[发明专利]双相流热传输吸热系统

说明书

一种塔式太阳能光热发电系统用的双相流物质热传输吸热系统，包括吸热塔、热传输管路、工质传输装置、蓄热装置；该系统利用相变工质进行热传输，其吸热器为利用热管原理工作的套管式换热器；通过热管原理与多种太阳能辐射传热强化技术措施的综合利用以及适应于吸热塔内部结构的套管式换热器结构的使用，使吸热塔内部的空间得以充分利用，从而使吸热塔的尺寸或体积大幅度减小，并可有效降低吸热器制造、运输和安装等过程的造价或费用；热管结构与相变热传输工质的使用还有利于降低吸热温度、提高蓄热温度，因此可提高系统的热效率。

技术领域

本发明涉及太阳能塔式光热发电领域，特别涉及一种塔式光热发电用的吸热装置与热传输系统。

背景技术

目前，太阳能发电利用的方式主要为太阳能光伏发电和太阳能光热发电。

太阳能光热发电中，根据聚光的形式分类，可分为：塔式、槽式、碟式和线性菲涅尔式四种，目前的主流太阳能光热发电方式为塔式。

在塔式太阳能热发电系统中，吸热器是其中的一个重要组成部分，它是将定日镜系统反射来的高密度辐射能转化为热传输工质的高温热能的换热设备。

目前使用的吸热器主要是外露管式吸热器，其主要部件是吸热管屏。

为充分接触由太阳能镜场反射来的太阳能辐射，吸热管屏需要安装于靠近太阳能接收镜的圆柱面上，这就使太阳能吸收镜形成的圆柱体的中间部份的空间不能被充分利用。

为保证所需要的换热面积，吸热器整体尺寸较大，即直径较大、高度较高，且吸热器的中间部位的空间不能充分利用，导致整个吸热器的安装部位体积大、进而造价也提高。例如：目前吸热量为5MW的外露管式吸热器的外形尺寸约为：直径12米，高度15到20米，这还不包括吸热器的上部和下部的相关保温、防凝固结构所占用的空间。这种吸热器的较大外形尺寸，带来较大的外表面积，这就带来了另一个负作用，即：吸热器的外表面散热量大，因此增加了散热损失，降低了太阳能的吸收效率。

发明内容

为改进目前常用的管屏式吸热器体积大、吸热塔内部空间不能充分利用、散热损失多等缺陷，本发明提供一种采用双相流热传输技术的太阳能光热吸热器系统。

具体说明如下：

一种双相流热传输吸热系统，包括吸热塔、热传输工质、热传输管路、工质动力循环装置、蓄热装置；

所述吸热塔包括保温罩、吸热器、太阳能接收镜，所述吸热器为热管式换热器；

所述热传输工质为工作温度范围内会产生气液相变过程的物质；

所述吸热器的热传输工质空间与热传输管路连通；

所述热传输管路包括工质液体管路和工质气体管路；

所述热传输工质通过工质动力循环装置在吸热器、蓄热装置及热传输管路中循环流动。

进一步地，所述吸热器包括多个吸热模块，每个吸热模块包括液体集管、气体集管、吸热管、分液管；吸热管与分液管为多根；

所述吸热管的一端为封闭状态、另一端为开口状态、分液管两端均为开口状态；

所述分液管的外径小于吸热管的内径，能够插入到所述吸热管内部并在插入之后两者之间留出有气态工质的流通空间；

气体集管和液体集管总体呈水平状态安装，液体集管在气体集管的上方；

气体集管最下面的管壁上沿轴线方向均匀制作吸热管的对接通孔，孔的数量与吸热管的数量相同；

气体集管最上面的管壁上沿轴线方向均匀制作分液管的对接通孔，孔的数量与分液管的数量相同；

液体集管最下面的管壁上沿轴线方向均匀制作分液管的对接通孔，孔的数量与分液管的数量相同；

各吸热管的开口端与气体集管下部各对接孔对接；

分液管的一端与液体集管对接，另一端插入到气体集管的上部对接孔中，并进一步插入到吸热管中。