[发明专利]用于太阳能塔式发电的新型平板式吸热器及使用其的系统

权利要求书

1.一种太阳能塔式发电系统，其特征在于，所述系统包括防风罩、循环管路和用于太阳能塔式发电的平板式吸热器，防风罩将平板式吸热器和循环管路罩入其中，循环管路设在平板式吸热器的内侧，平板式吸热器通过循环管路实现并联，每一个平板式吸热器均为独立的吸光传热元件；

所述防风罩包括防风盖板和紧密平行排列的防风叶片；

所述循环管路包括进口总支管、进口环形管、进口总管、出口总支管、出口环形管、出口总管，进口环形管上设有两个相对设置的进口总管，在进口环形管上垂直设有平行的多个进口总支管；出口总支管、出口环形管、出口总管三者的设置关系同上述进口总支管、进口环形管、进口总管；进口环形管和出口环形管相互平行，进口支总管和出口总支管一一对应设置；所述进口总支管包括支管主体、支管法兰、支管分支和支管封头，出口总支管的结构和上述进口总支管相同，支管分支与平板式吸热器的进口管和出口管通过螺纹或法兰连接，同时也可以作为固定平板式吸热器的支架；

所述用于太阳能塔式发电的平板式吸热器包括由外向内设置的吸光板、金属纤维毡、金属丝网、格栅、隔板、翅片、盖板，盖板上设有进口管和出口管，所述吸热器的侧面设有封条形成密封环境；所述隔板上穿过设有充注管；吸光板、隔板、封条和充注管组成热板侧，热板侧内部为真空状态设有金属纤维毡、金属丝网、格栅和传热流体，传热流体经充注管进入；隔板、翅片、封条、盖板、进口管、出口管组成换热侧，工作流体通过进口管、出口管流经换热侧，传热流体利用热管原理间接传热的方式将热能传递至循环的工作流体；所述吸热器中传热流体的蒸发面和冷凝面在同一水平线上。

2.如权利要求1所述的一种太阳能塔式发电系统，其特征在于，所述传热流体从吸光板吸热蒸发且在隔板冷凝放热，冷凝后的传热流体通过格栅回流至吸光板的内表面进入下一轮循环；所述冷凝放热的热量通过隔板和翅片传递给工作流体。

3.如权利要求2所述的一种太阳能塔式发电系统，其特征在于，所述格栅采用3D打印或钎焊的方式连接在隔板的冷凝面，并从隔板的冷凝面向吸光板的蒸发面倾斜10°～30°的角度，格栅的高度方向延伸至金属丝网的表面。

4.如权利要求3所述的一种太阳能塔式发电系统，其特征在于，所述格栅设为倾斜的正六边形边框，且在纵向上最低处为边框的棱边；每个边面在远离冷凝面和棱边的位置，均开出不超过边框边长的通孔，每个正六边形边框与相邻的六个正六边形边框通过通孔相通；

或者，所述格栅设为倾斜的三角棱片，同层的三角棱片不连续，不同层的三角棱片相互错开位置。

5.如权利要求1-4任意之一所述的一种太阳能塔式发电系统，其特征在于，所述隔板上还设有多个水平设置的折流板，相邻的折流板的末端错开排布；所述翅片为锯齿形翅片，与折流板在换热侧内部共同形成多回程的换热流道；

进口管和出口管在换热侧的斜对角线上，进口管在出口管的上方；

工作流体为空气或超临界二氧化碳。

6.如权利要求1-4任意之一所述的一种太阳能塔式发电系统，其特征在于，所述吸光板的外表面涂覆耐高温的吸光涂层，内表面设有微凹坑表面；

金属纤维毡紧贴吸光板内表面，被金属丝网覆盖，金属丝网和金属纤维毡点焊于吸光板内表面；

所述传热流体为液态金属，传热流体的充装率为工作条件下热板侧容积的30％～50％；

所述吸光板、金属纤维毡、金属丝网、格栅、隔板、封条、热电偶管、充注管的材料设为不锈钢、高温镍基合金或钛合金。

7.如权利要求1-4任意之一所述的一种太阳能塔式发电系统，其特征在于，所述吸热器还设有热电偶管，热电偶管和充注管穿过换热侧至热板侧内部；充注管在传热流体充入后在充注管的末端压死且焊接密封；热电偶管在热板侧前端用封板与通管焊接密封，内部放置热电偶，感温点与封板相接触，热电偶管在传热流体液面以上，并且不接触金属丝网和格栅。

8.如权利要求1所述的一种太阳能塔式发电系统，其特征在于，所述进口总支管、进口环形管、进口总管的直径一一大于所述出口总支管、出口环形管、出口总管的直径；同一块平板式吸热器对应的进口总支管和出口总支管之间的间距大于平板式吸热器的厚度。