一種腔式太陽能蒸汽鍋爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種腔式太陽能蒸汽鍋爐，包括：爐膛；圓柱桶，其位于所述爐膛腔體內(nèi)部，所述圓柱桶水平設(shè)置且一轉(zhuǎn)軸貫穿所述圓柱桶，所述轉(zhuǎn)軸的兩端設(shè)置在所述爐膛的腔體側(cè)壁上，轉(zhuǎn)軸的一端穿過所述爐膛的腔體側(cè)壁與一驅(qū)動電機相連，所述圓柱桶是由金屬材料制成，圓柱桶內(nèi)腔中填滿高溫蓄熱介質(zhì)；石英玻璃，其設(shè)置在所述爐膛腔體的上開口處；預(yù)熱管，其設(shè)置在所述石英玻璃的上方處，所述預(yù)熱管的一端通過一管道與水泵相連接；螺旋管，其纏繞在所述圓柱桶外壁四周，所述預(yù)熱管的另一端與所述螺旋管的一端相連通。本發(fā)明高效環(huán)保，將聚焦太陽能熱轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)蒸汽，即使在太陽輻照下降或陰天的時候能夠照樣工作。
【專利說明】一種腔式太陽能蒸汽鍋爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鍋爐領(lǐng)域，特別涉及一種腔式太陽能蒸汽鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]在塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中，太陽能接收器是實現(xiàn)塔式太陽能熱發(fā)電最為關(guān)鍵的核心技術(shù)，它將定日鏡所捕捉、反射、聚焦的太陽能直接轉(zhuǎn)化為可以高效利用的高溫?zé)崮?，為發(fā)電機組提供所需的熱源或動力源?，F(xiàn)有的塔式太陽能接收器主要分為間接照射接收器和直接照射接收器兩大類。太陽能鍋爐適合采用間接照射空腔吸收器，開發(fā)大規(guī)模、高效、低成本適合多碟或塔式集熱器的太陽能接收器對我國能源發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。
[0003]常規(guī)鍋爐主要是通過煤炭，石油，天然氣等化石能源作為燃料在爐膛中燃燒加熱鍋爐中的水產(chǎn)生熱水或蒸汽，不但資源有限，而且會造成環(huán)境污染等問題。而太陽能鍋爐設(shè)計原理是由太陽能低溫或中高溫集熱器收集清潔可再生的太陽能作為燃料替代爐膛產(chǎn)生熱量，用一個裝置將熱能最大程度地吸收和儲存，并通過控制來獲得所需熱水或蒸汽的裝置。目前槽式太陽能聚光集熱系統(tǒng)研究較多，而適用于碟式或塔式定日鏡聚光器大規(guī)模、高效熱利用的腔式太陽能蒸汽鍋爐研究成果較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明設(shè)計開發(fā)了一種腔式太陽能蒸汽鍋爐，該發(fā)明操作簡單，高效環(huán)保，制造方便，適合于塔式太陽能聚光集熱裝置，能夠?qū)⒕劢固柲軣徂D(zhuǎn)化為高品質(zhì)的蒸汽。
[0005]本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0006]一種腔式太陽能蒸汽鍋爐，包括:
[0007]爐膛，其腔體壁由外層至內(nèi)層依次為腔體外壁、絕緣耐火保溫層和腔體內(nèi)壁；
[0008]圓柱桶，其位于所述爐膛腔體內(nèi)部，所述圓柱桶水平設(shè)置且一轉(zhuǎn)軸貫穿所述圓柱桶，所述轉(zhuǎn)軸的兩端設(shè)置在所述爐膛的腔體側(cè)壁上，轉(zhuǎn)軸的一端穿過所述爐膛的腔體側(cè)壁與一驅(qū)動電機相連，所述圓柱桶是由金屬材料制成，圓柱桶內(nèi)腔中填滿高溫蓄熱介質(zhì)，吸收并儲存太陽能熱量；
[0009]石英玻璃，其設(shè)置在所述爐膛腔體的上開口處，聚焦太陽光穿過所述石英玻璃射入所述爐膛腔體中；
[0010]預(yù)熱管，其設(shè)置在所述石英玻璃的上方處，所述預(yù)熱管的一端通過一管道與水泵相連接；
[0011]螺旋管，其纏繞在所述圓柱桶外壁四周，所述預(yù)熱管的另一端與所述螺旋管的一端相連通，其中所述圓柱桶在驅(qū)動電機的驅(qū)使下旋轉(zhuǎn)使所述螺旋管受熱均勻；
[0012]其中，所述預(yù)熱管和螺旋管的外表面均涂有一層選擇性吸收涂層，所述預(yù)熱管和螺旋管的受熱面吸收太陽光輻照溫度升高，水經(jīng)過預(yù)熱管加熱，螺旋管蒸發(fā)成為高溫蒸汽，當陰天或晚上的時候，所述圓柱桶內(nèi)的高溫蓄熱介質(zhì)釋放儲存的熱量，繼續(xù)加熱螺旋管道中的水。[0013]優(yōu)選的是，所述的腔式太陽能蒸汽鍋爐，所述選擇性吸收涂層為黑鎳涂層或黑鉻涂層。
[0014]優(yōu)選的是，所述的腔式太陽能蒸汽鍋爐，所述預(yù)熱管是由若干個豎直排列的管道相連通而成。
[0015]優(yōu)選的是，所述的腔式太陽能蒸汽鍋爐，所述高溫蓄熱介質(zhì)是熔融鹽。
[0016]優(yōu)選的是，所述的腔式太陽能蒸汽鍋爐，通過塔式定日鏡集熱器聚焦太陽光并使焦斑正對所述爐膛腔體的上開口處。
[0017]優(yōu)選的是，所述的腔式太陽能蒸汽鍋爐，所述驅(qū)動電機與所述爐膛的腔體外壁的接口處設(shè)置有絕緣保溫材料。
[0018]優(yōu)選的是，所述的腔式太陽能蒸汽鍋爐，所述石英玻璃為圓錐型高壓熔融石英玻璃，所述驅(qū)動電機為雙向旋轉(zhuǎn)電機。
[0019]優(yōu)選的是，所述的腔式太陽能蒸汽鍋爐，所述絕緣耐火保溫層材料為硅酸鋁或陶瓷纖維。
[0020]本發(fā)明所述的腔式太陽能蒸汽鍋爐，與現(xiàn)有技術(shù)相比，一是增加了一個圓柱形桶，該圓柱形桶內(nèi)部填滿了高溫蓄熱介質(zhì)，在太陽光輻照低或陰天的時候，高溫蓄熱介質(zhì)就會釋放其存儲的熱量加熱螺旋管中的水使其轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝６窃黾恿蓑?qū)動電機，所述驅(qū)動電機能夠驅(qū)動圓柱形桶旋轉(zhuǎn)，使纏繞在其上面的螺旋管充分受熱并使其受熱均勻。在驅(qū)動電機與爐膛的接口處也設(shè)置了絕緣保溫材料，保證了爐膛的密封型。三是設(shè)置了預(yù)熱管，其設(shè)置在石英玻璃的上方，在水進入爐膛之前，就對其進行預(yù)加熱，還有就是保護了爐膛的上開口不被燒壞。四是爐膛的上開口處采用透光性極好的石英玻璃密封爐膛，一是減少了內(nèi)部與外部環(huán)境的對流換熱損失，又增強了吸熱換熱效果，達到較少損失的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明所述的腔式太陽能蒸汽鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明提供一種腔式太陽能蒸汽鍋爐，包括:
[0024]爐膛1，以腔體式太陽能接收器作為爐膛，爐膛的腔體壁由外層至內(nèi)層依次為腔體外壁、絕緣耐火保溫層和腔體內(nèi)壁，絕緣耐火保溫層可以采用硅酸鋁或陶瓷纖維；
[0025]圓柱桶2，其位于所述爐膛腔體內(nèi)部，所述圓柱桶水平設(shè)置且一轉(zhuǎn)軸貫穿所述圓柱桶，所述轉(zhuǎn)軸的兩端設(shè)置在所述爐膛的腔體側(cè)壁上，轉(zhuǎn)軸的一端嵌入腔體壁內(nèi)并可旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸的另一端穿過所述爐膛的腔體側(cè)壁與一驅(qū)動電機5相連，所述圓柱桶是由金屬材料制成，圓柱桶內(nèi)腔中填滿高溫蓄熱介質(zhì)，例如使用熔融鹽，可以吸收并儲存太陽能熱量，所述驅(qū)動電機與所述爐膛的腔體外壁的接口處設(shè)置有絕緣保溫材料，保證爐膛內(nèi)腔的密封性，驅(qū)動電機為雙向旋轉(zhuǎn)電機，圓柱形桶旋轉(zhuǎn)能夠使纏繞在其上的螺旋管受熱均勻。
[0026]石英玻璃3，其設(shè)置在所述爐膛腔體的上開口處，石英玻璃為圓錐型高壓熔融石英玻璃，通過塔式定日鏡集熱器聚焦太陽光并使焦斑正對所述爐膛腔體的上開口處，聚焦太陽光能夠穿過所述石英玻璃射入所述爐膛腔體中，對爐膛腔體內(nèi)的圓柱桶及其纏繞在圓柱桶上的螺旋管進行加熱；
[0027]預(yù)熱管4，其設(shè)置在所述石英玻璃的上方處，所述預(yù)熱管的一端通過一管道與水泵相連接，另一端與位于爐膛腔體內(nèi)的螺旋管相連通，所述預(yù)熱管是由若干個豎直排列的管道相連通而成，可以為5-10個豎直管道，對要進入爐膛內(nèi)螺旋管的水先進行預(yù)熱；
[0028]螺旋管6，其纏繞在所述圓柱桶外壁四周，所述預(yù)熱管的另一端與所述螺旋管的一端相連通，其中所述圓柱桶在驅(qū)動電機的驅(qū)使下旋轉(zhuǎn)使所述螺旋管受熱均勻，螺旋管內(nèi)的水由于已經(jīng)在預(yù)熱管內(nèi)加熱，所以經(jīng)過螺旋管后由于繼續(xù)加熱變成高溫蒸汽，螺旋管的另一端通向爐膛的外面；
[0029]其中，在所述預(yù)熱管和螺旋管的外表面上均涂有一層選擇性吸收涂層，所述選擇性吸收涂層為黑鎳涂層或黑鉻涂層，所述預(yù)熱管和螺旋管的受熱面吸收太陽光輻照溫度升高，進入管道里面的水經(jīng)過預(yù)熱管加熱，螺旋管蒸發(fā)成為高溫蒸汽，當陰天或晚上的時候，所述圓柱桶內(nèi)的高溫蓄熱介質(zhì)釋放儲存的熱量，繼續(xù)加熱螺旋管道中的水。
[0030]盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【權(quán)利要求】
1.一種腔式太陽能蒸汽鍋爐，其特征在于，包括: 爐膛，其腔體壁由外層至內(nèi)層依次為腔體外壁、絕緣耐火保溫層和腔體內(nèi)壁； 圓柱桶，其位于所述爐膛腔體內(nèi)部，所述圓柱桶水平設(shè)置且一轉(zhuǎn)軸貫穿所述圓柱桶，所述轉(zhuǎn)軸的兩端設(shè)置在所述爐膛的腔體側(cè)壁上，轉(zhuǎn)軸的一端穿過所述爐膛的腔體側(cè)壁與一驅(qū)動電機相連，所述圓柱桶是由金屬材料制成，圓柱桶內(nèi)腔中填滿高溫蓄熱介質(zhì)，吸收并儲存太陽能熱量； 石英玻璃，其設(shè)置在所述爐膛腔體的上開口處，聚焦太陽光穿過所述石英玻璃射入所述爐膛腔體中； 預(yù)熱管，其設(shè)置在所述石英玻璃的上方處，所述預(yù)熱管的一端通過一管道與水泵相連接; 螺旋管，其纏繞在所述圓柱桶外壁四周，所述預(yù)熱管的另一端與所述螺旋管的一端相連通，其中所述圓柱桶在驅(qū)動電機的驅(qū)使下旋轉(zhuǎn)使所述螺旋管受熱均勻； 其中，所述預(yù)熱管和螺旋管的外表面均涂有一層選擇性吸收涂層，所述預(yù)熱管和螺旋管的受熱面吸收太陽光輻照溫度升高，水經(jīng)過預(yù)熱管加熱，螺旋管蒸發(fā)成為高溫蒸汽，當陰天或晚上的時候，所述圓柱桶內(nèi)的高溫蓄熱介質(zhì)釋放儲存的熱量，繼續(xù)加熱螺旋管道中的水。
2.如權(quán)利要求1所述的腔式太陽能蒸汽鍋爐，其特征在于，所述選擇性吸收涂層為黑鎳涂層或黑鉻涂層。
3.如權(quán)利要求2所述的腔式太陽能蒸汽鍋爐，其特征在于，所述預(yù)熱管是由若干個豎直排列的管道相連通而成。
4.如權(quán)利要求3所述的腔式太陽能蒸汽鍋爐，其特征在于，所述高溫蓄熱介質(zhì)是熔融鹽。
5.如權(quán)利要求4所述的腔式太陽能蒸汽鍋爐，其特征在于，通過塔式定日鏡集熱器聚焦太陽光并使焦斑正對所述爐膛腔體的上開口處。
6.如權(quán)利要求5所述的腔式太陽能蒸汽鍋爐，其特征在于，所述驅(qū)動電機與所述爐膛的腔體外壁的接口處設(shè)置有絕緣保溫材料。
7.如權(quán)利要求1所述的腔式太陽能蒸汽鍋爐，其特征在于，所述石英玻璃為圓錐型高壓熔融石英玻璃，所述驅(qū)動電機為雙向旋轉(zhuǎn)電機。
8.如權(quán)利要求1所述的腔式太陽能蒸汽鍋爐，其特征在于，所述絕緣耐火保溫層材料為娃酸招或陶瓷纖維。
【文檔編號】F22B1/00GK103727509SQ201310701159
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】伍祿軍 申請人:伍祿軍