[实用新型]基于熔盐传热蓄热的太阳能梯级加热高温集热系统

说明书

技术领域

本实用新型属于储能技术领域，具体涉及一种基于熔盐传热蓄热的太阳能梯级加热高温集热系统。

背景技术

太阳能光热利用技术是直接把太阳的辐射能转换为热能加以利用的一种清洁能源利用技术。太阳能光热利用系统主要有槽式、塔式和碟式三种系统。槽式太阳能光热利用系统属于中温系统，其采用槽型抛物面聚光集热器，通常聚光比在10～100之间，集热器中的工作介质运行温度一般不超过600℃。塔式太阳能光热利用系统属于高温系统，其利用数量众多的定日镜将太阳热辐射反射到其塔顶接收器上，聚光比一般为300～1000，塔顶接收器的工作介质运行温度可达650℃以上。碟式太阳能光热利用系统属于高温系统，其采用碟状抛物面镜将太阳光聚集到焦点处的空腔接收器上，聚光比可达3000以上，空腔接收器内工作介质运行温度一般在850℃以上。

在槽式太阳能光热利用系统中，真空集热管的热损失是系统热效率的主要影响因素之一，而集热管的热损失主要取决于其工作温度。随着集热管工作温度的增加，其热损失也增加。特别是，当集热管的工作温度超过400℃时，系统的热效率迅速下降，集热管的寿命也随之降低。若在保证集热管热损失较小的范围内降低其工作温度，则会导致系统的热转换效率也降低。

目前，除了槽式太阳能光热利用系统已经开始进入商业化运行，塔式和碟式太阳能光热利用系统仍然处于试验阶段。另外，由碟状抛物面镜替代定日镜与塔顶接收器组成的碟塔式太阳能光热利用系统，很好的结合了碟式系统的聚光比高和塔式系统的系统容量大等优点。本实用新型提供了一种基于熔盐传热蓄热的太阳能梯级加热高温集热系统，其中槽式太阳能聚光集热器作为系统的中温集热段，其工作介质运行温度不超过400℃，高温集热段的工作温度可达550℃以上，热转换效率高。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型提供了一种由中温集热段和高温集热段组成的太阳能梯级加热高温集热系统，其中槽式太阳能聚光集热器作为系统的中温集热段，其工作介质运行温度不超过400℃，高温集热段的工作温度可达550℃以上。

本实用新型解决的技术问题通过以下技术方案来实现：

基于熔盐传热蓄热的太阳能梯级加热高温集热系统，包括：低温储盐罐1、高温储盐罐9、低温熔盐泵2、高温熔盐泵10、中温集热段3、高温集热段6、熔盐-工质换热器11、用热设备12和循环泵13。

所述的低温储盐罐1、低温熔盐泵2、中温集热段3、高温集热段6、高温储盐罐9、高温熔盐泵10和熔盐-工质换热器11通过熔盐管道依次相连接，从而构成了熔盐循环回路。

所述的熔盐-工质换热器11、用热设备13和循环泵13通过供热管道依次相连接，从而构成了用热循环回路。

在熔盐循环回路中，所述低温储盐罐1通过所述低温熔盐泵3向所述中温集热段3输出低温熔盐，低温熔盐被加热到300～400℃后，直接进入所述高温集热段6继续吸收热量变为550℃以上的高温熔盐，随后高温熔盐储存在所述高温储盐罐9中，在需要用热时，高温熔盐经所述高温熔盐泵10输送至所述熔盐-工质换热器11将热量传递给用热工质，然后降温变为低温熔盐回到所述低温储盐罐1。

在热循环回路中，用热工质在所述熔盐-工质换热器11中吸收了高温熔盐的热量之后，被输送至所述用热设备12中，用于做功、发电或供热等，然后降温冷凝，被所述循环泵13重新输送到所述熔盐-工质换热器11中继续下一轮循环。

所述的中温集热段3由槽式抛物面镜4和集热管5组成，集热管中熔盐的温度低于400℃。

所述的高温集热段6由聚光器7和接收器8组成，所述聚光器7有定日镜和蝶式抛物面镜两种，所述接收器8有塔顶接收器和空腔接收器两种形式。因此，所述高温集热段6有由定日镜和塔顶接收器组成的塔式、由碟式抛物面镜和空腔接收器组成的碟式和由碟式抛物面镜和塔顶接收器组成的碟塔式三种模式，所述接收器8中熔盐的温度可达到550℃以上。

所述熔盐为两种或两种以上的无机盐混合物的熔融态，其工作温度在300～1000℃之间。

所述的用热工质为水、水蒸气、导热油、熔盐、液态金属、空气或其他可作为传热介质的物质。

有益效果

本实用新型的有益效果为：