[发明专利]一种塔式菲涅尔太阳能聚光集热装置

说明书

本发明涉及太阳能集热技术领域，公开了一种塔式菲涅尔太阳能聚光集热装置，包括至少一个塔架列，塔架列包括多个纵向排布的塔架以及连接相邻两个塔架的纵向梁；纵向梁上沿纵向梁长度方向设置有条形吸热器，条形吸热器包括多个首尾相连的集热管；集热管下方布置有反射镜场，反射镜场用于反射太阳光线，以在集热管下表面处形成面聚焦。本发明通过利用塔架结构提高了集热管的受热面高度，使得可布置的反射镜场面积增加，增加了反射镜的总面积，进而提高了该装置的聚光比。高聚光比可以增大集热管的表面温度，因而集热管内的载热体可以获得更多的热能，其输出的热力参数更高，应用范围更广。

技术领域

本发明涉及太阳能集热技术领域，特别是涉及一种塔式菲涅尔太阳能聚光集热装置。

背景技术

近年来，随着人们的不断开采与利用，煤炭、石油与天然气等化石燃料资源严重短缺，同时大量使用化石燃料还造成了环境污染和生态破坏，严重危害着人类的身体健康。因此，开发和利用新能源成为目前急需解决的问题。太阳能是目前最具应用前景的新能源之一，它取之不尽、用之不竭，它就地可取、无需运输。并且，不同于化石燃料，开发和利用太阳能不会污染环境，它是一种永久性的清洁能源。太阳能也不同于核燃料，它不产生放射性的废料泄漏，污染环境。但是，太阳能也存在一些缺点，比如太阳能的分散性。尽管到达地球表面的太阳辐射的总量很大，但是其单位面积上的太阳能量密度却很低。因而，太阳能聚光集热装置应运而生，它将单位面积上较低的太阳能量密度聚集起来，转化为较高的能量密度，以发挥太阳能的巨大作用。

目前太阳能聚光集热装置有：1)槽式聚光集热装置；2)塔式聚光集热装置；3)线性菲涅尔式聚光集热装置；4)蝶式聚光集热装置。其中，槽式聚光集热装置的应用更加广泛，同时塔式聚光集热装置也因为其高聚光比、高功率的特性得到了广泛的研究。但是，上述两种聚光集热装置结构比较复杂，因而前期投资建设的费用较多，操作维护比较困难，而且镜面跟踪系统比较复杂，很多部件依赖进口，在短期内很难摆脱对国外技术的依赖。因此，线性菲涅尔聚光集热装置在槽式聚光集热装置的基础上逐渐发展起来。线性菲涅尔太阳能聚光集热装置结构简单，造价低，反射镜贴近地面，操作维护容易，镜面跟踪较简易，镜面反射太阳能是从下向上发射到集热管上，集热管中存在很强的对流换热，有利于集热管中直接用水做工质来产生水蒸气推动汽轮机发电。线性菲涅尔聚光集热装置的运行维护费用远低于塔式或者槽式聚光集热装置，所有部件很容易国产化，因此其在我国的太阳能聚光集热装置市场上占据了一席之地。但是，线性菲涅尔聚光集热装置一个最大的缺点，即是它沿用了槽式聚光集热装置的线聚焦模式，聚光比远低于塔式聚光集热装置的面聚焦的聚光比。从理论上分析比较三者的聚光比可知，槽式聚光集热装置的最大聚光比为68.4，塔式聚光集热装置的最大聚光比可达1000，而线性菲涅尔聚光集热装置的聚光比范围只能是50～100。所以线性菲涅尔聚光集热装置中的集热管单位面积上接收的太阳能量密度比较低，集热管壁面温度比较低，这样就很难在集热管中获得高温的载体工质，因而集热效率比较低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种塔式菲涅尔太阳能聚光集热装置，以解决现有菲涅尔式太阳能聚光集热装置聚光比低、集热效率低的问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种塔式菲涅尔太阳能聚光集热装置，包括至少一个塔架列，所述塔架列包括多个纵向排布的塔架以及连接相邻两个所述塔架的纵向梁；所述纵向梁上沿纵向梁长度方向设置有条形吸热器，所述条形吸热器包括多个首尾相连的集热管；所述集热管下方布置有反射镜场，所述反射镜场用于反射太阳光线至所述集热管的下表面，以在所述集热管的下表面处形成面聚焦。

其中，所述塔架上还设有拉纤塔，所述拉纤塔与所述纵向梁之间通过纵向拉纤连接。