吸热器系统

科技工作者之家 2020-11-17

吸热器系统是指由吸热器、泵或风机、传热介质、热工仪表、吸热器进出口阀门和安全防护设备等组成的,将太阳辐射能转化为热能的系统。

定义由吸热器、泵或风机、传热介质、吸热器进出口阀门、热工仪表和安全防护设备等组成的,将太阳辐射能转化为热能的系统。1

吸热器对塔式光热发电技术来说,吸热器是类似于槽式技术中的高温真空集热管一样的核心装备,其承担着吸收太阳热能的重要作用。

在熔盐塔式光热电站中,吸热器正常工作时需要耐受600℃以上的高温条件、2MPa左右的工作压力,而吸热器本身通常包含数以千计的吸热管,数以万计的焊接端口,每个焊接端口的质量都会影响到吸热器的可靠性,因此吸热器对加工工艺提出了非常高的要求。

由于设计和制造难度较大,准入门槛较高,再加上商业化光热项目还比较少,导致全球范围内拥有塔式吸热器制造能力的企业较少,拥有商业化应用案例的更是屈指可数。但得益于塔式光热技术异军突起,渐有超越槽式技术之势,同时中国光热发电市场也正式启动,为了迅速适应和占领市场,已进入该领域的国内外吸热器厂商正在不断对各自产品进行优化设计和创新。

塔式太阳能吸热器系统一种塔式太阳能吸热器热力系统,吸热器总体上由入口压力罐、出口混合罐、模块吸热器组、集箱电加热器、支撑平台、上升管和下降管组成,支撑平台上设有入口压力罐和模块吸热器组,上升管与入口压力罐连接,下降管与出口混合罐连接,入口压力罐和出口混合罐分别通过管束与模块吸热器组连接;模块吸热器组一侧设有集箱电加热器,并通过管束与模块吸热器组相连。由于设有入口压力罐,当电厂处于事故停电,而外电网无法供电的情况下,依靠入口压力罐中的空气压力将载热工质压入到模块吸热器组中,保证模块吸热器组中工质的流动,为镜场解裂提供时间保证;由于设有出口混合罐,两回路载热工质共同进入到出口混合罐,二者充分混合,以保证进入到下降管中的载热工质温度的一致性,同时出口混合罐肩负工质充注吸热器排空气的作用;由于设有集箱电加热器在载热工质充注过程中用集箱电加热器对单模块集箱进行加热,以避免载热工质充注冷管道带来凝固的风险。

吸热器载热工质经上升管6进入到入口压力罐1中,入口压力罐1由高压空气维持一定的压力,从入口压力罐1出来的载热工质分两路进入到模块吸热器组3中,在每一路载热工质行程过半时,进行流向的交叉,直至载热工质出口,两路载热工质出口汇聚到出口混合罐2,从出口混合罐2经下降管7进入相应的热工设备。电厂停运时,模块吸热器组3底部排空阀10开启,首先对载热工质进行重力排空,5min左右后对吸热器用热空气进行吹扫,以避免残留载热工质汇聚凝固。2

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学

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