[发明专利]一种太阳能光热发电用集光镜镜面防霜装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能光热发电技术领域，特别是涉及一种太阳能光热发电用集光镜镜面防霜装置及方法。

背景技术

利用曲面集光镜来聚焦太阳光，并通过聚焦的太阳光加热导热油、熔融盐或水等导热介质，再将高温导热介质送入储热塔，可使储热塔内的温度升高到400℃以上，此时利用水泵把冷水通入储热塔内部进行热交换，进而生产出高温高压水蒸气，最终通过高温高压水蒸气推动汽轮机组进行发电，上述发电方式就被称为太阳能光热发电，特别是在太阳能资源丰富的地区，太阳能光热发电效率可达到24％左右。

目前，在国外的太阳能光热发电厂大多建在炎热的沙漠地区，不但气候干旱少雨，而且没有霜降和降雪，光热发电效率十分稳定。而我国的太阳能光热发电厂大多建在内蒙古、新疆、西藏等荒漠地区，而这些地区普遍处在高纬度和高海拔地带，霜降现象十分普遍，当集光镜的镜面表面结上一层霜后，会导致集光镜聚焦太阳光的能力会严重下降，进而直接影响到光热发电效率。

特别是在冬季，光照时间本来就很短，从夜晚降温后开始结霜，直到第二天太阳升起后结霜才开始逐渐自然消散，而从太阳升起到结霜自然消散期间至少需要花费数个小时，本该高效进行的太阳光加热导热介质的过程，由于集光镜镜面结霜导致加热过程变得的低效，直接后果就是储热塔内的温度不达标，进而导致光热发电效率降低。

为此，技术人员曾想采用人工方式除霜，但是考虑到镜场面积太大，人力和物力成本将成为严重的制约条件，从而导致人工方式除霜很难实际应用。技术人员又考虑从镜面结霜的原理出发，想从源头避免结霜现象的发生，但是技术人员查找了诸多相关技术资料后，仍没有发现任何一种适用于大面积镜场且能够有效避免集光镜镜面结霜的技术。因此，如果不能尽快找到一种有效的镜面防霜技术，将严重制约我国太阳能光热发电技术的正常发展。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种太阳能光热发电用集光镜镜面防霜装置及方法，能够有效防止集光镜镜面结霜，保证储热塔内温度，提高光热发电效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种太阳能光热发电用集光镜镜面防霜装置，包括热辐射反射保温膜及热辐射反射保温膜收放机构，所述热辐射反射保温膜收放机构包括第一驱动电机、第一卷轴、第二驱动电机、第二卷轴及牵引绳，所述第一驱动电机安装在集光镜后方的地面上，所述第一卷轴与第一驱动电机的电机轴相固连，第一卷轴通过轴承座安装在地面上；所述第二驱动电机安装在集光镜前方的镜场立柱上，第二卷轴与第二驱动电机的电机轴相固连，第二卷轴通过轴承座安装在镜场立柱上，第一卷轴与第二卷轴相平行；在所述集光镜的镜架上加装有转向导轮，转向导轮通过转向导轮安装杆固定在镜架上；所述牵引绳一端连接在第一卷轴上，牵引绳另一端绕过转向导轮并连接在第二卷轴上；所述牵引绳共设置有两根，两根牵引绳分别位于集光镜左右两侧；所述热辐射反射保温膜的形状呈矩形，热辐射反射保温膜位于集光镜正上方，且热辐射反射保温膜固定连接在两条牵引绳之间。

采用所述的太阳能光热发电用集光镜镜面防霜装置的防霜方法，包括如下步骤：

步骤一：在太阳能光热发电厂的镜场内布置气象站，通过气象站实时采集镜场内的气象数据，气象数据包括温度、湿度及风速；

步骤二：太阳落山直至第二天太阳升起期间，根据气象站实时采集的气象数据，进行热辐射反射保温膜的释放或收起动作。

当第二天太阳升起时，且热辐射反射保温膜处于释放状态时，进行热辐射反射保温膜的收起动作。

当气象数据中的温度＞-5℃时，热辐射反射保温膜始终处于收起状态。

当气象数据中的温度≤-5℃时，同时气象数据中的湿度≥65％、风速≤1.8m/s时，进行热辐射反射保温膜的释放动作。

当气象数据中的温度≤-5℃时，同时气象数据中的湿度＜65％时，热辐射反射保温膜始终处于收起状态。

当气象数据中的温度≤-5℃时，同时气象数据中的风速＞1.8m/s时，热辐射反射保温膜始终处于收起状态。

进行热辐射反射保温膜的释放动作时，热辐射反射保温膜首先处于收起状态并卷在第一卷轴上，然后控制第一驱动电机、第二驱动电机同步正向转动，第二卷轴进行收绳动作，同时热辐射反射保温膜逐渐从第一卷轴上被释放，直到热辐射反射保温膜处于集光镜正上方，此时控制第一驱动电机、第二驱动电机同步停止，热辐射反射保温膜释放完成。