[发明专利]一种太阳能热发电用延缓下落式固体颗粒吸热器

权利要求书

1.一种太阳能热发电用延缓下落式固体颗粒吸热器，其特征在于：所述固体颗粒吸热器包括螺旋形石英玻璃管组件(1)、固体颗粒(2)、外保温层(3)、低温颗粒储罐(5)、低温颗粒储罐出口阀门(7)、高温颗粒储罐入口阀门(8)、高温颗粒储罐(10)、电机(11)、通风机(12)、空气过滤器(13)、主气流调节阀(14)、高温颗粒储罐出口回路气流金属滤网(15)、低温颗粒储罐出口回路气流金属滤网(16)、颗粒分配器(17)、颗粒收集器(18)、进口导流段(19)，以及出口导流段(20)；固体颗粒(2)装在螺旋形石英玻璃管组件(1)内；外保温层包围螺旋形石英玻璃管组件的外周，位于背向辐射能流的一面；进口导流段(19)安装在螺旋形石英玻璃管组件(1)的上部；出口导流段(20)安装在螺旋形石英玻璃管组件(1)的下部；颗粒分配器(17)置于进口导流段(19)的上方；颗粒收集器(18)置于出口导流段(20)的下方；低温颗粒储罐(5)置于颗粒分配器(17)的上方；高温颗粒储罐(10)置于颗粒收集器(18)的下方；低温颗粒储罐出口阀门(7)安装在低温颗粒储罐(5)和颗粒分配器(17)之间；高温颗粒储罐入口阀门(8)安装在颗粒收集器(18)和高温颗粒储罐(10)之间；通风机(12)置于外保温层(3)的背光侧，通风机(12)出口通过主气流管道与进口导流段(19)连接，主气流管道(19)位于颗粒分配器(17)的下部；电机(11)与通风机(12)同轴相连，通风机(12)位于电机(11)与主气流管道之间；空气过滤器(13)与通风机(12)的入口相连；通风机(12)的出口和主气流管道(19)之间连接有主气流调节阀(14)，通风机(12)的出口气流在主气流管道中经过位于主气流调节阀(14)与在重力驱动下流出颗粒分配器(17)的低温固体颗粒混合；高温颗粒储罐出口回路气流金属滤网(15)安装在高温颗粒储罐(10)的出口；低温颗粒储罐出口回路气流金属滤网(16)安装在低温颗粒储罐(5)的出口；

所述螺旋形石英玻璃管组件(1)由两根以上螺旋形石英玻璃管缠绕组成；固体颗粒(2)在螺旋形石英玻璃管组件(1)内流动时被投入辐射能流(4)直接加热；单根螺旋形石英玻璃管的螺旋升角α与固体颗粒休止角θ_r之间的关系满足：

α＝θ_r-(1°～5°)。

2.按照权利要求1所述的太阳能热发电用延缓下落式固体颗粒吸热器，其特征在于：运行前，开启所述低温颗粒储罐出口阀门(7)，低温颗粒储罐(5)中的低温固体颗粒(6)在重力作用下进入颗粒分配器(17)；工作时，开启通风机(12)出口的主气流调节阀(14)，主气流与流出颗粒分配器(17)的固体颗粒混合后通过进口导流段(19)进入螺旋形石英玻璃管组件(1)；当固体颗粒(2)填满螺旋形石英玻璃管组件(1)时，颗粒收集器(18)开始收集经出口导流段(20)离开螺旋形石英玻璃管组件(1)的固体颗粒(2)；固体颗粒(2)在螺旋形石英玻璃管组件(1)内的下落依靠重力和主气流驱动，根据投入辐射能流(4)调节颗粒收集器(18)和主气流参数，确定螺旋形石英玻璃管组件(1)固体颗粒流量，保证固体颗粒连续地流入和流出螺旋形石英玻璃管组件(1)，完成吸热过程；低温固体颗粒(6)吸热后成为高温固体颗粒(9)，存储在高温颗粒储罐(10)中；高温颗粒储罐(10)中的高温空气依次经过金属滤网(15)、低温颗粒储罐(5)、金属滤网(16)、空气过滤器(13)回到通风机(12)的入口，高温空气在低温颗粒储罐(5)中释放热能成为常温空气重复利用。

3.按照权利要求1所述的太阳能热发电用延缓下落式固体颗粒吸热器，其特征在于：所述的高温颗粒储罐出口回路气流金属滤网(15)和低温颗粒储罐出口回路气流金属滤网(16)的孔径小于固体颗粒平均直径，在高温下不发生变形。

4.按照权利要求1所述的太阳能热发电用延缓下落式固体颗粒吸热器，其特征在于：所述的颗粒分配器(17)和颗粒收集器(18)用于调节石英玻璃管束(1)内的颗粒流动形态、颗粒流量及固体颗粒在石英玻璃管束(1)内的停留时间。