專利名稱：用于下射式發(fā)電站的接收器以及具有該接收器的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明處于集中式太陽能發(fā)電的領(lǐng)域，并且涉及塔技術(shù)，特別地其下射式(beam-down)變化。
背景技術(shù)：
集中式太陽能系統(tǒng)使用光學(xué)器件(例如透鏡或鏡(miiTor))來將大面積的日光或太陽熱能集中到小面積上。當(dāng)所集中的光被轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)連接到電力發(fā)電機(jī)的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)(典型地蒸汽潤輪機(jī))的熱量時(shí)，產(chǎn)生電功率。在Ari Rabl, Tower Reflector for solarplant, Solar energy 1976; 18:269-271中提出了光學(xué)器件的下射式布置。在下射式概念內(nèi)，通過利用定日鏡或反射鏡場集中太陽光線并且朝向由塔支撐的下射式反射鏡以及隨后朝向太陽能到熱換能器(接收器(receiver))指引它們來生成電功率,所述太陽能到熱換能 器(接收器)可以被定位成處于下射式鏡的焦點(diǎn)并且在地平面上。接收器組件和電力塊(例如具有電力發(fā)電機(jī)的熱力發(fā)動(dòng)機(jī))可以被容易地安裝并且被保持在地平面上。下射式方案可以被看作普通的塔方案的變化，在所述普通的塔方案中塔不支撐鏡，而是支撐接收器。然而，適當(dāng)?shù)南律涫界R必須被提供用于下射式方案。而且，太陽能的一部分被損失在下射式鏡上。塔太陽能發(fā)電中的接收器通常是測容積的(volumetric)。接收器可以包含熔鹽。

發(fā)明內(nèi)容
在本領(lǐng)域中存在對(duì)高效太陽能發(fā)電機(jī)的需要。同樣地，在本領(lǐng)域中存在對(duì)方便安裝并且使用的太陽能發(fā)電機(jī)的需要。提供用于下射式發(fā)電站的接收器，其中所述接收器包括至少一個(gè)流化床。該流化床包括至少一個(gè)具有一些固體顆粒的容納器皿(holdingvessel)。本發(fā)明提供一種用于太陽能發(fā)電的新穎系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的主要思想是利用作為接收器的流化床。當(dāng)一些固體顆粒物質(zhì)(通常存在于容納器皿中)被放置在適當(dāng)?shù)臈l件下以便促使固體/流體混合物表現(xiàn)為流體時(shí)，形成流化床。這通常是通過經(jīng)由顆粒狀介質(zhì)引入受壓流體來實(shí)現(xiàn)的。這于是導(dǎo)致介質(zhì)具有正常流體的許多特性和特征；諸如在重力下自由流動(dòng)或者使用流體類型的技術(shù)被泵吸的能力。結(jié)果產(chǎn)生的現(xiàn)象被稱為流體化。當(dāng)與填充床相比時(shí)，在流化床中，固體顆粒與流體化介質(zhì)(氣體或液體)的接觸被大大增強(qiáng)。此外，提供了具有至少一個(gè)這樣的接收器的系統(tǒng)以及該系統(tǒng)在下射式發(fā)電站中的使用。本發(fā)明可以概述如下提供了用于下射式發(fā)電站的接收器，其中所述接收器包括至少一個(gè)流化床。優(yōu)選地，所述流化床包括至少一個(gè)具有一些固體顆粒的容納器皿。在一個(gè)實(shí)施例中，流化床包括在流化床的上部上的附加熱絕緣。在另一實(shí)施例中，流化床位于下射式發(fā)電站的下射式反射鏡的焦點(diǎn)處。在另一實(shí)施例中，至少一個(gè)附加光學(xué)集中器被布置在下射式反射鏡和流化床之間。


根據(jù)參考附圖對(duì)示例性實(shí)施例的描述來產(chǎn)生本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)。附圖是示意性的。圖I示出定日鏡場。
具體實(shí)施例方式因此，在本發(fā)明的一個(gè)寬廣方面中，提供了一種用于太陽能發(fā)電的系統(tǒng)。該系統(tǒng)被示意性地示出在圖I上。系統(tǒng)(10)包括定日鏡場(2)、塔(4b)、由塔支撐的下射式反射鏡 (4a)、以及在其上面具有光學(xué)窗口(8)的流化床(6)。該定日鏡被配置且定位成集中日光輻射并且將其朝向下射式反射鏡進(jìn)行指引。后面的反射鏡被配置成集中光線并且以向著地面的方向?qū)⑺鼈冎敢搅骰驳墓鈱W(xué)窗口。流化床可以被定位于下射式反射鏡的焦點(diǎn)處。該反射鏡可以是鏡；特別地具有雙曲面表面的鏡。該系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)附加的光學(xué)集中器，其被布置在下射式反射鏡和流化床之間的光學(xué)路徑中。在一些實(shí)施例中，該床包括可移動(dòng)蓋，其被適配成當(dāng)所述蓋覆蓋光學(xué)窗口時(shí)在其上面提供對(duì)所述床的附加熱絕緣。所述蓋因此可以被采用來保護(hù)所述床以免在日光輻射為低并且不補(bǔ)充熱量損失的時(shí)候損失熱量。在一些實(shí)施例中，所述床中的流化流體是空氣。在一些實(shí)施例中，所述流體是蒸汽。更一般地，所述流體是允許沿著期望溫度范圍的顆粒懸浮效應(yīng)的類型的流體。雖然熱量存儲(chǔ)是這種布置所固有的，但是溫度限制是由建筑物材料而產(chǎn)生的。在一些實(shí)施例中，流化床顆粒直接吸收太陽輻射。在一些實(shí)施例中，所述顆粒的吸收超過通過流化床的壁的吸收。該系統(tǒng)可以包括用于流化流體的電路。該電路可以是閉合的。該系統(tǒng)可以包括用于熱傳遞流體的熱傳遞流體電路。流體可以是空氣、蒸汽、C02或在電力或熱力循環(huán)中使用的別的流體。該電路可以是閉合的。在一些實(shí)施例中，流化流體和熱傳遞流體可以是相同的流體。此外，它們可以利用相同的流體電路。流化床的容納器皿可以基本上形成導(dǎo)管。在一些實(shí)施例中，所述導(dǎo)管被垂直地定向。在一些實(shí)施例中，所述導(dǎo)管被水平地定向。該床可以包括促進(jìn)熱傳遞流體的加熱的熱交換器。該系統(tǒng)可以包括從同一下射式反射鏡接收輻射的不是一個(gè)而是一組流化床。該系統(tǒng)可以包括位于組區(qū)域中但是在該床外部的熱交換器。
權(quán)利要求
1.用于下射式發(fā)電站的接收器，其中所述接收器包括至少一個(gè)流化床。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的接收器，其中所述流化床包括至少一個(gè)具有一些固體顆粒的容納器皿。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求2的接收器，其中所述流化床包括在所述流化床的上部上的至少一個(gè)附加熱絕緣。
4.具有至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求I的接收器的系統(tǒng)，其中流化床被定位于下射式發(fā)電站的下射式反射鏡的焦點(diǎn)處。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中至少一個(gè)附加光學(xué)集中器被布置在下射式反射鏡和流化床之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的系統(tǒng)在下射式發(fā)電站中的使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于下射式發(fā)電站的接收器以及具有該接收器的系統(tǒng)。提供了用于下射式發(fā)電站的接收器，其中所述接收器包括至少一個(gè)流化床。該流化床包括至少一個(gè)具有一些固體顆粒的容納器皿。另外，提供了具有該接收器的系統(tǒng)以及該系統(tǒng)在下射式發(fā)電站中的使用。
文檔編號(hào)F03G6/06GK102679588SQ20121005800
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者D.薩吉 申請(qǐng)人:西門子聚集太陽能有限公司