專利名稱：分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能聚光發(fā)電系統(tǒng)，尤其涉及一種分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界上的太陽(yáng)能集熱器從聚光、集熱、跟蹤形式上大體上可分為三類聚光集熱器塔式、槽式、碟式，而隨著太陽(yáng)能在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)太陽(yáng)能集熱器的集熱規(guī)模、集熱溫度、集熱效率等都提出了更高的要求?，F(xiàn)有的塔式、槽式結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能聚光集熱器已不能滿足市場(chǎng)發(fā)展的要求，就碟式結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能聚光集熱器而言，其原有結(jié)構(gòu)形式不改變，也很難推廣應(yīng)用，為此人們對(duì)改進(jìn)碟式太陽(yáng)能聚光集熱器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入研究，例如。公開號(hào)為CN101943143A的發(fā)明專利給出的一種《碟式太陽(yáng)能熱力發(fā)電機(jī)》，包括定日鏡系統(tǒng)，聚光器、接收器，高溫蓄熱罐和工質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī)；定日鏡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)的實(shí)時(shí)跟蹤，聚光器將太陽(yáng)光反射到接收器上，位于支架上的接收器吸收由聚光器反射來(lái)的高熱流密度輻射能，并將其轉(zhuǎn)化為工作流體的高溫?zé)崮懿?chǔ)存在高溫蓄熱罐內(nèi)的傳熱熔鹽介質(zhì)中，再利用高溫熔鹽介質(zhì)加熱工質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī)中的工質(zhì)，驅(qū)動(dòng)工質(zhì)相變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。公開號(hào)為CN 102135333A的發(fā)明專利申請(qǐng)給出的《一種碟式太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)》， 包括太陽(yáng)能采集裝置、熱量吸收裝置、自動(dòng)跟蹤裝置、反射鏡以及支架系統(tǒng)，太陽(yáng)能采集裝置、熱量吸收裝置、反射鏡均安裝在系統(tǒng)支架上，其特征在于在碟式太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)中心與碟式聚光鏡主光軸的交點(diǎn)處設(shè)置有光路調(diào)節(jié)器，光路調(diào)節(jié)器包括平面反射鏡，平面反射鏡的方位角與碟式聚光鏡的方位角保持一致，自動(dòng)跟蹤裝置設(shè)有光路調(diào)節(jié)器自動(dòng)跟蹤裝置，所述熱量吸收裝置采用螺旋形吸熱管，螺旋形吸熱管的表面涂有耐高溫的太陽(yáng)能選擇性吸收涂層，熱量吸收裝置安裝在系統(tǒng)支架的支架底座上。公開號(hào)為CN102141301A的發(fā)明專利申請(qǐng)給出的一種《管腔一體化碟式太陽(yáng)能熱接收器》，采用吸熱腔和換熱管道一體化的結(jié)構(gòu)，在圓柱腔體上開有兩排細(xì)孔以形成氣體的流通管道，換熱氣體在氣道中高速流過(guò)并帶走熱量，兩組氣道經(jīng)通氣管分別與兩個(gè)配氣/ 集氣蓋相連，配氣/集氣蓋在系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行時(shí)輪流起到配氣和集氣的作用。吸熱腔體進(jìn)口處布置有環(huán)形漫反射體，底部布置有漫反射錐體，以減少吸熱腔體的輻射熱損失?，F(xiàn)有技術(shù)的太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)的基本運(yùn)行原理均是聚光鏡與集熱器固定在一起，通過(guò)一套可雙軸運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)逐日跟蹤聚光集熱。這種傳統(tǒng)的太陽(yáng)能碟式聚光運(yùn)行原理，看上起結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但因其結(jié)構(gòu)上的兩大瓶頸，制約了它在單體大規(guī)模聚光集熱方面的應(yīng)用與發(fā)展，一是運(yùn)動(dòng)著的大面積的反射鏡系統(tǒng)與大能量且大重量的集熱器的大距離不遮光的固定連接很難；二是時(shí)刻逐日運(yùn)行的集熱器，要是將經(jīng)其所獲得的太陽(yáng)能傳導(dǎo)至于地面相對(duì)靜止的應(yīng)用裝置上越大越不容易。而本發(fā)明人通過(guò)將反射鏡跟蹤聚光與集熱器接收運(yùn)行有機(jī)分離，在公開號(hào)為CN 201916137U的實(shí)用新型專利中也給出一種《單塔多碟式太陽(yáng)能聚光發(fā)電裝置》，包括一個(gè)太陽(yáng)能塔和太陽(yáng)能聚光鏡組件構(gòu)成，該太陽(yáng)能聚光鏡組件包括太陽(yáng)能聚光鏡、太陽(yáng)能聚光鏡俯仰角支撐軌道和方位角旋轉(zhuǎn)軌道，方位角旋轉(zhuǎn)軌道為圓形且水平設(shè)置并可旋轉(zhuǎn)，方位角旋轉(zhuǎn)軌道上傾斜固定著兩個(gè)太陽(yáng)能聚光鏡俯仰旋轉(zhuǎn)支撐軌道，太陽(yáng)能聚光鏡沿著太陽(yáng)能聚光鏡俯仰支撐軌道設(shè)置并圍繞塔頂集熱器俯仰旋轉(zhuǎn)中心線做圓周移動(dòng)，太陽(yáng)能塔垂直設(shè)置在方位角旋轉(zhuǎn)軌道的圓心部位，太陽(yáng)能塔頂端上通過(guò)太陽(yáng)能塔上旋轉(zhuǎn)裝置在水平方向上設(shè)置著傳熱保溫管，傳熱保溫管兩外端通過(guò)塔心，對(duì)稱布置著太陽(yáng)能集熱器。該單塔多碟式太陽(yáng)能聚光發(fā)電裝置也存在著以下不足?！窃摪l(fā)電裝置是采用經(jīng)太陽(yáng)能加熱的高溫空氣與水換熱產(chǎn)生蒸汽，然后通過(guò)龐大的蒸汽管網(wǎng)將其輸送至蒸汽輪發(fā)電機(jī)組，在此過(guò)程中蒸汽管網(wǎng)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生很大的疏水、 溫降等問(wèn)題，尤其是在系統(tǒng)冷啟動(dòng)的時(shí)候。二是此類太陽(yáng)能發(fā)電裝置多使用在太陽(yáng)能DNI資源較好的沙漠地區(qū)，但此地區(qū)往往又極度缺水，所以真正推廣起來(lái)是件很尷尬的事情。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，通過(guò)提供一種碟式聚光、以塔式雙側(cè)集熱的分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)，以解決太陽(yáng)能大規(guī)模高溫、高效集熱的問(wèn)題。本發(fā)明將反射鏡和集熱器部分從結(jié)構(gòu)到驅(qū)動(dòng)上全部分開。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是。這種分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)，包括一個(gè)太陽(yáng)能接收塔和太陽(yáng)能聚光鏡組件。該太陽(yáng)能聚光鏡組件包括太陽(yáng)能聚光鏡、太陽(yáng)能聚光鏡俯仰角支撐軌道和方位角旋轉(zhuǎn)軌道，所述太陽(yáng)能接收塔垂直設(shè)置在方位角旋轉(zhuǎn)軌道的圓心部位，方位角旋轉(zhuǎn)軌道為水平設(shè)置并可繞太陽(yáng)能接收塔垂直軸心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，方位角旋轉(zhuǎn)軌道上傾斜固定著兩個(gè)可以保證太陽(yáng)能聚光鏡沿集熱塔上集熱器水平軸俯仰旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的支撐軌道，其特點(diǎn)是太陽(yáng)能接收塔頂端通過(guò)塔心且由傳熱保溫支撐管在塔的兩側(cè)對(duì)稱布置兩個(gè)太陽(yáng)能集熱器，所述太陽(yáng)能集熱器通過(guò)在塔上布置的俯仰及水平旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)與反射鏡聚光對(duì)應(yīng)的雙軸協(xié)同運(yùn)行。做為本發(fā)明的附加技術(shù)特征之一，該太陽(yáng)能集熱器與傳熱保溫管內(nèi)部相連通，傳熱保溫管在塔中心匯合后向下與太陽(yáng)能接收塔內(nèi)的補(bǔ)燃式太陽(yáng)能空氣發(fā)電機(jī)組的高溫加熱腔相連通，高溫加熱腔分別連接著熱電轉(zhuǎn)換裝置和一號(hào)蓄熱器，一號(hào)蓄熱器下端通過(guò)一號(hào)風(fēng)機(jī)換向閥又分別連接著一號(hào)引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)。做為本發(fā)明的附加技術(shù)特征之二，該太陽(yáng)能聚光鏡俯仰運(yùn)行軌道和方位角運(yùn)行軌道之間通過(guò)支撐桁架分別在集熱塔兩側(cè)沿塔軸心線對(duì)稱固定布置。且，兩條太陽(yáng)能聚光鏡俯仰運(yùn)行支撐軌道為左右平行且下凹的同軸圓弧曲線結(jié)構(gòu)。且，太陽(yáng)能反射鏡沿太陽(yáng)能聚光鏡俯仰運(yùn)行支撐軌道和方位角旋轉(zhuǎn)軌道進(jìn)行方位和俯仰雙軸跟蹤運(yùn)動(dòng)。且，太陽(yáng)能反光鏡是由眾多曲面或平板玻璃反射鏡組件拼合而成的旋轉(zhuǎn)拋物面， 且按照聚光要求對(duì)稱布置在太陽(yáng)能接收塔的兩側(cè)。
且，由兩部分半面旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡構(gòu)成的太陽(yáng)能反光鏡圍繞聚光換熱的太陽(yáng)能接收塔根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)行軌跡做雙軸跟蹤運(yùn)行。且，太陽(yáng)能接收塔頂部對(duì)稱布置的太陽(yáng)能集熱器根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)行軌跡通過(guò)集熱器俯仰驅(qū)動(dòng)裝置做俯仰運(yùn)行，太陽(yáng)能集熱器通過(guò)太陽(yáng)能接收塔與反射鏡方位角轉(zhuǎn)動(dòng)底盤連接并隨其運(yùn)行做方位角運(yùn)行跟蹤。且，太陽(yáng)能集熱器的雙軸跟蹤與太陽(yáng)能聚光鏡的雙軸跟蹤的運(yùn)行角速度對(duì)應(yīng)相同且同步。且，太陽(yáng)能接收塔的塔內(nèi)垂直布置有一號(hào)蓄熱器和二號(hào)蓄熱器。一號(hào)蓄熱器
(18)和二號(hào)蓄熱器(25)通過(guò)余熱回?zé)峁芫W(wǎng)(8)連接，并通過(guò)其上布置的一號(hào)閘閥(27)和二號(hào)閘閥(28)在系統(tǒng)不同運(yùn)行模式下開閉的對(duì)應(yīng)關(guān)系實(shí)現(xiàn)吸、放熱的協(xié)同工作。且，太陽(yáng)能接收塔頂部的兩個(gè)太陽(yáng)能集熱器經(jīng)中心管匯流后直接供給發(fā)電機(jī)組發(fā)電。且，所述太陽(yáng)能接收塔為鋼或鋼混結(jié)構(gòu)，且與方位角轉(zhuǎn)動(dòng)底盤固定連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是。I.與原有的系統(tǒng)相比，由于減少了接收塔上集熱器的方位角的跟蹤裝置，節(jié)省了成本，同時(shí)也提高了集熱器與反射鏡協(xié)同跟蹤的同步精度。2.用空氣透平發(fā)電機(jī)替代蒸汽發(fā)生器置于塔上直接發(fā)電，既降低了熱損，又提高了系統(tǒng)發(fā)電效率。3.增加了余熱回?zé)峁芫W(wǎng)和余熱利用系統(tǒng)使太陽(yáng)能熱利用效率進(jìn)一步提高。4.底盤桁架采取方形非中心對(duì)稱設(shè)計(jì)，鋼結(jié)構(gòu)用量進(jìn)一步降低。5.聚光鏡按徑向排列布置，使所用模具數(shù)量更少，制作成本減低。6.取消了龐大的蒸汽輸送管網(wǎng)系統(tǒng)，規(guī)避了原系統(tǒng)“毛細(xì)管網(wǎng)”現(xiàn)象，即一級(jí)蒸汽管因流量太小，管路太細(xì)而產(chǎn)生的熱損大，運(yùn)行不穩(wěn)定的問(wèn)題。


圖I為本發(fā)明分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)的主視圖。
圖2為本發(fā)明分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)的側(cè)視圖。
圖3為本發(fā)明分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)的俯視圖。
圖4為本發(fā)明分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)的太陽(yáng)能塔內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)記。
I :太陽(yáng)能接收塔。2 :太陽(yáng)能集熱器。
3 :太陽(yáng)能反射鏡，4 :俯仰運(yùn)行軌道支撐。
5 :方位角旋轉(zhuǎn)軌道，6 :俯仰角移動(dòng)軌道。
7 :方位角轉(zhuǎn)動(dòng)底盤，8 :余熱回流管網(wǎng)。
9:集熱輸送管網(wǎng)，10 :集熱器俯仰驅(qū)動(dòng)裝置。
11 :動(dòng)密封及回?zé)徂D(zhuǎn)盤，12 :鑲嵌式曲面光熱轉(zhuǎn)換體。
13 :集熱匯流管，14 :主管網(wǎng)閘閥。
15 :補(bǔ)燃式空氣發(fā)電機(jī)組，16 :補(bǔ)燃輸入管網(wǎng)。
17余熱利用系統(tǒng)，18一號(hào)蓄熱器。
19一號(hào)風(fēng)機(jī)換向閥，20一號(hào)引風(fēng)機(jī)。
21一號(hào)鼓風(fēng)機(jī)，22二號(hào)引風(fēng)機(jī)。
23二號(hào)鼓風(fēng)機(jī)，24二號(hào)風(fēng)機(jī)換向閥。
25二號(hào)蓄熱器，26發(fā)電機(jī)組電力輸出電纜。
27一號(hào)閘閥，28二號(hào)閘閥。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖I一圖3所示，這種分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)，包括一個(gè)太陽(yáng)能接收塔、太陽(yáng)能聚光鏡組件和可使聚光和集熱能逐日運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)，所述太陽(yáng)能聚光鏡組件包括按拋物面形式布置的太陽(yáng)能反射鏡3、可保證太陽(yáng)能反射鏡俯仰運(yùn)行的太陽(yáng)能聚光鏡俯仰角支撐軌道6和方位角運(yùn)行軌道5，其中太陽(yáng)能接收塔I垂直設(shè)置在方位角旋轉(zhuǎn)軌道5的圓心部位，方位角旋轉(zhuǎn)軌道5為沿水平方向圓周運(yùn)行軌道并可繞太陽(yáng)能接收塔垂直軸心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，方位角旋轉(zhuǎn)軌道5上的太陽(yáng)能接收塔兩側(cè)對(duì)稱傾斜固定有兩組弧形的太陽(yáng)能聚光鏡俯仰運(yùn)行支撐軌道6，太陽(yáng)能聚光鏡3沿著太陽(yáng)能聚光鏡俯仰運(yùn)行支撐軌道6 移動(dòng)，太陽(yáng)能接收塔I頂端上通過(guò)太陽(yáng)能接收塔上旋轉(zhuǎn)裝置10，在水平方向上設(shè)置有傳熱保溫管9，太陽(yáng)能接收塔I頂端通過(guò)塔心且由傳熱保溫管9在塔的兩側(cè)對(duì)稱布置兩個(gè)太陽(yáng)能集熱器2，太陽(yáng)能集熱器2通過(guò)在太陽(yáng)能接收塔上布置的俯仰旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置10實(shí)現(xiàn)與反射鏡3聚光對(duì)應(yīng)的雙軸協(xié)同運(yùn)行。如圖I所示每側(cè)太陽(yáng)能聚光鏡的兩條太陽(yáng)能聚光鏡俯仰運(yùn)行支撐軌道6為平行的下凹1/4圓曲線結(jié)構(gòu)。太陽(yáng)能聚光鏡3通過(guò)后面的支撐桁架和滑輪安裝在太陽(yáng)能聚光鏡俯仰運(yùn)行支撐軌道6上，太陽(yáng)能聚光鏡3可實(shí)現(xiàn)沿著太陽(yáng)能聚光鏡俯仰運(yùn)行支撐軌道6運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)俯仰角運(yùn)動(dòng)功能。兩條太陽(yáng)能聚光鏡俯仰運(yùn)行支撐軌道6為平行且同軸的下凹圓弧曲線結(jié)構(gòu)。為降低制造成本，太陽(yáng)能聚光鏡3為由多塊曲面或平板玻璃拼合而成的旋轉(zhuǎn)拋物面。太陽(yáng)能聚光鏡俯仰運(yùn)行支撐軌道6下方設(shè)置有支撐軌道的支撐桁架4并與支撐固定方位角旋轉(zhuǎn)底盤7連接在一起；方位角旋轉(zhuǎn)底盤7是由水平定位和垂直運(yùn)行兩種作用形式共同組成。水平定位是布置在太陽(yáng)能接收塔底座外壁上，以保證反射鏡能以太陽(yáng)能接收塔軸線為旋轉(zhuǎn)中心，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的水平聚光跟蹤；垂直運(yùn)行是根據(jù)力學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要通過(guò)布置在方位角運(yùn)行支撐桁架底盤上的數(shù)十個(gè)滾輪在與他軸心線垂直的水泥地面上運(yùn)行實(shí)現(xiàn)的。如圖3所示，太陽(yáng)能接收塔I頂端水平設(shè)置的傳熱保溫管線9除傳熱功能外，它還要懸掛固定旋轉(zhuǎn)裝置15 和太陽(yáng)能集熱器2并保證在旋轉(zhuǎn)裝置15的驅(qū)動(dòng)下，太陽(yáng)能集熱器2工作時(shí)的開口與太陽(yáng)能反射鏡3的聚光焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)。無(wú)論是布置在太陽(yáng)能接收塔I頂部的太陽(yáng)能集熱器2的單軸跟蹤還是反射鏡沿軌道6和軌道5所做雙軸跟蹤，均由一套控制系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)，并保證正常工作時(shí)太陽(yáng)能反射鏡3的單軸跟蹤和太陽(yáng)能集熱器2的單軸跟蹤的運(yùn)行角速度相等且同步。
如圖4所示，集熱器2與動(dòng)密封及回?zé)徂D(zhuǎn)盤11連接，再通過(guò)集熱器俯仰驅(qū)動(dòng)裝置 10與集熱輸送管網(wǎng)連接。兩側(cè)的集熱管網(wǎng)9經(jīng)集熱匯流管13與主管網(wǎng)閘閥14連接，主管網(wǎng)14下面連接補(bǔ)燃式空氣發(fā)電機(jī)組15 ;補(bǔ)燃式空氣發(fā)電機(jī)組15 —端連接一號(hào)蓄能器18, 另一端是發(fā)電機(jī)組電力輸出電纜26，還有一個(gè)200多度的排空口與余熱供暖或制冷系統(tǒng)17 相連；從主管網(wǎng)14的旁路通過(guò)余熱回?zé)峁芫W(wǎng)8連接有余熱回?zé)峁芫W(wǎng)二號(hào)閘閥28和一號(hào)閘閥27，在余熱回?zé)峁芫W(wǎng)二號(hào)閘閥28和一號(hào)閘閥27連接點(diǎn)的下方連接二號(hào)蓄能器25 ;余熱回?zé)峁芫W(wǎng)8，另一端通過(guò)集熱管網(wǎng)9連接到兩個(gè)動(dòng)密封及回?zé)徂D(zhuǎn)盤11的中低溫入風(fēng)口處； 蓄能器18和25下端都安裝有鼓風(fēng)機(jī)21或23和引風(fēng)機(jī)20或22，它們通過(guò)風(fēng)機(jī)換向閥19 和24與蓄能器18和25連接。白天在太陽(yáng)DNI滿足發(fā)電要求的條件下，經(jīng)過(guò)濾的環(huán)境空氣，受塔內(nèi)一號(hào)引風(fēng)機(jī) 20和二號(hào)鼓風(fēng)機(jī)23的一引一送,通過(guò)太陽(yáng)能集熱器2交換得到的太陽(yáng)能熱一1000多度的熱空氣，經(jīng)傳熱保溫管線9輸送到太陽(yáng)能空氣透平發(fā)電機(jī)(補(bǔ)燃式空氣發(fā)電機(jī)組)15的高溫加熱端。稍有熱損的980°高溫空氣經(jīng)與發(fā)電機(jī)中的壓力空氣換熱，降為600°的次高溫?zé)峥諝?，此能量在一?hào)引風(fēng)機(jī)20工作過(guò)程中被存儲(chǔ)在一號(hào)蓄熱器18中，在這種工作模式下， 余熱回流管網(wǎng)8上的二號(hào)閘閥28是關(guān)閉的。而在夜晚或白天DNI不滿足發(fā)電要求時(shí)，集熱匯流管13上的主管網(wǎng)閘閥14和余熱回流管網(wǎng)8中的一號(hào)閘閥27關(guān)閉，二號(hào)閘閥28打開,此時(shí)在一號(hào)鼓風(fēng)機(jī)21和二號(hào)引風(fēng)機(jī)22的共同作用下，原來(lái)存儲(chǔ)在一號(hào)蓄熱器中的熱量(600° )進(jìn)入到補(bǔ)燃式太陽(yáng)能空氣透平發(fā)電機(jī)15的高溫加熱端，經(jīng)補(bǔ)燃輸入管網(wǎng)16中的燃?xì)庋a(bǔ)燃至980°左右，再經(jīng)與發(fā)電機(jī)中的壓力空氣換熱，降為600°的次高溫?zé)峥諝?在一號(hào)鼓風(fēng)機(jī)21和二號(hào)引風(fēng)機(jī)22工作時(shí)存儲(chǔ)到二號(hào)蓄熱器25中。無(wú)論是在哪種發(fā)電運(yùn)行模式下，補(bǔ)燃式太陽(yáng)能空氣透平發(fā)電機(jī)組15都能平穩(wěn)發(fā)電，并同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生200°左右的余熱排出，本發(fā)明還可在太陽(yáng)島的末端連接一種熱交換余熱利用負(fù)載17，以提高太陽(yáng)能的利用率。所述太陽(yáng)能接收塔I為磚混結(jié)構(gòu)，也可以為鋼結(jié)構(gòu)。所述動(dòng)密封及回?zé)徂D(zhuǎn)盤11是一個(gè)能夠滿足太陽(yáng)能集熱器2在逐日跟蹤運(yùn)行時(shí)，集熱輸送管網(wǎng)8和余熱回流管網(wǎng)9在亞密封狀態(tài)下的分別連通。本發(fā)明的技術(shù)效果包括有。I.通過(guò)將反射鏡聚光系統(tǒng)與集熱換熱系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)分離式結(jié)構(gòu)控制，巧妙地解決了傳統(tǒng)太陽(yáng)能碟式集熱器因無(wú)法使巨型反射鏡面與安裝在長(zhǎng)焦距上且大體積，大重量的集熱器和大流量的傳熱工質(zhì)的輸送問(wèn)題。2.可較為容易的實(shí)現(xiàn)大流量空氣高溫加熱、換熱、傳熱及直接用于發(fā)電。3.聚光鏡是由分片的平板或小玄高曲面玻璃反射鏡組成，按徑向布置，且三圈采用一種規(guī)格反射鏡，在滿足聚光要求的前提下，使得反射鏡的制造成本大大降低；反射鏡結(jié)構(gòu)是在SMC復(fù)合材料為基體的背板上粘貼鍍銀玻璃反射鏡而成，成型精度高，野外環(huán)境條件下使用變形量小。太陽(yáng)能集熱器可以采用吸入空氣的方式，使結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)捷。太陽(yáng)能集熱器集熱溫度降低，輸入能量增加。且，管道內(nèi)的總流量增加，熱損降低，管道成本降低。
且，旋轉(zhuǎn)連接點(diǎn)減少，高溫動(dòng)密封的解決成本大大降低。另外，由于熱風(fēng)管線很短，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的暖管問(wèn)題基本不存在。
權(quán)利要求
1.一種分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)，包括一個(gè)太陽(yáng)能接收塔、太陽(yáng)能聚光鏡組件和可使聚光和集熱能逐日運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)，所述太陽(yáng)能聚光鏡組件包括按拋物面形式布置的太陽(yáng)能反射鏡(3)、可保證太陽(yáng)能反射鏡俯仰運(yùn)行的太陽(yáng)能聚光鏡俯仰角支撐軌道(6)和方位角運(yùn)行軌道(5)，其中太陽(yáng)能接收塔(I)垂直設(shè)置在方位角旋轉(zhuǎn)軌道(5)的圓心部位，方位角旋轉(zhuǎn)軌道(5)為沿水平方向圓周運(yùn)行軌道并可繞太陽(yáng)能接收塔垂直軸心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，方位角旋轉(zhuǎn)軌道(5)上的太陽(yáng)能接收塔兩側(cè)對(duì)稱傾斜固定有兩組弧形的太陽(yáng)能聚光鏡俯仰運(yùn)行支撐軌道￠)，太陽(yáng)能聚光鏡(3)沿著太陽(yáng)能聚光鏡俯仰運(yùn)行支撐軌道(6) 移動(dòng)，太陽(yáng)能接收塔(I)頂端上通過(guò)太陽(yáng)能接收塔上旋轉(zhuǎn)裝置(10)在水平方向上設(shè)置有傳熱保溫管(9)，其特征在于太陽(yáng)能接收塔(I)頂端通過(guò)塔心且由傳熱保溫管(9)在塔的兩側(cè)對(duì)稱布置兩個(gè)太陽(yáng)能集熱器(2)，太陽(yáng)能集熱器(2)通過(guò)在塔上布置的俯仰旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)與反射鏡聚光對(duì)應(yīng)的俯仰角協(xié)同運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述太陽(yáng)能集熱器⑵與傳熱保溫管(9)內(nèi)部相連通，傳熱保溫管(9)在塔中心匯合后向下與太陽(yáng)能接收塔(I)內(nèi)的補(bǔ)燃式太陽(yáng)能空氣發(fā)電機(jī)組的高溫加熱腔相連通，高溫加熱腔分別連接著熱電轉(zhuǎn)換裝置和一號(hào)蓄熱器(18)，一號(hào)蓄熱器(18)下端通過(guò)一號(hào)風(fēng)機(jī)換向閥(19)又分別連接著一號(hào)引風(fēng)機(jī)(20)和鼓風(fēng)機(jī)(21)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于太陽(yáng)能聚光鏡俯仰運(yùn)行支撐軌道(6)和方位角旋轉(zhuǎn)軌道(5)之間通過(guò)支撐桁架(4)分別在接收塔兩側(cè)沿塔軸心線對(duì)稱固定布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于兩條太陽(yáng)能聚光鏡俯仰運(yùn)行的支撐軌道(6)為左右平行且下凹的同軸圓弧曲線結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述太陽(yáng)能反光鏡(3)是由眾多曲面或平板玻璃反射鏡組件拼合而成的旋轉(zhuǎn)拋物面，且按照聚光要求對(duì)稱布置在太陽(yáng)能接收塔(I)的兩側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于由兩部分半面旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡構(gòu)成的太陽(yáng)能反光鏡(3)圍繞聚光換熱的太陽(yáng)能接收塔(I)根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)行軌跡做雙軸跟蹤運(yùn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于太陽(yáng)能接收塔(I)頂部對(duì)稱布置的太陽(yáng)能集熱器(2 )根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)行軌跡通過(guò)集熱器俯仰驅(qū)動(dòng)裝置(10)做俯仰運(yùn)行，太陽(yáng)能集熱器(2 )通過(guò)太陽(yáng)能接收塔(I)與反射鏡方位角轉(zhuǎn)動(dòng)底盤連接并隨其運(yùn)行做方位角運(yùn)行跟蹤。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于太陽(yáng)能接收塔(I)的塔內(nèi)垂直布置有一號(hào)蓄熱器(18)和二號(hào)蓄熱器(25)，一號(hào)蓄熱器(18)和二號(hào)蓄熱器(25)通過(guò)余熱回?zé)峁芫W(wǎng)(8)連接，并通過(guò)其上布置的一號(hào)閘閥(27)和二號(hào)閘閥(28) 在系統(tǒng)不同運(yùn)行模式下開閉的對(duì)應(yīng)關(guān)系實(shí)現(xiàn)吸、放熱的協(xié)同工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)，其特征是太陽(yáng)能接收塔(I)頂部的兩個(gè)太陽(yáng)能集熱器(2)經(jīng)中心管匯流后直接供給發(fā)電機(jī)組發(fā)電。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述太陽(yáng)能接收塔(I)為鋼或鋼混結(jié)構(gòu)，且與方位角轉(zhuǎn)動(dòng)底盤(7)固定連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分體運(yùn)行太陽(yáng)能碟式聚光發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能接收塔和、太陽(yáng)能聚光鏡、太陽(yáng)能聚光鏡俯仰角支撐軌道和方位角旋轉(zhuǎn)軌道,其中方位角旋轉(zhuǎn)軌道繞太陽(yáng)能接收塔垂直軸心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并傾斜固定有保證太陽(yáng)能聚光鏡沿集熱塔上集熱器水平軸俯仰旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的支撐軌道，其特點(diǎn)是太陽(yáng)能接收塔頂端通過(guò)塔心且由傳熱保溫支撐管在塔的兩側(cè)對(duì)稱布置太陽(yáng)能集熱器，太陽(yáng)能集熱器通過(guò)在塔上布置的俯仰及水平旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)與反射鏡聚光對(duì)應(yīng)的雙軸協(xié)同運(yùn)行。本發(fā)明將反射鏡聚光系統(tǒng)與集熱換熱系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)分離式結(jié)構(gòu)控制，解決了傳統(tǒng)太陽(yáng)能碟式集熱器因無(wú)法使巨型反射鏡面與安裝在長(zhǎng)焦距上且大體積，大重量的集熱器和大流量的傳熱工質(zhì)的輸送問(wèn)題。
文檔編號(hào)F24J2/24GK102606430SQ20121010311
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者劉寒光, 劉曉冰, 陸鈞 申請(qǐng)人:劉曉冰