[发明专利]在聚积式太阳能电站的塔中用于外部太阳能接收器的密封结构

说明书

用于具有塔和追日场的聚积式热动力太阳能电站的塔的外部太阳能接收器，所述塔包括一个又叫做“外壳”的对风密封的模块化的内部结构、和多个热交换管(20)式接收板(25)，热交换管固定至该内部结构，每个热交换管式接收板(25)包括多个金属箱体(1)，这些金属箱体支撑热交换管(20)并通过能够拆卸的组装部件互相组装，每个金属箱体(1)通过锚固部件(5)覆以热绝缘体(4)，其特征在于，热交换管(20)通过可拆卸的和浮动的连接部件与金属箱体(1)固连。

技术领域

本发明涉及聚积式热动力太阳能电站(英语为CSP，Concentrating Solar PowerPlant)领域，特别是塔式太阳能电站，并更特别涉及带有外部太阳能接收器的太阳能电站。

背景技术

在“塔式”聚积式太阳能电站中，通过一系列追日镜向位于塔上的中心太阳能接收器反射太阳辐射，接收器将太阳辐射的能量转移给载热流体，载热流体被加热，并能用于产生电能。

追日镜设有两个能够跟随太阳并且无论时间和季节始终向一给定点传送太阳能流的转动机构。

太阳能接收器安装在塔顶，以便接受所有追日镜的太阳辐射，没有一个给定的追日镜妨碍相邻追日镜产生的太阳能流的反射。

太阳能接收器中产生的热流可以是从供水产生的高温和高压蒸汽。则蒸汽可以直接用于产生电能的蒸汽涡轮机中。

热流体也可以是作为载热流体的盐的混合物，该载热流体可能大量储存在地下，并同时用于产生蒸汽并产生电能。因此可以将俘获太阳能与产生电能分开。

安装在塔顶的太阳能接收器可以是空腔型或外部型。在前者的情况下，空腔内衬有俘获太阳光线的管板，并且空腔的作用是减少辐射损失。在外部类型的情况下，俘获太阳辐射的管板安装在外部，并围绕塔。损失略大于空腔系统，但是更容易使太阳辐射集中到管板上，对于相同功率，平均热流明显更高，并且板子的面积大大减小。

在外部方法中，平面板子并列，以便形成以规则多边形为底的直棱镜。根据安装的功率，以多边形为底的棱镜可以有数量可变的表面，例如4-32个。

符合现有技术的通常做法是将上述板子固定在一固定结构上。则这些管子中的每一个可以在俘获太阳能引起的温度增加的作用下自由膨胀。

为了可以很容易地维修并且例如提供更换板子的单一管子的可能性，管子不是互相焊接，而是简单的并列，互相之间有很小的间隙。则每个管子应单独保持，以便必要时抵抗风力和来自地震的力。但是没有焊接的管子能使风通过，因此需要后面密封隔板，以防止被热管加热的入射风深入到用于维修、检测和作业的通过地点的塔体中。另外，塔内包括一些可能一般不能承受高温的电力和敏感的电子设备。在下面的陈述中，该密封隔板将也叫做“外壳(casing)”。作为示例，塔内太阳能板支撑结构后的温度可能为40-50℃，而在板子和它们的直接支撑结构处的外部温度可能为500-850℃。

文件WO 2010/048578提出带有组装为箱体的太阳能接收器的热交换器，接收器具有热传导表面，和垂直汽/水分离器，分离器结构互连，并且在分离器的流体处。设有用于支撑垂直分离器和热传递表面的垂直支撑结构。垂直支撑结构从下面支撑，而热交换器的垂直汽/水分离器和热传递表面从垂直支撑结构出发从上支撑。垂直支撑结构为热交换器提供结构支撑和坚固性，并提供可以抓住并抬高热交换器以便将其置于所需地点的方式。

在该设备中，一些水平加固肋条或梁附着在太阳能管的板子上。所有板子都从上保持，并悬挂在接收器内的支撑结构上。每个管板包括一些互相连接板。每个连接板通过两个连杆或杆连接，连杆或杆在它们的端部通过附着在一弯曲支座上的带爪销转动，弯曲支座本身通过结构钢附着在包括接收器垂直支撑结构的柱子上。转动杆可以使太阳能板有一定的转动，因此可以承受被支撑板子的平均热膨胀。该系统使管板具有水平稳定性，同时又可使管子自由并独立垂向延伸，减小管子上的张力。相反，该系统可以使管子无应力地垂直膨胀，而不是水平膨胀。