本發(fā)明涉及光熱電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種重力排鹽型槽式集熱器及排鹽方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)為在太陽(yáng)鏡場(chǎng)布置集熱器，集熱器中的集熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油，因此，太陽(yáng)鏡場(chǎng)將太陽(yáng)光匯聚到集熱器中，從而將集熱器中冷的導(dǎo)熱油加熱為高溫導(dǎo)熱油；從集熱器輸出的高溫導(dǎo)熱油流入到油水換熱器，與冷卻水進(jìn)行熱交換，將冷卻水加熱為過熱蒸汽，從而驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)做功發(fā)電；經(jīng)油水換熱器輸出的冷的導(dǎo)熱油被導(dǎo)熱油循環(huán)泵重新輸送回集熱器中進(jìn)行吸熱。另外，當(dāng)太陽(yáng)光充足時(shí)，從集熱器輸出的高溫導(dǎo)熱油還部分輸送到油鹽換熱器中，與儲(chǔ)熱介質(zhì)熔融鹽發(fā)生熱交換，將熔融鹽加熱為高溫熔融鹽，并通過熱儲(chǔ)鹽罐作為熱源儲(chǔ)存。由此可見，傳統(tǒng)的槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)，采用導(dǎo)熱油作為集熱介質(zhì)，采用熔融鹽作為蓄熱介質(zhì)，采用水蒸汽作為發(fā)電介質(zhì)；由于導(dǎo)熱油的溫度上限為400度，從而制約了槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電的蒸汽溫度和壓力參數(shù)，難以提高發(fā)電效率；另外，由于采用了三種介質(zhì)，槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)需要設(shè)置油鹽換熱器和油水換熱器，增加了系統(tǒng)成本。

為解決上述問題，國(guó)際上也有研發(fā)機(jī)構(gòu)開發(fā)采用熔融鹽介質(zhì)同時(shí)作為集熱和蓄熱介質(zhì)的槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)，然而，由于熔融鹽的凝固點(diǎn)很高，因此，熔融鹽非常容易凝固，從而為整個(gè)槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的循環(huán)帶來(lái)災(zāi)難性事故。

cn105545618a公開了一種采用熔融鹽介質(zhì)的槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)及熱發(fā)電方法，系統(tǒng)包括槽式集熱器、鹽水換熱器、汽輪發(fā)電機(jī)、低溫蓄熱罐、高溫蓄熱罐和排熔融鹽系統(tǒng)；槽式集熱器由多列獨(dú)立的子槽式集熱器組成，每個(gè)所述子槽式集熱器由多個(gè)集熱管按自下而上順序串接；在每個(gè)所述子槽式集熱器上開設(shè)至少一個(gè)排鹽管路，該排鹽管路的一端與所述子槽式集熱器的腔體連通，該排鹽管路的另一端連接儲(chǔ)鹽罐；在所述排鹽管路靠近所述子槽式集熱器的一端安裝控制閥門；另外，每個(gè)所述子槽式集熱器的底部還設(shè)置有進(jìn)氣口。

雖然上述技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高溫熔鹽的排放，但是，多段集熱管上分別增加排鹽管路，導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，而且不能保證排鹽過程中不發(fā)生殘留或凝固。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種重力排鹽型槽式集熱器。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：

一種重力排鹽型槽式集熱器，包括依次串聯(lián)的多個(gè)子槽式集熱器和位于兩側(cè)的子槽式集熱器的軸向外側(cè)的兩個(gè)輸鹽管，所述的子槽式集熱器包括反射鏡和集熱管以及用以感測(cè)集熱管內(nèi)熔鹽溫度的溫度傳感器，所述的集熱管均與水平面保持夾角傾斜設(shè)置，位于高點(diǎn)側(cè)的輸鹽管上旁接有進(jìn)氣機(jī)構(gòu)，位于低點(diǎn)側(cè)輸鹽管排鹽管路，在排鹽管路上設(shè)置有閥門。

所述的集熱管相對(duì)所述的反射鏡絕緣設(shè)置且各子槽式集熱器的集熱管相互電連接，兩端的輸鹽管上分別纏繞有伴熱帶且接地，各集熱管與加熱電源保持電連通。

集熱管的傾斜設(shè)置角度在4°-10°。

所述的槽式集熱器設(shè)置在斜坡上或者高度依次變化的架臺(tái)上以使各子槽式集熱器的集熱管保持相同傾角設(shè)置。

所述的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)為電磁進(jìn)氣閥。

在所述的排鹽管路端部設(shè)置有收集罐，所述的收集罐設(shè)置有保溫層。

一種所述的重力排鹽型槽式集熱器的排鹽方法，

開啟排鹽管路和進(jìn)氣機(jī)構(gòu)，在重力下集熱管和輸鹽管中的熔鹽回流然后經(jīng)排鹽管路排出。

在開啟排鹽管路和進(jìn)氣機(jī)構(gòu)之前還有散焦步驟，所述的散焦是指同步旋轉(zhuǎn)各子槽式收集器使其開口朝下。

當(dāng)高溫熔鹽排放流量減小或者預(yù)定時(shí)間后，從高端向低端逐步抬高各子槽式收集器的集熱管的高度。

因集熱管內(nèi)熔鹽減少導(dǎo)致溫度降低超過低溫閾值時(shí)，啟動(dòng)對(duì)集熱管和輸鹽管的電加熱。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的集熱器，由多個(gè)子槽式集熱器構(gòu)成，各集熱管構(gòu)成傾斜的通道，正常工作時(shí)，熔鹽從低端流向高端并被各子槽式集熱器逐步加熱，滿足后續(xù)的熱電要求，當(dāng)出現(xiàn)意外停機(jī)時(shí)，首先停止熔鹽的主動(dòng)輸出，進(jìn)入回收狀態(tài)，利用傾斜的角度使熔鹽回流回收，同時(shí)，因?yàn)榛亓鲿r(shí)高溫鹽向低溫端流動(dòng)，能有效集熱管中熔鹽的溫度，提高熱利用效率，減少中間凝固的可能。

附圖說(shuō)明

圖1所示為本發(fā)明的光熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2所示為集熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1、2所示，本發(fā)明的重力排鹽型槽式集熱器，包括依次串聯(lián)多個(gè)，如四個(gè)或6個(gè)子槽式集熱器和位于兩側(cè)的子槽式集熱器的軸向外側(cè)的兩個(gè)輸鹽管，所述的子槽式集熱器包括反射鏡和集熱管1以及用以感測(cè)集熱管內(nèi)熔鹽溫度的溫度傳感器，所述的集熱管均與水平面保持夾角傾斜設(shè)置，位于高點(diǎn)側(cè)的輸鹽管上旁接有進(jìn)氣機(jī)構(gòu)2，位于低點(diǎn)側(cè)輸鹽管排鹽管路3，在排鹽管路上設(shè)置有閥門4，如電磁閥，其中，一個(gè)光場(chǎng)有兩組分別串聯(lián)的多個(gè)子槽式集熱器構(gòu)成，兩組子槽式集熱器一端分別和熱罐5、冷罐6連接，另一端經(jīng)連接管連通構(gòu)成整個(gè)回路。

同時(shí)，為便于排鹽的收集，在所述的排鹽管路端部設(shè)置有收集罐7，所述的收集罐設(shè)置有保溫層，采用最低端一個(gè)收集罐，做到了集中收存，而且保溫設(shè)計(jì)，便于收集罐內(nèi)熔鹽進(jìn)一步回流至冷罐或熱罐。

本發(fā)明的集熱器，由多個(gè)子槽式集熱器構(gòu)成，各集熱管構(gòu)成傾斜的通道，正常工作時(shí)，熔鹽從低端流向高端并被各子槽式集熱器逐步加熱，滿足后續(xù)的熱電要求，當(dāng)出現(xiàn)意外停機(jī)時(shí)，首先停止熔鹽的主動(dòng)輸出，進(jìn)入回收狀態(tài)，利用傾斜的角度使熔鹽回流回收，同時(shí)，因?yàn)榛亓鲿r(shí)高溫鹽向低溫端流動(dòng)，能有效集熱管中熔鹽的溫度，提高熱利用效率，減少中間凝固的可能。

具體說(shuō)，為防止回流過程中熔鹽凝固，同時(shí)也便于初始時(shí)對(duì)管道進(jìn)行加熱，所述的集熱管相對(duì)所述的反射鏡絕緣設(shè)置且各子槽式集熱器的集熱管相互電連接，兩端的輸鹽管上分別纏繞有伴熱帶且接地，各集熱管與加熱電源保持電連通。對(duì)集熱管采用串聯(lián)，如利用金屬軟管進(jìn)行連接，保持各集熱管串聯(lián)以便進(jìn)行統(tǒng)一加熱的同時(shí)，賦予兩相鄰集熱管間可發(fā)生一定的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)容差性，有效提高了整體的控制效果。即。所述的多個(gè)子槽式集熱器通過金屬軟管或者旋轉(zhuǎn)接頭等進(jìn)行連接，采用多段設(shè)置，便于獨(dú)立分別追蹤驅(qū)動(dòng)控制，多個(gè)子槽式集熱器串行設(shè)置，熔鹽在各段集熱管流動(dòng)過程中逐步被加熱以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的溫度要求。

其中，傾斜設(shè)置角度在4°-10°，如5°-8°，優(yōu)選為6°，以有效利用重力進(jìn)行排鹽，所述的槽式集熱器設(shè)置在斜坡上或者高度依次變化的架臺(tái)上以使各子槽式集熱器的集熱管保持相同傾角或者由底端向高端傾角逐步增大設(shè)置。即，本發(fā)明的槽式集熱器，將各級(jí)集熱管呈傾斜設(shè)置，可采用各子槽式集熱器同軸式傾斜設(shè)計(jì)，也可以采用各子槽式集熱器的集熱管呈階梯式設(shè)置。

當(dāng)出現(xiàn)問題，停止各子槽式集熱器的熔鹽流動(dòng)驅(qū)動(dòng)時(shí)，即整體停機(jī)后，本發(fā)明的重力排鹽型槽式集熱器的排鹽方法，開啟排鹽管路和進(jìn)氣機(jī)構(gòu)，在重力下集熱管和輸鹽管中的熔鹽回流然后經(jīng)排鹽管路排出。利用溫度高的熔鹽向溫度低的熔鹽流動(dòng)，溫度低的首先排出，有效減少管內(nèi)凝固的現(xiàn)象，同時(shí)，為避免排鹽過程中，因集熱管內(nèi)熔鹽減少導(dǎo)致溫度超過高溫閾值時(shí)，在初始時(shí)首先將各子槽式集熱器進(jìn)行散焦。所述的散焦是指同步旋轉(zhuǎn)各子槽式收集器使其開口朝下，即與豎直方面夾角為120°，有效防止過程中溫度過高導(dǎo)致的汽化，甚至爆管等不良。因?yàn)榕披}過程中幾乎不再吸收光熱，當(dāng)集熱管內(nèi)溫度降低低于低溫閾值時(shí)，則啟動(dòng)電加熱和電伴熱以保持管內(nèi)溫度。

進(jìn)一步地，當(dāng)高溫熔鹽排放流量減小或者預(yù)定時(shí)間后，排放速度會(huì)降低，此時(shí)依次控制各子槽式集熱器旋轉(zhuǎn)從高端向低端逐步回轉(zhuǎn)，即抬高各子槽式收集器的集熱管的高度。即在有傾角的同時(shí)，增大兩個(gè)相鄰子槽式集熱器的高度差，能進(jìn)一步提高排放速度，即排放到最后時(shí)各子槽式集熱器成臺(tái)階狀分布。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。