集热管造成腐蚀，降低集热效率且增加维护成本；

基于上述背景条件和参照火电锅炉中螺旋水冷壁屏结构特点，发明出一种新型槽式发电盘管集热管，应用于槽式光热发电的集热器中，既能够增加集热管吸光效率，通过螺旋结构控制熔盐工质流速，同时能降低热胀冷缩导致夹层真空气氛变化带来的腐蚀。

发明内容：

本发明的目的是提供一种用于槽式光热发电集热器的盘管集热管及其集热方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种用于槽式光热发电集热器的盘管集热管，其组成包括：硬质玻璃管，所述的硬质玻璃管内部中心位置安装有不锈钢直管，所述的硬质玻璃管与所述的不锈钢直管之间缠绕镍基合金盘管，所述的镍基合金盘管外壁涂覆吸光涂层，所述的不锈钢直管外壁涂反光涂层，所述的镍基合金盘管内部流通有储热介质，所述的储热介质为热油或者熔盐，所述的不锈钢直管内部的储热介质为热油，所述的硬质玻璃管与所述的不锈钢直管之间是真空夹层。

所述的用于槽式光热发电集热器的盘管集热管，所述的镍基合金盘管材质为Inconel625、 Incoloy825、Haynes230；所述的不锈钢直管材质为TP321奥氏体不锈钢。

一种用于槽式光热发电集热器的盘管集热管及其集热方法，该方法包括如下步骤：首先集热管采用外层为硬质玻璃管，内层为不锈钢直管，中间缠绕镍基合金盘管的模式，所述的镍基合金盘管外壁涂覆吸光材料，所述的镍基合金盘管内部流通热油或熔盐储热介质进行发电，内层不锈管采用直管，外壁涂覆反光材料；外层硬质玻璃管和内层不锈钢直管中间抽真空，使所述的镍基合金盘管置于真空环境中，内层不锈钢直管内介质为热油，白天吸收二次反射光余热，夜晚或阴天反向放热，保证套管夹层的气氛；

盘管集热管吸收抛面镜，即盘管外侧的一次反射光和内管的二次反射光，所述的镍基合金盘管内部流通热油或熔盐的储热介质，白天吸收二次反射光。内管反射后的余温，夜晚或阴天对集热管系统进行反向放热，保证集热管真空系统内气压，减少由于热胀冷缩而吸入的水蒸气、粉尘和氮氧化物的影响，减少腐蚀气氛对吸光涂层的损伤。

有益效果：

1.本发明是一种用于槽式光热发电集热器的盘管集热管及其集热方法，主要应用于槽式光热发电的集热器中，该结构既能够增加集热管吸光效率，通过螺旋结构控制熔盐工质流速，同时能降低热胀冷缩导致夹层真空气氛变化带来的腐蚀。