[发明专利]一种多段下落式颗粒吸热器及太阳能发电系统

说明书

本发明公开了一种多段下落式颗粒吸热器及太阳能发电系统，该颗粒吸热器包括第一吸热部和第二吸热部，第一吸热部包括第一吸热口、第一颗粒幕帘和第一斜板，第二吸热部包括第二吸热口、第二颗粒幕帘，第一吸热口的位置高于第二吸热口，第一斜板设置在第一吸热口的底部，流经第一斜板的第一颗粒幕帘形成与第二吸热口对应的第二颗粒幕帘。所述第一斜板用于阻挡颗粒下落的速度。本发明提供的多段颗粒吸热器，通过在吸热器上设置两个吸热口，第一吸热口的底部设置第一斜板，颗粒在下落的过程，碰到第一斜板，然后沿着第一斜板向下滑落，延缓了颗粒下落速度，增加了颗粒升温的可控性。

技术领域

本发明属于颗粒吸热器技术领域，尤其涉及一种多段下落式颗粒吸热器及太阳能发电系统。

背景技术

固体颗粒吸储热技术是一种新型太阳能吸储热技术，是第三代塔式光热发电研究的主流技术之一，其主要优势体现在：(1)固体颗粒可以同时满足吸热、传热和储热的需求；(2)颗粒的成本较低；(3)颗粒吸热温度高，可达1000℃；(4)颗粒的存储和输送不需要采用价格高昂的金属材料，设备成本较低。

目前，在太阳能光热发电技术中负责将太阳能转化为热能的部件是吸热器，其运行性能直接关系到整个光热发电系统的安全稳定高效运行。颗粒吸热器是吸储热系统的核心设备，是目前颗粒吸储热系统研究的重点方向。当前国际上比较典型的颗粒吸热器类型有自由下落式颗粒吸热器、阻碍流式颗粒吸热器、离心式颗粒吸热器、石英管式颗粒吸热器、单斜板式颗粒吸热器等，下落式颗粒吸热器由美国桑迪亚实验室首先提出，是指固体颗粒因其自身重力下落，接受太阳光辐射后加热固体颗粒，以提高高温固体颗粒，结构简单，吸热效率高，被认为是最具商业化应用前景的颗粒吸热技术之一。但是，下落式吸热器的颗粒下落速度快，加热时间短，升温速率快，难以控制颗粒升温，不利于换热系统和发电系统的运行。

发明内容

针对上述问题，本发明实施例提供了一种多段下落式颗粒吸热器及太阳能发电系统，该颗粒吸热器能够控制颗粒下落的速度，减缓颗粒在升温过程中的下落速度，增加颗粒升温速率的可控性。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种多段下落式颗粒吸热器，包括壳体，所述壳体的顶部开设颗粒进口，所述壳体的底部开设颗粒出口，还包括第一吸热部和第二吸热部，第一吸热部包括第一吸热口、第一颗粒幕帘和第一斜板，第二吸热部包括第二吸热口和第二颗粒幕帘；第一吸热口的位置高于第二吸热口，第一斜板设置在第一吸热口底部，流经第一斜板的第一颗粒幕帘形成与第二吸热口对应的第二颗粒幕帘。

第二吸热部还包括第二斜板，所述第二斜板设置在所述第二吸热口的底部。

颗粒吸热器的颗粒进口为狭长的入口，颗粒从颗粒进口处进入颗粒吸热器，形成的颗粒流为颗粒幕帘，由于颗粒用于吸收太阳能的热量，因此颗粒幕帘呈现中间温度高、两侧温度低的温度分布，导致颗粒吸热不均匀。

因此，所述第一斜板包括沿同一方向倾斜并层叠设置的第一上斜板和第一下斜板，所述第一上斜板上设置若干第一上隔板，第一下斜板上设置若干第一下隔板，第一上隔板和第一下隔板分别沿第一上斜板和第一下斜板延伸；

所述第一上斜板上设置有与第一颗粒幕帘对应的第一上颗粒收集区和第一颗粒落料口；所述第一下斜板设置有与第一颗粒落料口对应的第一下颗粒收集区；

第一上隔板和第一下隔板在水平面内的投影所形成的夹角大于0。

在第一上斜板上设置第一上隔板，和第一下斜板上设置第一下隔板，将第一上斜板和第一下斜板上的空间分割为不同的颗粒流道，第一颗粒幕帘流至第一上斜板或第一下斜板上后，第一颗粒幕帘的两侧颗粒和位于中间颗粒位置发生互换。从而将第一颗粒幕帘两侧低温颗粒流至第二颗粒幕帘的中间，中间颗粒流至第二颗粒幕帘的两侧。

具体实现的方式为：