[发明专利]一种塔式光热发电的二次反射镜次结构装置

说明书

本发明涉及一种塔式光热发电的二次反射镜次结构装置，包括次结构钢构组件（1）、二次反射镜组件（2）和弹簧张紧与限位连接组件（3），所述的二次反射镜组件（2）上设有次结构钢构组件（1），次结构钢构组件（1）和二次反射镜组件（2）之间通过弹簧张紧与限位连接组件（3）进行连接。本发明既可以使二次反射镜能在高温工况下实现镜面自由延展，又可以实现在大风工况下的高刚性，同时提高加工制作、装配、施工效率以及降低工艺难度，达到提高二次镜次结构面型精度与降低成本的效果。

【技术领域】

本发明涉及一种塔式光热发电的二次反射镜次结构装置，属于光热发电技术领域。

【背景技术】

二次反射塔式太阳能热发电站的聚光系统主要由定日镜场和二次反射塔两部分组成，与传统塔式太阳能热发电技术不同，二次反射是将太阳光经定日镜与塔顶二次反射镜汇聚到塔底的吸热器中。二次反射技术可有效降低塔顶吸热器热损、提高光热效率，解决熔盐管道冻堵与泄露问题，提高电站安全性等优点，因此二次反射技术具有良好的应用前景。

二次反射面的理想面型为旋转双曲面，一次反射光束的指向点为该双曲面的上焦点，而吸热器平面中心与下焦点重合，如图1所示。

二次镜次结构是一种将定日镜的一次反射光束再次反射到吸热器表面的离散化凸面镜及其安装装置。二次反射镜的面型精度是子镜法向与设计理论法向之间的夹角，是二次反射镜结构设计与制作的核心指标。这个指标主要包含二次镜支架及反射镜本身在环境荷载作用下的变形以及面形与结构制作时的制作装配误差等因素。

问题及矛盾点：

二次反射镜所受到的环境荷载主要包括重力、风、雪、雨水、温度、以及地震荷载等，其中风荷载（一般六级风以下需要正常工作）与温度荷载（工作状态下，反射镜表面的最高温度可超过150℃）是影响工作状态下二次反射镜的面型精度的关键指标。

1、在温度荷载条件下，反射镜发生热胀冷缩，由于材质差异（反射镜材料一般为铝镜，热膨胀系数高于钢材）及反射镜与主结构之间的温度梯度分布，若反射镜与主结构之间采取固定连接，反射镜的热膨胀将受到制约，极易产生波纹或褶皱，从而极大地影响面形。

2、在风荷载作用条件下，反射镜受到垂直于镜面的压力，根据力学原理，需要在镜面内产生较大的张力实现力的平衡，从而需要铝镜的支撑支座具有较好刚度，减小风致铝镜法向挠曲变形，保障铝镜在风荷载作用下的面形精度。

因此，二次反射镜次结构设计的难点在于，需要在温度与风载荷等复杂组合工况要求下，保持面形稳定。

【发明内容】

本发明的目的在于：针对现有技术的缺陷和不足，提供一种塔式光热发电的二次反射镜次结构装置，既可以使二次反射镜能在高温工况下实现镜面自由延展，又可以实现在大风工况下的高刚性，同时提高加工制作、装配、施工效率以及降低工艺难度，达到提高二次镜次结构面型精度与降低成本的效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种塔式光热发电的二次反射镜次结构装置，包括次结构钢构组件、二次反射镜组件和弹簧张紧与限位连接组件，所述的二次反射镜组件上设有次结构钢构组件，次结构钢构组件和二次反射镜组件之间通过弹簧张紧与限位连接组件进行连接。

在本发明中：所述二次反射镜组件包括铝镜和角铝，所述的角铝通过胶粘在铝镜上。

在本发明中：所述次结构钢构组件呈网格式结构，由镀锌矩形管和槽钢焊接组成，并在网格式结构的边框位置上焊接模块安装支座，通过边框位置上的模块安装支座安装到塔体网架结构上；所述的模块安装支座是一块带螺纹孔的固定板，其一端焊接在次结构钢构组件上，并通过中心螺纹孔处的固定杆连接固定在塔体网架结构上。