全文摘要
本实用新型提供了一种塔式太阳能光热电站吸热系统，该塔式太阳能光热电站吸热系统包括低温存储装置、循环泵、吸热器及高温存储装置；该吸热器包括吸热器入口罐、管屏组件及吸热器出口罐；低温存储装置通过上升管连接至吸热器入口罐，吸热器出口罐通过下降管连接至高温存储装置；上升管还通过排盐管连接吸热器入口罐与管屏组件。在本方案的实施例中，通过将吸热器入口罐与管屏组件连接至上升管，使得在系统中下降管故障时，将管屏组件中的残留的传热介质通过吸热器入口罐中的传热介质降温后，返回至低温存储装置，从而有效节省了吸热器出口罐的体积，最终实现有效降低工程造价，提高系统安全性，综合利用热能资源的目的。
主设计要求
1.一种塔式太阳能光热电站吸热系统，其特征在于，包括：低温存储装置、循环泵、吸热器及高温存储装置；所述吸热器包括吸热器入口罐、管屏组件及吸热器出口罐；所述低温存储装置通过上升管连接至所述吸热器入口罐，所述吸热器出口罐通过下降管连接至所述高温存储装置；所述上升管还通过排盐管连接所述吸热器入口罐与所述管屏组件；当系统中下降管发生故障时，所述管屏组件中的传热介质与所述吸热器入口罐中的传热介质混合后，经过所述排盐管、所述上升管流入所述低温存储装置。
设计方案
1.一种塔式太阳能光热电站吸热系统，其特征在于，包括：低温存储装置、循环泵、吸热器及高温存储装置；
所述吸热器包括吸热器入口罐、管屏组件及吸热器出口罐；
所述低温存储装置通过上升管连接至所述吸热器入口罐，所述吸热器出口罐通过下降管连接至所述高温存储装置；
所述上升管还通过排盐管连接所述吸热器入口罐与所述管屏组件；
当系统中下降管发生故障时，所述管屏组件中的传热介质与所述吸热器入口罐中的传热介质混合后，经过所述排盐管、所述上升管流入所述低温存储装置。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述管屏组件的出口包括第一出口和第二出口；所述第一出口连接至所述吸热器出口罐，所述第二出口连接至所述排盐管；
所述管屏组件的入口处设置有入口阀，所述第一出口处设置有第一出口阀；所述第二出口处设置有第二出口阀；
所述排盐管上设置有排盐阀。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述吸热器入口罐的出口处设置有第一流量控制阀。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括压缩空气源；所述压缩空气源通过第二流量控制阀连接所述吸热器入口罐。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述排盐管上设置有第一温度测量装置。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述吸热器入口罐的出口处设置有第一流量测量装置，所述排盐管上设置有第二流量测量装置。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括控制器，所述控制器连接所述第二流量控制阀、所述第一温度测量装置。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括报警装置，所述报警装置与所述控制器连接。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述吸热器入口罐的出口处设置有第二温度测量装置，所述第二温度测量装置与所述控制器连接。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述下降管上设置有液位控制阀。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及太阳能热发电技术领域，尤其是涉及一种塔式太阳能光热电站吸热系统。
背景技术
塔式太阳能光热发电技术，是太阳能利用的重要发电方向。熔盐储热系统中，吸热器是塔式太阳能光热电站的核心设备。如果吸热塔下降管内的熔盐出现堵塞或者阀门出现打不开的情况，565℃的熔盐会从100多米的高空中溢流出来，这不仅会造成巨大的经济损失，同时也会造成重大的安全事故。
吸热器的热源是来自于数万面定日镜的反射光，如果吸热塔下降管发生堵塞或者下降管阀门出现打不开的状况(熔盐的密度是水密度的两倍上百米高度的熔盐产生的压力会大大降低该阀门的可靠性)，定日镜需要花费35s的时间将焦点从吸热器上转移开，散焦过程中由于防止管屏组件的超温，吸热器要保持额定流量流动35s。散焦结束后由于管屏内的熔盐要排空(防止凝结)需要继续将管屏内的熔盐排到吸热器出口罐中，目前传统的解决方案是增大吸热器出口罐的容积，使其能够容纳所有的吸热器内的熔盐量(常规100MW机组为150m3<\/sup>)。
吸热器坐落于上百米高的吸热塔顶，所以吸热器的设计要求尽量结构紧凑，如果出口罐增加的体积很大会影响吸热器顶部的总重量和整个吸热器的直径，由于出口罐运行在高温、高腐蚀性的熔盐环境中，所以材质一般采用较昂贵的不锈钢，进而增加整个吸热塔的建造成本，对整个工程的造价及工期带来很大的影响。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种塔式太阳能光热电站吸热系统，以有效减少排到吸热器出口罐的传热介质，进而节省吸热器出口罐的体积，最终实现有效降低工程造价，提高系统安全性，综合利用热能资源的目的。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种塔式太阳能光热电站吸热系统，包括：低温存储装置、循环泵、吸热器及高温存储装置；
所述吸热器包括吸热器入口罐、管屏组件及吸热器出口罐；
所述低温存储装置通过上升管连接至所述吸热器入口罐，所述吸热器出口罐通过下降管连接至所述高温存储装置；
所述上升管还通过排盐管连接所述吸热器入口罐与所述管屏组件；
当系统中下降管发生故障时，所述管屏组件中的传热介质与所述吸热器入口罐中的传热介质混合后，经过所述排盐管、所述上升管流入所述低温存储装置。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述管屏组件的出口包括第一出口和第二出口；所述第一出口连接至所述吸热器出口罐，所述第二出口连接至所述排盐管；
所述管屏组件的入口处设置有入口阀，所述第一出口处设置有第一出口阀；所述第二出口处设置有第二出口阀；
所述排盐管上设置有排盐阀。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述吸热器入口罐的出口处设置有第一流量控制阀。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述系统还包括压缩空气源；所述压缩空气源通过第二流量控制阀连接所述吸热器入口罐。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述排盐管上设置有第一温度测量装置。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述吸热器入口罐的出口处设置有第一流量测量装置，所述排盐管上设置有第二流量测量装置。
结合第一方面的第四种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述系统还包括控制器，所述控制器连接所述第二流量控制阀、所述第一温度测量装置。
结合第一方面的第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述系统还包括报警装置，所述报警装置与所述控制器连接。
结合第一方面的第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述吸热器入口罐的出口处设置有第二温度测量装置，所述第二温度测量装置与所述控制器连接。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述下降管上设置有液位控制阀。
本实用新型实施例带来了以下有益效果：
在本实用新型实施例中，该塔式太阳能光热电站吸热系统包括低温存储装置、循环泵、吸热器及高温存储装置；该吸热器包括吸热器入口罐、管屏组件及吸热器出口罐；低温存储装置通过上升管连接至吸热器入口罐，吸热器出口罐通过下降管连接至高温存储装置；上升管还通过排盐管连接吸热器入口罐与管屏组件；当系统中下降管发生故障时，管屏组件中的传热介质与吸热器入口罐中的传热介质混合后，经过排盐管、上升管流入低温存储装置。在本方案的实施例中，通过将吸热器入口罐与管屏组件连接至上升管，使得在系统中下降管故障时，将管屏组件中的残留的传热介质通过吸热器入口罐中的传热介质降温后，返回至低温存储装置，从而有效减少了排到吸热器出口罐的传热介质，进而节省了吸热器出口罐的体积，最终实现有效降低工程造价，提高系统安全性，综合利用热能资源的目的。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种散焦曲线示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种塔式太阳能光热电站吸热系统的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种塔式太阳能光热电站吸热系统正常工作的传热介质流向图；
图4为本实用新型实施例提供的一种塔式太阳能光热电站吸热系统散焦时传热介质流向图；
图5为本实用新型实施例提供的一种塔式太阳能光热电站吸热系统中下降管故障时传热介质流向图；
图6为本实用新型实施例提供的一种塔式太阳能光热电站吸热系统的通信连接图；
图7为本实用新型实施例提供的一种塔式太阳能光热电站吸热系统控制方法的流程示意图。
图标：
10-低温存储装置；20-循环泵；30-吸热器；31-吸热器入口罐；32-管屏组件；33-吸热器出口罐；40-高温存储装置；100-控制器；101-第二流量控制阀；102-第一温度测量装置；103-报警装置。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
目前由于吸热器坐落于上百米高的塔式太阳能光热电站的吸热塔上，由于吸热器的出口罐体积很大，增加了吸热器顶部的总重量和整个吸热器的直径，且由于出口罐运行在高温、高腐蚀性的熔盐环境中，所以材质一般采用较昂贵的不锈钢，这就导致整个吸热塔的建造成本增高，对整个工程的造价及工期代理了影响。
基于此，本实用新型实施例提供的一种塔式太阳能光热电站吸热系统，通过将吸热器入口罐与管屏组件连接至上升管，使得在系统中下降管故障时，将管屏组件中的残留的传热介质通过吸热器入口罐中的传热介质降温后，返回至低温存储装置，从而有效减少了排到吸热器出口罐的传热介质，进而节省了吸热器出口罐的体积，最终实现有效降低工程造价，提高系统安全性，综合利用热能资源的目的。
为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种塔式太阳能光热电站吸热系统进行详细介绍。
为有效减小吸热器出口罐的体积，本实用新型实施例提供的技术将管屏组件中的传热介质经过上升管排回至低温存储装置中，此时考虑到上升管能够承受的最高温度，需要对待排出的传热介质进行降温处理。
为方便分析，假定能量是时间的线性关系的函数，如图1中的散焦曲线所示。由此可知，正常的散焦过程中聚集在吸热器上的能量是逐渐减少的，而管屏内流量还是保持在额定的流量(防止降低流量可能引起的不同管屏内流量不均，进而引起管屏超温，所以仍保持额定的流量)。
以传热介质为熔盐为例，预先测算到吸热器出口罐的入口处的传热介质温度是520℃。考虑管屏入口温度为290℃，8个管屏首尾连接，每个管屏内的温升为28.75℃，所以每个管屏底部的温度如下表1所示：
表1
申请码:申请号:CN201920058317.9 申请日:2019-01-14 公开号:公开日:国家:CN 国家/省市:31(上海) 授权编号:CN209495483U 授权时间:20191015 主分类号:F24S 60/00 专利分类号:F24S60/00;F24S50/00;F24S10/70 范畴分类:申请人:中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司 第一申请人:中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司 申请人地址:200001 上海市黄浦区河南中路99号2-6层 发明人:陈焕 第一发明人:陈焕 当前权利人:中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司 代理人:王艳芬 代理机构:11371 代理机构编号:北京超凡志成知识产权代理事务所（普通合伙） 优先权:关键词:当前状态:审核中 类型名称:外观设计
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