一種雙列管結(jié)構(gòu)的太陽能塔式吸熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種雙列管結(jié)構(gòu)的太陽能塔式吸熱器，屬于太陽能高溫?zé)崂眉夹g(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能高溫?zé)岚l(fā)電技術(shù)是太陽能規(guī)模利用的一個(gè)重要方向，對(duì)人類解決化石能源危機(jī)、空氣污染等問題具有深遠(yuǎn)的意義。根據(jù)聚焦方式的不同，太陽能高溫?zé)岚l(fā)電可分為碟式、槽式、塔式三種方式；采用的工質(zhì)有水(水蒸汽)、熔鹽、空氣、導(dǎo)熱油、液態(tài)金屬、其他有機(jī)物等。塔式聚焦由于具有大容量、高參數(shù)等優(yōu)點(diǎn)而受到世界多國的關(guān)注。
[0003]塔式熱發(fā)電技術(shù)在國外已經(jīng)處于商業(yè)化運(yùn)營的初期階段，已建或在建的大規(guī)模商業(yè)化項(xiàng)目幾乎遍布了各大洲，該技術(shù)路線已展示出強(qiáng)大的市場及生命力。尤其是帶有儲(chǔ)熱的太陽能熱發(fā)電技術(shù)，由于具有更長的發(fā)電時(shí)長及更穩(wěn)定的電能輸出，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。我國的塔式熱發(fā)電事業(yè)目前還處于示范化運(yùn)營階段，近年來先后建成的一批示范電站有力促進(jìn)了太陽能熱發(fā)電事業(yè)在我國的開展，一旦獲得國家政策的穩(wěn)定支持，我國的太陽能熱發(fā)電事業(yè)將迎來一個(gè)快速發(fā)展期。
[0004]對(duì)于塔式熱發(fā)電技術(shù)，不論是柱面體外表面受光型、還是腔體式內(nèi)表面受光型的吸熱器，通常采用的是管壁式結(jié)構(gòu):吸熱介質(zhì)在管子內(nèi)流動(dòng)，管子排列成平面或弧形面。根據(jù)塔式吸熱器聚光比高的特點(diǎn)，吸熱器吸熱管的向光面需要承受較高的熱負(fù)荷，局部熱流密度能達(dá)到1000kW/m2以上，而背部通常是絕熱保溫結(jié)構(gòu)。因此單側(cè)受光的吸熱管前后側(cè)存在較大溫差，在熱流密度高的區(qū)域，吸熱管的前后溫差會(huì)超過200°C，由此導(dǎo)致吸熱器管的嚴(yán)重變形，在吸熱器結(jié)構(gòu)的約束下，吸熱器管需要承受很高的應(yīng)力。再加上太陽能間歇性、多變性(云量等因素的影響等)的固有特點(diǎn)，容易導(dǎo)致吸熱器管的破裂及失效，從而影響到整個(gè)太陽能塔式熱發(fā)電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題為:提供一種雙列管結(jié)構(gòu)的太陽能塔式吸熱器，即太陽能吸熱器的吸熱管交錯(cuò)排列成前后兩排；當(dāng)吸熱器為圓柱型或多面棱柱型結(jié)構(gòu)時(shí)，前后兩排吸熱管分別變成外圈吸熱管與內(nèi)圈吸熱管。外圈吸熱管的相鄰兩根管子之間留有一定間隙，使部分太陽光可以通過間隙照射到內(nèi)圈吸熱管上。內(nèi)圈吸熱管接受到的一部分太陽光通過反射或熱輻射的方式，對(duì)外圈吸熱管的后半部分進(jìn)行加熱，由此可以有效減小吸熱管壁的前后溫差，達(dá)到減小熱應(yīng)力、延長吸熱器壽命的目的。
[0006]本實(shí)用新型解決上述的技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:一種雙列管結(jié)構(gòu)的太陽能塔式吸熱器，包括吸熱模塊，所述的吸熱模塊包括了外圈吸熱管、內(nèi)圈吸熱管和密封鰭片；夕卜圈吸熱管相鄰兩管之間、外圈吸熱管與內(nèi)圈吸熱管之間均留有一定間隙，內(nèi)圈吸熱管通過密排或鰭片結(jié)構(gòu)連接成組，對(duì)該雙列管結(jié)構(gòu)的太陽能塔式吸熱器接收到的太陽光起到密封及傳熱作用。
[0007]進(jìn)一步的，在外圈吸熱管和內(nèi)圈吸熱管的向光面有一層高吸收性的涂層。
[0008]進(jìn)一步的，該雙列管結(jié)構(gòu)的太陽能塔式吸熱器包括若干吸熱模塊，每個(gè)吸熱模塊還包括進(jìn)口集箱、中間集箱以及出口集箱，在每個(gè)吸熱模塊中，工質(zhì)從進(jìn)口集箱進(jìn)入到吸熱模塊，分別流經(jīng)外圈吸熱管、中間集箱、內(nèi)圈吸熱管，再從出口集箱流出進(jìn)入到下一個(gè)吸熱豐旲塊。
[0009]進(jìn)一步的，該雙列管結(jié)構(gòu)的太陽能塔式吸熱器外形可以由多個(gè)圓弧面構(gòu)成的圓柱型，也可以是由多個(gè)平面構(gòu)成的棱柱型，還可以是弧面或平面拼成的多面體、腔體式結(jié)構(gòu)。
[0010]本實(shí)用新型上述雙列管結(jié)構(gòu)的太陽能塔式吸熱器具有如下顯著特點(diǎn):
[0011](I)本實(shí)用新型有效減小了吸熱管向光面與背光面的壁溫差，由此可以減小吸熱管承受的應(yīng)力，提高吸熱器的安全性，延長吸熱器的使用壽命；
[0012](2)本實(shí)用新型前后壁溫差的減小可以降低對(duì)吸熱器管子材料的選擇要求，由此可以大幅降低吸熱器的初投資成本；
[0013](3)本實(shí)用新型該類型的吸熱器可以提高表面允許的熱流密度及平均熱流密度，由此可以減小吸熱器的外形尺寸，從而提高吸熱器的效率。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的一種雙列管結(jié)構(gòu)的太陽能塔式吸熱器的內(nèi)圈吸熱管和外圈吸熱管的剖面示意圖。
[0015]圖2為圖1的局部放大示意圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型的一種雙列管結(jié)構(gòu)的太陽能塔式吸熱器一個(gè)示例簡圖(包含工質(zhì)流程)。
[0017]圖中為外圈吸熱管，2為內(nèi)圈吸熱管，3為密封鰭片，4為進(jìn)口集箱，5為中間集箱，6為出口集箱。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
[0019]如圖3所示，本實(shí)用新型一種雙列管結(jié)構(gòu)的太陽能塔式吸熱器包括外圈吸熱管1、內(nèi)圈吸熱管2、密封鰭片3(圖3中未示出)、進(jìn)口集箱4、中間集箱5、出口集箱6等。由于密封鰭片3相對(duì)于整個(gè)吸熱器的尺寸較小，因此在圖3的示例中沒有畫出，密封鰭片3具體的結(jié)構(gòu)可以參見本實(shí)用新型中的圖1與圖2。在本示例中，除包含太陽入射光線在吸熱管外部的吸收、反射等過程外，還對(duì)工質(zhì)流程進(jìn)行了簡要描述。
[0020]本示例中雙列管結(jié)構(gòu)的太陽能吸熱器為多面棱柱、外受光型結(jié)構(gòu)。每個(gè)吸熱器包含多個(gè)吸熱模塊，每個(gè)模塊的外圈吸熱管1、內(nèi)圈吸熱管2的下部端口分別與工質(zhì)進(jìn)口集箱
4、出口集箱6連接，而在吸熱管上部端口與中間集箱5連接。這樣每個(gè)吸熱模塊就構(gòu)成工質(zhì)回路中的一個(gè)單元，在本示例中所繪出的三個(gè)吸熱模塊工質(zhì)呈串聯(lián)連接，也即傳熱工質(zhì)從右向左依次流經(jīng)三個(gè)吸熱模塊，在每個(gè)模塊中，工質(zhì)從進(jìn)口集箱4進(jìn)入到模塊，分別流經(jīng)外圈吸熱管1、中間集箱5、內(nèi)圈吸熱管2，再從出口集箱6流出進(jìn)入到下一個(gè)吸熱模塊。在進(jìn)行吸熱器設(shè)計(jì)時(shí)，也可以使多個(gè)吸熱模塊通過串聯(lián)、并聯(lián)或混合連接方式組成需要的工質(zhì)回路，以滿足不同的吸熱器設(shè)計(jì)要求。
[0021]在本示例中