[发明专利]一种用于塔式光热电站的混响扰动型换热器

说明书

本发明涉及一种用于塔式光热电站的混响扰动型换热器，包括罐体，包括罐体，所述罐体的两端分别设有入口封头和出口封头，所述入口封头上设有第一换热介质入口和主声波发生装置；所述罐体上分别设有第二换热介质入口和第二换热介质出口，所述罐体内设有换热管，所述第二换热介质入口和第二换热介质出口之间通过所述换热管连通；所述出口封头上设有第一换热介质出口。本发明有利于提高换热效率。

技术领域

本发明涉及太阳能光热发电技术领域，特别涉及一种用于塔式光热电站的混响扰动型换热器。

背景技术

太阳能塔式光热电站中，为实现连续平稳输出电力，储/换热系统必不可少。由于光热发电技术已处于第三代，要求发电功率与储热温度有大幅的提升，这也促使新型储/换热技术的应用，尤其是超临界二氧化碳布雷顿循环技术已开始试用于光热发电系统。

为适应新技术的发展，超临界二氧化碳与熔盐、熔融金属等换热相匹配的换热器需要被重点研究。如以熔盐换热器为例，目前，熔盐换热器主要存在的问题如下：(1)熔盐换热器主要针对熔盐与蒸汽换热，使用温度在565℃以下。而第三代塔式电站技术中，储/换热介质最高温度至少在700℃，那么迫使需要满足温度要求的新型熔盐换热器；(2)采用布雷顿循环发电技术，超临界二氧化碳被作为被加热工质，但现有的熔盐换热器(被加热侧为水)已不能与其完全相匹配。为匹配超临界二氧化碳作为被加热介质，并符合第三代塔式光热发电的储/换温度下限要求，新型的储热系统需要进行全新设计。

因此，现有技术有待进一步的改善，以适用于换热器的高效热传递，有利于提高换热效率。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种用于塔式光热电站的混响扰动型换热器，有利于提高换热效率。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种用于塔式光热电站的混响扰动型换热器，包括罐体，所述罐体的两端分别设有入口封头和出口封头，所述入口封头上设有第一换热介质入口和主声波发生装置；所述罐体上分别设有第二换热介质入口和第二换热介质出口，所述罐体内设有换热管，所述第二换热介质入口和第二换热介质出口之间通过所述换热管连通；所述出口封头上设有第一换热介质出口。

较佳地，所述主声波发生装置的发声体位于所述入口封头内，并朝所述罐体的轴向设置。

较佳地，在运行时，第一换热介质从所述第一换热介质入口进入所述入口封头内，所述第一换热介质为超临界二氧化碳。

较佳地，所述罐体上设有辅助声波发生装置。

较佳地，还包括管板，所述管板位于所述换热管与所述主声波发生装置之间，所述管板上设有至少一喷管。

较佳地，所述出口封头内设有声波反射板。

较佳地，所述声波发生装置通过主调音装置与总控装置电连接，所述辅助声波发生装置通过辅助调音装置与所述总控装置电连接。

较佳地，所述第一换热介质出口通过出口管与所述换热器外部的缓冲罐连接；所述出口管的内壁附有柔性涂层。

较佳地，所述换热管贴着所述罐体的内壁布置，所述换热管绕制成筒状结构。

较佳地，所述换热管的外壁设有用于导热和吸收声波的导热吸波涂层。

较佳地，所述主声波发生装置和辅助声波发生装置发出的声波均呈周期性。

主声波发生装置以特定的周期发出的初始声波与经反射后的反射声波叠加以增大声波振幅，进而增强第一换热介质向第二换热介质传热的能力。

主声波发生装置与辅助声波发生装置配合以增大声波振幅，进而增强第一换热介质向第二换热介质传热的能力。

本发明实施例的第一换热介质处于超临界态，具体种类不做具体限制，如可以是超临界二氧化碳、超临界态的氮气或者超临界态的水蒸气。