[发明专利]太阳能自动均热聚热管、槽式组件、热发电系统和工艺

权利要求书

1.一种太阳能自动均热聚热管，包括玻璃管和套置于其中且涂有吸热层的吸收管，玻璃管和吸收管间为真空；其特征在于：吸收管内腔中设置有能够使吸收管中流体上下交替翻滚流动的隔离板，隔离板呈螺旋状，并固定在吸收管内。

2.根据权利要求1所述的太阳能自动均热聚热管，其特征在于：隔离板呈螺旋状旋转并连续分布于整段吸收管内，沿轴向螺距相同；或者隔离板呈螺旋状旋转并以多段间隔的方式分布于整段吸收管内，且沿轴向不同段螺距均相同；沿吸收管轴向，隔离板的一端固定在吸收管内腔管壁上，另一端为自由端；

或者隔离板是在一根轴杆上固定若干螺旋状叶片，并通过轴杆一端的螺旋状叶片固定在吸收管内腔中构成，另一端轴杆上螺旋状叶片为自由端，螺旋状叶片的螺距相等且各螺旋状叶片均布。

3.一种强制均热式槽式组件，其特征是：采用了上述权利要求1或2所述的太阳能自动均热聚热管，其中，太阳能自动均热聚热管位于抛物面槽式反射镜焦点上。

4.一种热发电系统，为光热互补发电的热发电系统，主要包括太阳能聚光供热模块、锅炉供热模块、汽轮发电机组；其特征在于：太阳能聚光供热模块由预热段和汽水两相流蒸发段顺次串联而成，预热段由太阳能真空集热管组件组成，而两相流蒸发段是由权利要求3所述的强制均热式槽式组件构成；在两相流蒸发段，至少在其末端的输出管路中串联一个汽水分离器，汽水分离器的蒸汽输出端与锅炉汽包输出端汇聚，汇聚后并经锅炉供热模块中的过热器与汽轮发电机组连通；汽水分离器的分离水输出端与两相流蒸发段中的任一个强制均热式槽式组件的太阳能自动均热聚热管回流连通；汽轮发电机组的汽轮机冷凝器输出端与供水模块连通；供水模块还设置一路进水管线和两路出水管线，一路出水管线与预热段第一个太阳能真空集热管组件连通，另一路出水管线与锅炉给水管路连通。

5.根据权利要求4所述的热发电系统，其特征在于：最后一级汽水分离器的蒸汽输出端经蒸汽开关阀后与锅炉汽包输出端汇聚为一路。

6.根据权利要求4或5所述的热发电系统，其特征在于：供水模块主要包括顺次连接的除氧器和给水泵；软化水储罐经过所述的一路进水管线与除氧器连通；汽轮发电机组的汽轮机冷凝器输出端与除氧器连通；给水泵出口分别连接两路出水管线，各出水管线上分别设置开关阀，所述一路出水管线上还设置给水调节阀。

7.采用上述权利要求4-6之一所述热发电系统的光热互补热发电工艺，其特征在于：根据天气状况，在锅炉供热发电模式、以及光热互补发电模式下切换进行持续发电；光热互补发电模式下，给水管线的供水送往太阳能聚光供热模块，首先在预热段的太阳能真空集热管中经太阳能预热，然后进入两相流蒸发段的太阳能自动均热聚热管中继续被加热升温，并在吸收管中产生水与蒸汽的两相混合流，混合流被吸收管中的隔离板强制螺旋状地翻滚，使得吸收管温度快速均衡，然后两相混合流流动到汽水分离器中进行汽水分离；分离器中分离出的水回流到汽水两相流蒸发段中再蒸发，分离出的饱合蒸汽与來自锅炉汽包的饱合蒸汽汇合，再进入锅炉加热模块的过热器中升温，成为过热蒸汽进入汽轮发电机组中进行光热互补发电；

夜晚或无太阳光时，处于锅炉供热发电模式；锅炉供热发电模式下，供水模块的供水仅供给锅炉加热模块，经锅炉产生过热蒸汽，经过热器后进入汽轮发电机组发电；而太阳能供热模块在锅炉供热发电模式下停止工作，太阳能自动均热聚热管中的水停止流动，处于保温状态。

8.一种热发电系统，为光热互补发电的热发电系统，主要包括太阳能聚光供热模块、锅炉供热模块、汽轮发电机组；其特征在于：太阳能聚光供热模块由预热段、两相流蒸发段和过热段顺次串联而成，预热段由太阳能真空集热管组件组成，而两相流蒸发段、过热段均由权利要求3所述强制均热式槽式组件构成；在两相流蒸发段，至少在其末端的输出管路中串联一个汽水分离器，汽水分离器的蒸汽输出端与过热段的第一个强制均热式槽式组件的太阳能自动均热聚热管连通，过热段末端的最后一个太阳能自动均热聚热管与汽轮机蒸汽入口连通；汽水分离器的分离水输出端与两相流蒸发段中的任一个太阳能自动均热聚热管回流连通；锅炉供热模块中，锅炉汽包输出端经过热器后与汽轮机蒸汽入口连通，汽轮机冷凝器输出端与供水模块连通；供水模块还设置一路进水管线和两路出水管线，一路出水管线与预热段第一个太阳能真空集热管组件的太阳能真空集热管连通，另一路出水管线与锅炉给水系统连通。