[go: up one dir, main page]

CN111059007B - 一种二次反射型聚光太阳能热利用系统 - Google Patents

一种二次反射型聚光太阳能热利用系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111059007B
CN111059007B CN201911123184.XA CN201911123184A CN111059007B CN 111059007 B CN111059007 B CN 111059007B CN 201911123184 A CN201911123184 A CN 201911123184A CN 111059007 B CN111059007 B CN 111059007B
Authority
CN
China
Prior art keywords
molten salt
heat
solar
secondary reflection
cold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911123184.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111059007A (zh
Inventor
李增清
李渊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yuhuan Wanrong Copper Industry Co ltd
Original Assignee
Taizhou Chuneng Environmental Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taizhou Chuneng Environmental Technology Co ltd filed Critical Taizhou Chuneng Environmental Technology Co ltd
Priority to CN201911123184.XA priority Critical patent/CN111059007B/zh
Publication of CN111059007A publication Critical patent/CN111059007A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111059007B publication Critical patent/CN111059007B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F03G6/06Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means
    • F03G6/065Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means having a Rankine cycle
    • F03G6/067Binary cycle plants where the fluid from the solar collector heats the working fluid via a heat exchanger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • F01K25/10Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether
    • F01K25/103Carbon dioxide
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K27/00Plants for converting heat or fluid energy into mechanical energy, not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/32Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines using steam of critical or overcritical pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/40Solar heat collectors combined with other heat sources, e.g. using electrical heating or heat from ambient air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S70/00Details of absorbing elements
    • F24S70/20Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S2023/83Other shapes
    • F24S2023/832Other shapes curved
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

本发明提供了一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,尤其是以超临界二氧化碳为循环工质的二次反射塔式太阳能光热发电系统,创造性地将吸热器、熔盐储罐及熔盐换热器集成为一体,让太阳能通过吸热器上表面的耐高温太阳能吸附涂料更加高效的吸收,可以达到比传统的二次反射太阳能聚热更高的热转化效率;同时摒弃了熔盐泵、熔盐阀等易造成熔盐冻结和熔盐输送耗能的附属部件,大大简化了整个发电系统,降低了整个发电系统的初投资。和传统的光热发电技术相比,本技术热效率高,同时具备安全性、经济性、灵活性,还具备建设周期短、选址要求低和建设规模灵活等特点,为太阳能光热发电开启了下一代全新的技术应用。

Description

一种二次反射型聚光太阳能热利用系统
技术领域
本发明公开了一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,尤其是以超临界二氧化碳为循环工质的新一代太阳能光热发电系统,属于太阳能二次反射型塔式熔盐储能光热利用技术领域。
背景技术
现有的二次反射塔式太阳能光热发电技术都是采用传统的汽轮发电机组,储能采用双储罐熔盐储热技术路径和独立的熔盐换热器,而且,传统的二次反射太阳能吸热器里的熔盐是裸露的,是直接让聚焦的太阳光直接照射,一方面,容易使熔盐温度局部过高而发生分解,另一方面,裸露的熔盐吸热器里容易让砂石等杂质落入其中,同时,熔盐裸露的状态下,熔盐散热更快。
我们了解二氧化碳有一个很独特的物理性质:当温度达到30.98℃,压力达到7.38MPa时,其物理状态介于液体和气体之间,密度接近于液体,粘度接近于气体,扩散系数约为液体的100倍。这种状态,称为“超临界”状态。处于超临界状态下的二氧化碳,密度比气体大,粘性比液体小,具有流动性强、传热效率高、可压缩性小等特点。二氧化碳的临界条件容易达到,化学性质不活泼,无色无味无毒,安全,价格便宜,纯度高,易获得。这些特性,使得它很适合用于作为热力循环工质。
2019年初,美国西南研究院联合GE研发的10MW超临界二氧化碳涡轮机顺利通过测试;经过测试证明,S-CO2作为工质的发电系统在600到700℃的温度范围内运行都可以有良好表现,可以在500℃以上、20MPa的大气压下实现高效率的热能利用,热效率可以达到45%以上,甚至超越50%的热效率。可以预见,在国内科研单位的努力下,我国研制出具有自主知识产权的超临界二氧化碳布雷顿循环系统将指日可待。
鉴于超临界二氧化碳涡轮机的优异热效率性能,必将成为第四代二次反射塔式太阳能光热发电技术的核心。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,尤其是以超临界CO2为循环工质的二次反射塔式太阳能光热发电系统,创造性地将吸热器、熔盐储罐及熔盐换热器集成为一体,让熔盐始终处于密闭的该集成化装置里,避免了熔盐直接和聚焦的太阳光和空气直接接触,让太阳能通过吸热器上表面的耐高温太阳能吸附涂料更加高效的吸收,可以达到比传统的二次反射太阳能聚热更高的热转化效率;同时摒弃了熔盐泵、熔盐阀以及熔盐管道等易造成熔盐冻结和熔盐输送耗能的附属部件,大大简化了整个发电系统,极大降低了整个发电系统的初投资。和传统的二次反射塔式太阳能光热发电技术相比,本技术热效率高,是实现太阳能光热发电电价平价上网的主要技术路径,同时具备安全性、经济性、灵活性,还具备建设周期短、选址要求低和建设规模灵活等特点,为太阳能光热发电开启了下一代全新的技术应用。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,包括应用端、吸热储热一体化装置、定日镜、二次曲面反射镜、镜场控制系统、熔盐换热器以及熔盐,其特征在于,该定日镜以二次曲面反射镜为中心呈同心圆状层层分布其四周;该吸热储热一体化装置设置在在所述的二次曲面反射镜的正下方,在该吸热储热一体化装置的中轴线上从上到下依次为第一熔盐电动推送装置、吸热体、导流体、熔盐储罐,该吸热体整体呈平底锅状,在其上表面的中轴线上焊接有一贯穿其平底的第一直管,在吸热体的上表面上设置有太阳能吸热涂料,该熔盐储罐包括上部的导流部和下部的储罐部,该导流部整体呈喇叭状口状,该储罐部整体呈圆柱体状且在其上端口部位设置有一隔板,该隔板的中心处设置有一通孔,以该通孔为中心的周边上设置有若干贯通其隔板且伸向罐体底部的冷熔盐引管,该吸热体设置在该导流部顶部且两者的上沿口固定连接,该导流体整体呈漏斗状,其底部的中心处设置有导流直管,该导流体设置在吸热体和隔板之间的空腔内,且把该空腔分隔成上下两个相互贯通的环形流道,该导流直管伸出该通孔且是该环形流道的出口端,相应的,该冷熔盐引管是该环形流道的进口端;在隔板以下的该储罐部上部侧面上设置有若干热熔盐出口,下底部的侧面上设置有对应的冷熔盐进口,该熔盐换热器整体呈立式的储罐状,其底部中轴线上设置有冷熔盐出口,其上部侧面上设置有热熔盐进口,还设置有热交换介质进口和热交换介质出口;该冷熔盐出口和该冷熔盐进口连通,该热熔盐进口和该热熔盐出口连通;该吸热体的端口大小和该二次曲面反射镜聚光形成的光斑大小匹配,通过该镜场控制系统控制镜场内所有的定日镜,将太阳光反射到二次曲面反射镜上,经二次曲面反射镜将太阳光聚焦到该吸热体上通过太阳能吸热涂料吸热;该第一熔盐电动推送装置至少包含第一变频电机、第一转动轴和第一桨叶,该第一转动轴穿过该第一直管后,其上端连接该第一变频电机,其下端则连接该第一桨叶且该第一桨叶处于该导流直管内,该第一桨叶旋转时能形成向下的推送力,使得熔盐从该冷熔盐引管进入,流经该环形流道和吸热体底面充分接触产生热量交换后又从导流直管流回该储罐部内完成一个熔盐太阳能吸热循环;在该熔盐换热器的中轴线上,或者,在该热熔盐进口和热熔盐出口的连接管路上,或者在该冷熔盐出口和冷熔盐进口的连接管路上设置有第二熔盐电动推送装置,通过该第二熔盐电动推送装置使得熔盐强制流经该熔盐换热器以完成一个熔盐和热交换介质的热交换循环;该应用端通过热交换介质的输送管道和该熔盐换热器上的热交换介质进口和热交换介质出口连接形成一个二次反射型聚光太阳能热利用系统。通常,所述的熔盐为经过活性金属处理过的高纯氯化物熔盐,或者,为高纯碳酸盐或碳酸盐混合物熔盐。由于超临界二氧化碳工质的温度越高,热效率就越高,当超临界二氧化碳工质的温度达到700摄氏度时,热效率就会达到50%以上,现有的硝酸盐熔盐的使用温度上限一般控制在550摄氏度以下,而高纯氯化物熔盐可使用的温度上限接近800摄氏度左右,是一种超高温熔盐。通常,在吸热体的顶端设置有电动开启关闭功能的保温盖,保温盖板通常为左右两片对开式结构,用滑轮支撑在导轨上,使用电机驱动,通过保温盖板的自动启闭功能,可以在来云工况下根据DCS信号迅速关闭,降低吸热体的热损失;在来雨及沙尘天气下对吸热体进行防护,防止雨水及沙尘落在吸热体上。
在上述的一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,其特征在于:该吸热体的底面上设置有若干导热凸体,该导热凸体和所述的导流体上表面贴合。通常,该导热凸体为翅片状或圆柱体状,密密麻麻的均布在吸热体的底面,而且导热凸体的外轮廓和导流体的上表面曲面吻合,也就是说,每个导热凸体的外缘和导热体的表面尽量接触到。
在上述的一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,其特征在于:该熔盐换热器整体呈立式储罐状,其内部设置有一换热盘管,该换热盘管的两端分别连接着热交换介质进口和热交换介质出口,在其罐体中轴线的顶部上焊接有第二直管,该第二熔盐电动推送装置设置在罐体的中轴线上,至少包含第二变频电机、第二转动轴和第二桨叶,该第二转动轴穿过该第二直管后,其上端连接第二变频电机,其下端则连接第二桨叶且第二桨叶处于冷熔盐出口内,该第二桨叶旋转时能形成向下的推送力。通常,在实际应用中,熔盐换热器安装好后,其顶部的第二直管的顶端口必须要高出该吸热储热一体化装置的最高点,也就是保证其高度超出熔盐的最高液位线。
在上述的一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,其特征在于:所述的应用端为超临界二氧化碳发电机组,该超临界二氧化碳发电机组包括发电机、透平、二级压缩机、一级压缩机、预冷或冷凝器、低温回热器、高温回热器及超临界CO2输送管道。对于闭环超临界CO2布雷顿循环发电系统,主要包括压缩系统、预冷系统、换热系统、热源、透平和发电机等系统组成。低温低压的气体经压气机升压,再经回热器高温侧预热后进入热源,吸收大量热量后直接进入透平做功,透平带动发电机系统进行发电,做功后的乏气经回热器低温侧流体冷却后,再由冷却器冷却至所需的压缩机入口温度,进入压缩机形成闭式循环。通常,所述的应用端还可以是蒸汽轮机发电机组,或者是工业蒸汽用户等等。
在上述的一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,其特征在于:所述的吸热体的上部内沿口上设置有一环形台阶,该环形台阶上设置有一耐高温的透明玻璃盖。通常,这样的设计既保证了吸热体表面的太阳能吸附涂料的清洁,更主要的是起到保温隔热作用,隔绝了吸热体表面和流通空气产生的热交换,从而阻止了热量的快速散发。
在上述的一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,其特征在于,在环形流道内还设置有若干电加热管。通常,电加热管为直插式直管形,把电加热管设置在环形流道的内部,可以更方便的安装维修电加热管。电加热管可以起到辅助熔盐加热的作用,以防熔盐温度过低时产生凝结;或者,足够大的电加热功率配置,可以利用谷电直接加热熔盐储热,以弥补太阳能不足的日子里的高峰期用电需求,同时起到电力的调峰填谷的作用,比起电化学储能效果更好。
在上述的一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,其特征在于,在所述的环形流道的顶端沿口处设置有排空阀,该排空阀连通所述的环形流道。通常,该排空阀也是常压阀,在排空的同时保持熔盐罐内部始终处于常压状态,同时,也可以接入一熔盐溢流装置,保证了熔盐升温膨胀后的体积变化。
在上述的一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,其特征在于,所述的第一熔盐电动推送装置被一个三脚支架固定在所述的吸热体上,且保证所述的第一变频电机处于二次太阳能反射光聚焦不到的上空。通常,二次反射塔的下方,总有一个太阳光聚焦不到的盲区,第一变频电机必须设置在该盲区里。
在上述的一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,其特征在于,该导流体、隔板、冷熔盐引管均具有隔热层。通常,把导流体和内导流罩加工成一个内中空的夹层状,其内中空里设置有隔热材料,也就是隔热层。
在上述的一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,其特征在于,在该热熔盐进口和热熔盐出口的连接管路上,或者,在该冷熔盐出口和冷熔盐进口的连接管路上设置有一单向阀。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。附图仅提供参考和说明用,并非用来对本发明加以限制。
图1是本发明提供的一种二次反射型聚光太阳能热利用系统示意图;
图2是本发明提供的一种吸热储热一体化装置和熔盐换热器结合为一体的结构示意图;
图3是本发明提供的一种吸热储热一体化装置的结构示意图;
图4是本发明提供的一种吸热储热一体化装置的部件分解示意图;
图5是本发明提供的一种吸热体、第一熔盐电动推送装置以及三脚支架三者结合结构示意图;
图6是本发明提供的一种吸热体和三脚支架结合后的结构示意图;
图7是本发明提供的图6对应的俯视图;
图8是本发明提供的一种熔盐换热器的结构示意图。
图中:应用端1、吸热储热一体化装置2、定日镜3、二次曲面反射镜4、镜场控制系统5、熔盐换热器6、熔盐7、电加热管8、排空阀9、发电机10、透平11、二级压缩机12、一级压缩机13、预冷或冷凝器14、低温回热器15、高温回热器16、第一熔盐电动推送装置20、第一变频电机20a、第一转动轴20b、第一桨叶20c、三脚支架20d、吸热体21、第一直管21a、太阳能吸热涂料21b、导热凸体21c、环形台阶21d、透明玻璃盖21e、导流体22、导流直管22a、熔盐储罐23、导流部23a、储罐部23b、隔板23c、通孔23d、冷熔盐引管23e、环形流道23f、热熔盐出口23g、冷熔盐进口23h、隔热层24、单向阀25、冷熔盐出口60、热熔盐进口61、热交换介质进口62、热交换介质出口63、第二熔盐电动推送装置64、第二变频电机64a、第二转动轴64b、第二桨叶64c、换热盘管65、第二直管66。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
实施例:
如图1和图2所示,一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,包括应用端1、吸热储热一体化装置2、定日镜3、二次曲面反射镜4、镜场控制系统5、熔盐换热器6以及熔盐7,该定日镜3以二次曲面反射镜4为中心呈同心圆状层层分布其四周;该吸热体21的端口大小和该二次曲面反射镜4聚光形成的光斑大小匹配,通过该镜场控制系统5控制镜场内所有的定日镜3,将太阳光反射到二次曲面反射镜4上,经二次曲面反射镜4将太阳光聚焦到该吸热体21上通过太阳能吸热涂料21b吸热。该吸热储热一体化装置2设置在在二次曲面反射镜4的正下方。在该熔盐换热器6的中轴线上设置有第二熔盐电动推送装置64,通过该第二熔盐电动推送装置64使得熔盐7强制流经该熔盐换热器6以完成一个熔盐和热交换介质的热交换循环,该应用端1通过热交换介质的输送管道和该熔盐换热器6上的热交换介质进口62和热交换介质出口63连接形成一个二次反射型聚光太阳能热利用系统。在该冷熔盐出口60和冷熔盐进口23h的连接管路上设置有一单向阀25。
如图3、图4、图5、图6和图7所示,该吸热储热一体化装置2的中轴线上从上到下依次为第一熔盐电动推送装置20、吸热体21、导流体22、熔盐储罐23,该吸热体21整体呈平底锅状,在其上表面的中轴线上焊接有一贯穿其平底的第一直管21a,在吸热体21的上表面上设置有太阳能吸热涂料21b,该熔盐储罐23包括上部的导流部23a和下部的储罐部23b,该导流部23a整体呈喇叭状口状,该储罐部23b整体呈圆柱体状且在其上端口部位设置有一隔板23c,该隔板23c的中心处设置有一通孔23d,以该通孔23d为中心的周边上设置有若干贯通其隔板23c且伸向罐体底部的冷熔盐引管23e,该吸热体21设置在该导流部23a顶部且两者的上沿口固定连接,该导流体22整体呈漏斗状,其底部的中心处设置有导流直管22a,该导流体22设置在吸热体21和隔板23c之间的空腔内,且把该空腔分隔成上下两个相互贯通的环形流道23f,该导流直管22a伸出该通孔23d且是该环形流道23f的出口端,相应的,该冷熔盐引管23e是该环形流道23f的进口端;在隔板23c以下的该储罐部23b上部侧面上设置有若干热熔盐出口23g,下底部的侧面上设置有对应的冷熔盐进口23h,该熔盐换热器6整体呈立式的储罐状,其底部中轴线上设置有冷熔盐出口60,其上部侧面上设置有热熔盐进口61,还设置有热交换介质进口62和热交换介质出口63;该冷熔盐出口60和该冷熔盐进口23h连通,该热熔盐进口61和该热熔盐出口23g连通;该第一熔盐电动推送装置20至少包含第一变频电机20a、第一转动轴20b和第一桨叶20c,该第一转动轴20b穿过该第一直管21a后,其上端连接该第一变频电机20a,其下端则连接该第一桨叶20c且该第一桨叶20c处于该导流直管22a内,该第一桨叶20c旋转时能形成向下的推送力,使得熔盐7从该冷熔盐引管23e进入,流经该环形流道23f和吸热体底面充分接触产生热量交换后又从导流直管22a流回该储罐部23b内完成一个熔盐太阳能吸热循环;
该吸热体21的底面上设置有若干导热凸体21c,该导热凸体21c和导流体22上表面贴合。导热凸体呈翅片状。
本实施例中,应用端1为超临界二氧化碳发电机组,包括发电机10、透平11、二级压缩机12、一级压缩机13、预冷或冷凝器14、低温回热器15、高温回热器16。
本实施例中,吸热体21的上部内沿口上设置有一环形台阶21d,该环形台阶21d上设置有一耐高温的透明玻璃盖21e。
本实施例中,在环形流道23f内还设置有若干电加热管8。
本实施例中,在环形流道23f的顶端沿口处设置有排空阀9,该排空阀9连通环形流道23f。
本实施例中,第一熔盐电动推送装置20被一个三脚支架20d固定在吸热体21上,且保证第一变频电机20a处于二次太阳能反射光聚焦不到的上空。
本实施例中,该导流体22、隔板23c、冷熔盐引管23e均具有隔热层24。
如图8所示,该熔盐换热器6整体呈立式储罐状,其内部设置有一换热盘管65,该换热盘管65的两端分别连接着热交换介质进口62和热交换介质出口63,在其罐体中轴线的顶部上焊接有第二直管66,该第二熔盐电动推送装置64设置在罐体的中轴线上,至少包含第二变频电机64a、第二转动轴64b和第二桨叶64c,该第二转动轴64b穿过该第二直管66后,其上端连接第二变频电机64a,其下端则连接第二桨叶64c且第二桨叶64c处于冷熔盐出口60内,该第二桨叶64c旋转时能形成向下的推送力。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了应用端、吸热储热一体化装置、定日镜、二次曲面反射镜、镜场控制系统、熔盐换热器、熔盐、电加热管、排空阀、发电机、透平、二级压缩机、一级压缩机、预冷或冷凝器、低温回热器、高温回热器、第一熔盐电动推送装置、第一变频电机、第一转动轴、第一桨叶、三脚支架、吸热体、第一直管、太阳能吸热涂料、导热凸体、环形台阶、透明玻璃盖、导流体、导流直管、熔盐储罐、导流部、储罐部、隔板、通孔、冷熔盐引管、环形流道、热熔盐出口、冷熔盐进口、隔热层、单向阀、冷熔盐出口、热熔盐进口、热交换介质进口、热交换介质出口、第二熔盐电动推送装置、第二变频电机、第二转动轴、第二桨叶、换热盘管、第二直管等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。本技术中以熔盐作为蓄热材料,但并不局限于熔盐一种蓄热材料,使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,包括应用端(1)、吸热储热一体化装置(2)、定日镜(3)、二次曲面反射镜(4)、镜场控制系统(5)、熔盐换热器(6)以及熔盐(7),其特征在于,该定日镜(3)以二次曲面反射镜(4)为中心呈同心圆状层层分布其四周;该吸热储热一体化装置(2)设置在在所述的二次曲面反射镜(4)的正下方,在该吸热储热一体化装置(2)的中轴线上从上到下依次为第一熔盐电动推送装置(20)、吸热体(21)、导流体(22)、熔盐储罐(23),该吸热体(21)整体呈平底锅状,在其上表面的中轴线上焊接有一贯穿其平底的第一直管(21a),在吸热体(21)的上表面上设置有太阳能吸热涂料(21b),该熔盐储罐(23)包括上部的导流部(23a)和下部的储罐部(23b),该导流部(23a)整体呈喇叭状口状,该储罐部(23b)整体呈圆柱体状且在其上端口部位设置有一隔板(23c),该隔板(23c)的中心处设置有一通孔(23d),以该通孔(23d)为中心的周边上设置有若干贯通其隔板(23c)且伸向罐体底部的冷熔盐引管(23e),该吸热体(21)设置在该导流部(23a)顶部且两者的上沿口固定连接,该导流体(22)整体呈漏斗状,其底部的中心处设置有导流直管(22a),该导流体(22)设置在吸热体(21)和隔板(23c)之间的空腔内,且把该空腔分隔成上下两个相互贯通的环形流道(23f),该导流直管(22a)伸出该通孔(23d)且是该环形流道(23f)的出口端,相应的,该冷熔盐引管(23e)是该环形流道(23f)的进口端;在隔板(23c)以下的该储罐部(23b)上部侧面上设置有若干热熔盐出口(23g),下底部的侧面上设置有对应的冷熔盐进口(23h),该熔盐换热器(6)整体呈立式的储罐状,其底部中轴线上设置有冷熔盐出口(60),其上部侧面上设置有热熔盐进口(61),还设置有热交换介质进口(62)和热交换介质出口(63);该冷熔盐出口(60)和该冷熔盐进口(23h)连通,该热熔盐进口(61)和该热熔盐出口(23g)连通;该吸热体(21)的端口大小和该二次曲面反射镜(4)聚光形成的光斑大小匹配,通过该镜场控制系统(5)控制镜场内所有的定日镜(3),将太阳光反射到二次曲面反射镜(4)上,经二次曲面反射镜(4)将太阳光聚焦到该吸热体(21)上通过太阳能吸热涂料(21b)吸热;该第一熔盐电动推送装置(20)至少包含第一变频电机(20a)、第一转动轴(20b)和第一桨叶(20c),该第一转动轴(20b)穿过该第一直管(21a)后,其上端连接该第一变频电机(20a),其下端则连接该第一桨叶(20c)且该第一桨叶(20c)处于该导流直管(22a)内,该第一桨叶(20c)旋转时能形成向下的推送力,使得熔盐(7)从该冷熔盐引管(23e)进入,流经该环形流道(23f)和吸热体底面充分接触产生热量交换后又从导流直管(22a)流回该储罐部(23b)内完成一个熔盐太阳能吸热循环;在该熔盐换热器(6)的中轴线上,或者,在该热熔盐进口(61)和热熔盐出口(23g)的连接管路上,或者在该冷熔盐出口(60)和冷熔盐进口(23h)的连接管路上设置有第二熔盐电动推送装置(64),通过该第二熔盐电动推送装置(64)使得熔盐(7)强制流经该熔盐换热器(6)以完成一个熔盐和热交换介质的热交换循环;该应用端(1)通过热交换介质的输送管道和该熔盐换热器(6)上的热交换介质进口(62)和热交换介质出口(63)连接形成一个二次反射型聚光太阳能热利用系统。
2.根据权利要求1所述的一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,其特征在于,该吸热体(21)的底面上设置有若干导热凸体(21c),该导热凸体(21c)和所述的导流体(22)上表面贴合。
3.根据权利要求1所述的一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,其特征在于,该熔盐换热器(6)整体呈立式储罐状,其内部设置有一换热盘管(65),该换热盘管(65)的两端分别连接着热交换介质进口(62)和热交换介质出口(63),在其罐体中轴线的顶部上焊接有第二直管(66),该第二熔盐电动推送装置(64)设置在罐体的中轴线上,至少包含第二变频电机(64a)、第二转动轴(64b)和第二桨叶(64c),该第二转动轴(64b)穿过该第二直管(66)后,其上端连接第二变频电机(64a),其下端则连接第二桨叶(64c)且第二桨叶(64c)处于冷熔盐出口(60)内,该第二桨叶(64c)旋转时能形成向下的推送力。
4.根据权利要求1所述的一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,其特征在于,所述的应用端(1)为超临界二氧化碳发电机组,包括发电机(10)、透平(11)、二级压缩机(12)、一级压缩机(13)、预冷或冷凝器(14)、低温回热器(15)、高温回热器(16)。
5.根据权利要求1所述的一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,其特征在于,所述的吸热体(21)的上部内沿口上设置有一环形台阶(21d),该环形台阶(21d)上设置有一耐高温的透明玻璃盖(21e)。
6.根据权利要求1所述的一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,其特征在于,在环形流道(23f)内还设置有若干电加热管(8)。
7.根据权利要求1所述的一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,其特征在于,在所述的环形流道(23f)的顶端沿口处设置有排空阀(9),该排空阀(9)连通所述的环形流道(23f)。
8.根据权利要求1所述的一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,其特征在于,所述的第一熔盐电动推送装置(20)被一个三脚支架(20d)固定在该吸热体(21)上,且保证第一变频电机(20a)处于二次太阳能反射光聚焦不到的上空。
9.根据权利要求1所述的一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,其特征在于,该导流体(22)、隔板(23c)、冷熔盐引管(23e)均具有隔热层(24)。
10.根据权利要求1所述的一种二次反射型聚光太阳能热利用系统,其特征在于,在该热熔盐进口(61)和热熔盐出口(23g)的连接管路上,或者,在该冷熔盐出口(60)和冷熔盐进口(23h)的连接管路上设置有一单向阀(25)。
CN201911123184.XA 2019-11-16 2019-11-16 一种二次反射型聚光太阳能热利用系统 Active CN111059007B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911123184.XA CN111059007B (zh) 2019-11-16 2019-11-16 一种二次反射型聚光太阳能热利用系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911123184.XA CN111059007B (zh) 2019-11-16 2019-11-16 一种二次反射型聚光太阳能热利用系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111059007A CN111059007A (zh) 2020-04-24
CN111059007B true CN111059007B (zh) 2021-03-23

Family

ID=70297926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911123184.XA Active CN111059007B (zh) 2019-11-16 2019-11-16 一种二次反射型聚光太阳能热利用系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111059007B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113970188A (zh) * 2021-10-09 2022-01-25 上海晶电新能源有限公司 基于二次反射技术的吸热储热一体化系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106568213A (zh) * 2016-11-04 2017-04-19 李渊 一种太阳能储能集热器及太阳能集热系统
CN109209795A (zh) * 2017-06-29 2019-01-15 深圳市爱能森科技有限公司 一种改良的布雷顿光热发电方法和系统
DE102017223756A1 (de) * 2017-12-22 2019-06-27 Kaefer Isoliertechnik Gmbh & Co. Kg Solarreceiver zum Aufnehmen von Sonnenstrahlen und zum Aufheizen eines Mediums
CN110094708A (zh) * 2019-04-19 2019-08-06 李渊 一种塔式太阳能锅炉
CN110173677A (zh) * 2019-04-23 2019-08-27 李渊 一种二次反射太阳能锅炉
CN110454343A (zh) * 2019-08-15 2019-11-15 李渊 一种超临界co2为循环工质的塔式光热发电装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160032903A1 (en) * 2011-11-30 2016-02-04 Gossamer Space Frames Solar Power Plant

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106568213A (zh) * 2016-11-04 2017-04-19 李渊 一种太阳能储能集热器及太阳能集热系统
CN109209795A (zh) * 2017-06-29 2019-01-15 深圳市爱能森科技有限公司 一种改良的布雷顿光热发电方法和系统
DE102017223756A1 (de) * 2017-12-22 2019-06-27 Kaefer Isoliertechnik Gmbh & Co. Kg Solarreceiver zum Aufnehmen von Sonnenstrahlen und zum Aufheizen eines Mediums
CN110094708A (zh) * 2019-04-19 2019-08-06 李渊 一种塔式太阳能锅炉
CN110173677A (zh) * 2019-04-23 2019-08-27 李渊 一种二次反射太阳能锅炉
CN110454343A (zh) * 2019-08-15 2019-11-15 李渊 一种超临界co2为循环工质的塔式光热发电装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111059007A (zh) 2020-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2998032C (en) Integrated solar energy utilization apparatus and system
CN106568213A (zh) 一种太阳能储能集热器及太阳能集热系统
CN203722517U (zh) 太阳能集热油箱式温差发电系统及平面式微超热管导热装置
CN102635462A (zh) 一种太阳能碟式斯特林发动机用蓄热控温装置
CN102207344A (zh) 双镜聚焦太阳能制冷装置
CN106595076A (zh) 一种能直接生成高温蒸汽的太阳能集热系统
CN111059007B (zh) 一种二次反射型聚光太阳能热利用系统
CN111023599A (zh) 一种以超临界二氧化碳为循环工质的光热发电系统
CN108375212B (zh) 一种用于碟式太阳能反射镜聚热的集热管
CN110986392B (zh) 一种太阳能吸热储热塔及太阳能光热发电系统
CN103470460B (zh) 池面蒸发型太阳能热发电系统
CN101586881B (zh) 集热式太阳能光热电系统
CN111023590A (zh) 一种以超临界二氧化碳为循环工质的太阳能发电系统
CN110173677A (zh) 一种二次反射太阳能锅炉
CN205901675U (zh) 定焦点菲涅尔太阳能聚光光伏及热水装置
CN110953733B (zh) 一种太阳能聚光吸热器及熔盐储热供暖供冷站
CN201589446U (zh) 一种内石英太阳能光热转化器
CN108150370A (zh) 一种太阳能发电系统及发电方法
CN209800176U (zh) 太阳能多能互补发电系统
CN208901652U (zh) 一种固定式双重立体聚光集热器
CN201575612U (zh) 一种外石英阵列太阳能光热转化器
CN201269173Y (zh) 太阳能发电装置
CN200989685Y (zh) 太阳能光热转换器
CN101876493A (zh) 一种外石英阵列太阳能光热转化器及方法
CN201575611U (zh) 一种外石英太阳能光热转化器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210224

Address after: Room 1002, building 19, Xiande community, Nanfeng street, Xianju County, Taizhou City, Zhejiang Province, 317300

Applicant after: Taizhou Chuneng Environmental Technology Co.,Ltd.

Address before: 317317 No.30, Yong'an Avenue, Baita Industrial Park, Xianju County, Taizhou City, Zhejiang Province

Applicant before: Li Yuan

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20231213

Address after: 317600 bingang industrial city, Sanhua Town, Yuhuan City, Taizhou City, Zhejiang Province

Patentee after: YUHUAN WANRONG COPPER INDUSTRY Co.,Ltd.

Address before: Room 1002, building 19, Xiande community, Nanfeng street, Xianju County, Taizhou City, Zhejiang Province, 317300

Patentee before: Taizhou Chuneng Environmental Technology Co.,Ltd.