[实用新型]具有储热能力的塔式太阳能吸热器

说明书

本实用新型提供了具有储热能力的塔式太阳能吸热器，包括吸热屏，所述吸热屏直立并围绕吸热器的中心周向布置，所述吸热屏包括上集箱、下集箱以及通过连接管与上集箱和下集箱固联的成排设置的吸热管；所述吸热屏上还设有储热保温装置，所述储热保温装置包括集箱保温装置和吸热管储热保温装置，所述集箱保温装置将所述上集箱、下集箱和连接管包围在内；所述吸热管储热保温装置设于吸热管背光侧。本申请具有储热保温装置，可分别对上下集箱、吸热管进行保温，其热化学与电伴热配合的储热保温方式使吸热器对天气变化的适应性更强，防止管路中的熔盐凝结造成堵塞，提高了吸热器整体的可靠性和使用寿命，降低了维护和使用成本。

技术领域

本实用新型涉及塔式太阳能吸热器研发技术领域，特别涉及具有储热能力的塔式太阳能吸热器。

背景技术

在塔式太阳能热发电系统中，需要广阔的场地来布置数量众多的定日镜。每台定日镜实现对太阳的实时跟踪，并将太阳光反射到吸热器。位于高塔上的吸热器吸收由定日镜系统反射来的高热流密度辐射能，并将其转化为高温热能传递给传热工质。高温传热工质通过管道传递到位于地面的蒸汽发生器，产生高压过热蒸汽,推动常规汽轮机发电。由于使用了高塔聚焦，典型的塔式太阳能热发电系统可以实现1000以上的聚焦比；投射到塔顶吸热器的局部热流密度最高可达1000kW/m²以上。

吸热器是塔式太阳能热发电系统的核心设备，其吸热能力是实现太阳能到传热工质热能转换的关键。根据吸热器结构的不同，可以将吸热器分为管式吸热器和容积式吸热器。对于管式吸热器，传热工质在金属或陶瓷管内流动，管外壁涂以耐高温选择性吸收涂层，聚焦入射的太阳能以辐射方式使管外壁面温度升高，再通过管壁以导热和对流的方式将热量传递给管内的传热工质。通常将管束紧密布置成类似平板的吸热屏，然后将一块块吸热屏安装在圆筒外表面(外露管式吸热器)或腔体内表面(腔体管式吸热器)。

目前，已经实现商业化的塔式太阳能热发电站的吸热器多为外露管式吸热器，传热工质也多为熔盐。对于这种吸热器，其吸热屏的受光面既接收定日镜场反射过来的太阳辐射，又与外界环境直接接触，存在较大的散热损失。而天气状况的变化对太阳辐射的影响很大，进而会影响到吸热器出口传热工质的温度。例如，当有云层飘过定日镜场上空时，吸热器接收的太阳辐射会急剧减少，甚至降为零；而此时吸热器的高温管壁会以辐射和对流的形式向外界散热，从而导致壁温的快速下降。严重时可能导致吸热器内熔盐工质的凝固。另外，当云层飘离定日镜后，吸热器接收的太阳辐射又会急剧增加；由于此时管壁的温度已经较低，从而会导致吸热器壁温的急剧增加，天气状况的变化会造成吸热器壁温的剧烈变化，缩短吸热器的使用寿命，甚至会导致吸热管的爆裂，引发安全事故。亟需开发出一种对天气变化的适应性更强、可防止吸热器管路中的熔盐凝结造成堵塞、使用寿命更长，安全性更好的吸热器。

实用新型内容

为克服现有技术中所存在的上述不足，本申请提供了具有储热能力的塔式太阳能吸热器，本申请的具有储热能力的塔式太阳能吸热器，具有储热保温装置，可分别对上下集箱、吸热管进行保温，其热化学与电伴热配合的储热保温方式使吸热器对天气变化的适应性更强，防止管路中的熔盐凝结造成堵塞，提高了吸热器整体的可靠性和使用寿命，降低了维护和使用成本。

具有储热能力的塔式太阳能吸热器，包括吸热屏，所述吸热屏直立并围绕吸热器的中心周向布置，所述吸热屏包括上集箱、下集箱以及通过连接管与上集箱和下集箱固联的成排设置的吸热管；所述吸热屏上还设有储热保温装置，所述储热保温装置包括集箱保温装置和吸热管储热保温装置，所述集箱保温装置将所述上集箱、下集箱和连接管包围在内，所述集箱保温装置由外到内分为四层，依次为外壳、隔热层、密封层和壁挂式电热辐射板；所述吸热管储热保温装置设于吸热管背光侧，包括紧贴吸热管背光面管壁设置的吸热管加热组件，和设于相邻的吸热管之间的吸热管储热组件。

与现有技术相比，本申请的具有储热能力的塔式太阳能吸热器具有以下进步：