一種塔式太陽能閉式帶壓吸熱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于塔式太陽能的吸熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的塔式太陽能吸熱換熱系統(tǒng)，包括位于高位的吸熱器、位于低位的高溫儲罐、蒸汽發(fā)生器、過熱器、低溫儲罐和循環(huán)栗，它們依次串聯(lián)形成循環(huán)回路；工作時，循環(huán)栗將介質(zhì)由低溫罐送入吸熱器、吸熱后流入高溫儲罐，高溫介質(zhì)再去加熱水工質(zhì)并產(chǎn)生過熱蒸汽供發(fā)電，放熱后的介質(zhì)再流入低溫儲罐。目前，大型塔式光熱電站吸熱塔高度達(dá)200米左右，吸熱器就設(shè)于吸熱塔上，而且所需的傳熱介質(zhì)流量很大，因此將傳熱介質(zhì)由地面提升至塔頂吸熱器需要消耗較多能量，需要大流量、大揚程、大功率的栗，加之栗的液下深度達(dá)10多米，因而對栗的要求也很高。在實際工程中，一是栗的選取難以實現(xiàn)國產(chǎn)化而被迫選用昂貴進口栗，同時栗功率大、電耗大，從而也大大增加了系統(tǒng)投資和運行成本；二是儲罐均在常壓下工作，由栗提供動力將傳熱介質(zhì)輸送至塔頂吸熱器，而介質(zhì)吸熱后回落過程中不僅勢能被浪費，而且還需要配備減壓裝置以免儲罐超壓，增加設(shè)備成本，安全性較差；三是在系統(tǒng)運行過程中，由于太陽光照的不穩(wěn)定，使得吸熱器處于不穩(wěn)定運行狀態(tài)，進入儲罐的工質(zhì)溫度波動較大，當(dāng)突然出現(xiàn)光照不足時還可能發(fā)生傳熱介質(zhì)凝固等事故，難以保證系統(tǒng)的正常工作；四是進入到吸熱器的都是低溫工質(zhì)，導(dǎo)致吸熱器的啟動時間較長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種塔式太陽能閉式帶壓吸熱系統(tǒng)，它具有投資成本和運行成本低、安全性好、吸熱器啟動時間較短的優(yōu)點，并保證系統(tǒng)長期的正常工作。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實用新型的一種塔式太陽能閉式帶壓吸熱系統(tǒng)，包括位于高位的吸熱器、位于低位的換熱器，吸熱器的出口與換熱器的進口通過管路連接，其特征在于:還包括位于低位的存儲緩沖罐，在存儲緩沖罐上聯(lián)有吸熱介質(zhì)加入管，在高于吸熱介質(zhì)加入管的存儲緩沖罐上還聯(lián)有進氣管和排氣管，在進氣管、排氣管和吸熱介質(zhì)加入管上均設(shè)有閥門，存儲緩沖罐的一側(cè)通過管路與換熱器的出口連接，存儲緩沖罐的另一側(cè)通過管路與循環(huán)栗進口相連，循環(huán)栗出口通過管路與吸熱器的進口相連，吸熱器通過管路與一排空閥相連，排空閥高于吸熱器；
[0005]本實用新型的工作過程為:A)關(guān)閉進氣管上的閥門，打開關(guān)閉排氣管和吸熱介質(zhì)加入管上的閥門及排空閥；B)通過吸熱介質(zhì)加入管向存儲緩沖罐中加入足夠量的吸熱介質(zhì)，再關(guān)閉排氣管上的閥門，打開進氣管上的閥門，通過進氣管向存儲緩沖罐充入帶壓氣體，隨著存儲緩沖罐中壓力的上升，吸熱介質(zhì)將在氣體壓力的作用下，克服重力的作用，順著存儲緩沖罐兩側(cè)的管路，逐漸往上流動，直至吸熱介質(zhì)充滿排空閥以下循環(huán)回路中的所有空間，再關(guān)閉排空閥；C)待吸熱器出口壓力達(dá)到設(shè)定值后，關(guān)閉進氣管上的閥門；D)啟動循環(huán)栗，吸熱介質(zhì)將在循環(huán)栗的作用下在系統(tǒng)中循環(huán)流動，通過吸熱器吸收太陽能，再傳遞給換熱器；
[0006]本實用新型通過系統(tǒng)帶壓運行，吸熱介質(zhì)自塔頂下落的勢能得到充分合理的利用，由循環(huán)栗提供的動力需求大大減小，只需克服介質(zhì)在回路中循環(huán)流動的阻力，不僅降低對循環(huán)栗的技術(shù)要求，也大大降低系統(tǒng)運行功耗，同時該回路的閉合穩(wěn)定運行也將提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，具有投資成本和運行成本低、安全性好的優(yōu)點；另外，在吸熱器啟動階段，可以暫不啟動換熱器，只是吸熱介質(zhì)循環(huán)受熱，這樣可縮短吸熱器啟動時間；
[0007]作為本實用新型的一種優(yōu)選，所述循環(huán)栗的兩端通過旁路閥相連；通過打開旁路閥，可讓吸熱介質(zhì)快速充滿存儲緩沖罐與吸熱器之間的管路；
[0008]作為本實用新型的一種優(yōu)選，所述換熱器為間壁式換熱器，換熱器的蓄熱介質(zhì)出口與高溫儲罐相連，在低溫儲罐與換熱器之間設(shè)有蓄熱介質(zhì)循環(huán)栗，高溫儲罐與低溫儲罐之間設(shè)有蒸汽發(fā)生及過熱裝置；在步驟D)中，當(dāng)太陽光照充足時，蓄熱介質(zhì)循環(huán)栗驅(qū)動蓄熱介質(zhì)正向流動；當(dāng)太陽光照不足時，蓄熱介質(zhì)循環(huán)栗驅(qū)動蓄熱介質(zhì)反向流動，即蓄熱介質(zhì)由高溫儲罐流向換熱器，使用蓄熱介質(zhì)通過換熱器加熱吸熱介質(zhì)，將其升溫至較高溫度，以避免吸熱介質(zhì)的凝固和吸熱器降溫過快造成過大的熱疲勞，保證系統(tǒng)長期的正常工作；
[0009]作為本實用新型的一種優(yōu)選，所述存儲緩沖罐下端聯(lián)有排料管，排料管上設(shè)有排料閥；當(dāng)停運循環(huán)栗后，可以根據(jù)電站運行要求決定是否打開排料閥，排出存儲緩沖罐中的吸熱介質(zhì)。
[0010]作為本實用新型的一種優(yōu)選，所述吸熱介質(zhì)加入管與蓄熱介質(zhì)循環(huán)栗的出口相連，排料管與低溫儲罐相連；當(dāng)吸熱介質(zhì)和蓄熱介質(zhì)為同一種介質(zhì)時，在啟動時將低溫儲罐中的介質(zhì)充入存儲緩沖罐；在排空時，將介質(zhì)排入低溫儲罐；可簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
[0011]綜上所述，本實用新型具有投資成本和運行成本低、安全性好、吸熱器啟動時間較短的優(yōu)點，并保證系統(tǒng)長期的正常工作。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖2為本實用新型實施例二的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明。
[0015]實施例一
[0016]如圖1所示，該塔式太陽能閉式帶壓吸熱系統(tǒng)，包括位于高位的吸熱器1、位于低位間壁式的換熱器2、存儲緩沖罐3及循環(huán)栗4，吸熱器I的出口與換熱器2的進口通過管路連接，所述存儲緩沖罐3下端聯(lián)有排料管，排料管上設(shè)有排料閥5，在存儲緩沖罐3上聯(lián)有吸熱介質(zhì)加入管6，在高于吸熱介質(zhì)加入管6的存儲緩沖罐3上還聯(lián)有進氣管7和排氣管8，在進氣管7、排氣管8和吸熱介質(zhì)加入管6上均設(shè)有閥門10或閥門11閥門9，存儲緩沖罐3的一側(cè)通過管路與