[发明专利]一种旋转式光热电站吸热器及均匀吸热控制方法

说明书

本发明公开了一种旋转式光热电站吸热器以及均匀吸热控制方法，所述吸热器包括腔体组件，冷介质集箱组件，热介质集箱组件，以及驱动装置，所述驱动装置连接所述腔体组件，用于驱动所述腔体组件相对所述冷介质集箱组件和热介质集箱组件沿周向做旋转运动，使得所述腔体组件能均匀吸收太阳辐射热能。本发明方案通过将腔体组件置成可旋转结构，使其各部分接受的辐射热量更为均匀，从而解决了现有吸热器存在的热应力超限的问题。

技术领域

本发明属于塔式太阳能光热发电领域，具体涉及一种旋转式光热电站吸热器及均匀吸热控制方法。

背景技术

太阳能光热发电是指：利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机工艺，从而达到发电的目的。

目前传统的塔式光热电站吸热器一般采用固定式吸热器，吸热器下部为冷介质集箱，中间为吸热器的腔体组件，上部为热介质集箱，腔体组件圆周处布置若干根集热管，集热介质从吸热器下部进入冷介质集箱，混合后进入吸热器腔体组件圆周处的集热管中，在集热管中吸收太阳辐射热量，温度升高后进入热介质集箱，在热介质集箱中混合均匀后从集箱顶部流出吸热器，用于发电。

然而现有固定式吸热器存在如下问题：由于吸热器本身为固定安装，当有云层经过集热场时会导致部分方向的吸热器集热管处于不接受辐射的状态，而其余部分集热管处于正常的太阳辐射下，吸热器各方向集热管所受的辐射热量存在较大的偏差，从而影响集热管的使用寿命；此外，由于吸热器各方位集热管的流量分配的方式为平均分配，且平均流量由几个典型方位测得辐射量平均值确定的，这种平均分配方式导致正常接收辐射的集热管的流量偏小，而非正常接受辐射的集热管流量偏大，从而导致正常接收辐射的集热管由于流量偏小造成热应力超限。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种辐射热量更为均匀的旋转式光热电站吸热器及均匀吸热控制方法。

一方面，本发明提供了一种旋转式光热电站吸热器，其用于吸收太阳辐射热能，加热集热介质，所述吸热器包括：

冷介质集箱组件,连接冷介质管路,用于收容外部进入的冷集热介质；

热介质集箱组件,连接热介质管路，用于收容加热后的热集热介质；

腔体组件，设置在冷介质集箱组件和热介质集箱组件之间且密封连接,用于流通集热介质，且用于吸收太阳辐射热能，并将热能传递给集热介质；

还包括驱动装置,连接所述腔体组件,用于驱动所述腔体组件相对所述冷介质集箱组件和热介质集箱组件沿周向做旋转运动，使得所述腔体组件上各部位能均匀吸收太阳辐射热能。

优选地，所述腔体组件由多根集热管沿所述腔体组件周向围绕构成，所述集热管沿所述腔体组件周向依次分为多个区，每一所述集热管用于流通集热介质，且用于吸收太阳辐射热能，并将热能传递给集热管内的集热介质，每根集热管两端分别与冷介质集箱组件和热介质集箱组件可旋转密封连通。

优选地，还包括转动控制装置，所述转动控制装置包括：

至少两个传感器，每一所述传感器均匀分布于所述腔体组件靠近热介质集箱组件的一端的外周面上，用于检测各个区的集热管的温度信号；

控制单元，分别连接所述驱动装置和每一所述传感器，用于根据检测的每一所述温度信号,计算每个区集热管的平均温度，且根据各个区平均温度的差值控制驱动装置的输出功率大小，从而调节腔体组件的旋转速率，进而调节各集热管之间的温差到允许范围内。

优选地，所述传感器数量与所述集热管数量相同，且每一所述传感器离所述冷介质集箱组件距离相同。

优选地，所述驱动装置包括：

电机，与控制单元电连接，用于提供转动动力；