1.本实用新型属于太阳能热发电的技术领域，具体而言，涉及一种吸热器保温箱复合加热与功率差异化设置的系统。


背景技术：

2.对于采用以熔盐为吸热、储热及传热工质的光热电站来说，必须对所有与熔盐工质接触的设备或管路采用伴热系统进行敷设和包裹，目的有两个，一是基于熔盐工质的低温易凝结特性，通过维持设备高温避免熔盐凝固冻堵设备或管路；二是提前对系统和设备进行预热升温，减小高温熔盐对设备造成的热应力冲击，保证设备安全和使用寿命。其中，伴热系统较成熟且已得到成功验证的是采用电伴热或加热的方式。对于熔盐吸热器来说，设备包括有进、出口缓冲罐、连接管道，阀门及仪器仪表等，对于罐体、管道甚至阀门等均可以通过敷设电伴热带进行预热升温，而对于其中的管屏集箱及与其连接的膨胀弯管区，由于其结构的复杂性及空间的局限性，较难直接敷设伴热带，因此，常通过设置保温箱及内置电加热器系统的方式对其进行预热保温，尽管如此，同样存在一定的问题与不足，比如：电加器系统多采用辐射加热设备，无论是加热棒或加热板，均存在辐射换热角系数及加热效率较低的事实；其次，保温箱紧接管屏，为配合管屏大幅温变及吸热器频繁启停运行需求，要求保温箱具备快速的预热升温能力，也就意味着需要加大加热功率，但限于保温箱空间尺寸，需慎重考虑设备选型及合理布置的问题。再者，由于吸热器的频繁启停及管屏冷热运行，与管屏紧接的保温箱的密封性肯定会受到影响，在高空大风作用下，冷风灌入形成流动空气场，将保温箱内部环境热量带走并降低设备温度，即导致可能无法满足系统工作要求，部分工程项目在执行过程中不同程度地有遇到过上述问题。
3.此外，对于吸热器管屏上、下保温箱内部的加热系统，在工艺设计及与设备安装时，绝大部分均按相同功率来考虑的，但基于工程项目的实际运行情况来看，在相同物理结构、密封方式及加热功率条件下，上、下保温箱的加热效果有较显著差异，表现为上保温箱加热速度快，下保温箱加热速度慢，主要原因为系统设备内部的空气热传导作用所致。


技术实现要素：

4.鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种吸热器保温箱复合加热与功率差异化设置的系统以达到采用电加热辐射加热+电伴热导热加热相结合的复合加热方式，且对吸热器上、下保温箱整体加热功率进行差异化考虑，以在满足加热工艺要求的前提下，以节约前期投资与后期运行成本的目的。
5.本实用新型所采用的技术方案为：一种吸热器保温箱复合加热与功率差异化设置的系统，包括保温箱，该系统还包括：
6.设于保温箱内的吸热器管屏集箱，所述吸热器管屏集箱连接有若干个吸热管膨胀弯管；
7.设于保温箱内的多个加热器，各所述加热器沿着吸热器管屏集箱的轴线方向分别
布置于吸热器管屏集箱的两侧；
8.其中，所述吸热器管屏集箱和各个吸热管膨胀弯管的表面上设有电伴热带。
9.进一步地，该系统的保温箱分为上保温箱和下保温箱，且上保温箱和下保温箱内的加热器数量或功率设置为不同，由于上、下保温箱的实际温升效果不同，在保证加热工艺要求的前提下，可适当减少上保温箱内部辐射加热部分的加热器数量和功率，以达到节约投资与运行成本的目的。
10.进一步地，所述上保温箱和下保温箱内的吸热器管屏集箱通过管屏集箱连接管连通。
11.进一步地，各所述加热器的热端布置于保温箱内，其冷端穿过保温箱且连接有接线盒，为各个加热器供电，以确保对保温箱内进行预热升温。
12.进一步地，各所述加热器通过串联连接或并联连接的方式设置，以实现启停控制。
13.进一步地，所述加热器设为电加热棒或电加热管，且位于吸热器管屏集箱同一侧的各个加热器呈等间隔的均匀布置，以实现对保温箱内部进行预热升温时能够均匀、稳定。
14.进一步地，所述电加热棒或电加热管采用框架结构，该种方式设计，以更加贴合地、紧凑布置在电加热棒或电加热管的两侧，有利于提高加热功率和加热效率。
15.进一步地，所述电伴热带采用水平敷设或蛇形缠绕的方式设于吸热器管屏集箱和各个吸热管膨胀弯管的表面上，敷设时需避免伴热带发生交叉触碰或重叠，以保证设备安全和使用寿命。
16.进一步地，所述电伴热带通过金属卡箍或金属丝紧贴敷设于吸热器管屏集箱和各个吸热管膨胀弯管的表面上，以确保电伴热带安装的可靠、稳定。
17.本实用新型的有益效果为：
18.1.采用本实用新型所公开的吸热器保温箱复合加热与功率差异化设置的系统，其结合吸热器保温箱的结构型式及实际运行特性，对内部设备的预热升温采用辐射加热+导热加热相结合的方式，能够满足吸热器频繁、快速启停所需的较大加热功率，且能够减小保温箱密封效果变差所引起的热量散失以及保证设备加热工作温度。
19.2.采用本实用新型所公开的吸热器保温箱复合加热与功率差异化设置的系统，考虑设备内部空气热传导作用，对吸热器上、下保温箱整体加热功率进行差异化设计，在满足加热工艺要求的前提下，对保温箱加热功率进行精细化计算，适当降低上保温箱加热功率，以节约前期投资与后期运行成本。
附图说明
20.图1是本实用新型所提供的吸热器保温箱复合加热与功率差异化设置的系统中上保温箱的内部结构示意图；
21.图2是本实用新型所提供的吸热器保温箱复合加热与功率差异化设置的系统中下保温箱的内部结构示意图；
22.图3是本实用新型所提供的吸热器保温箱复合加热与功率差异化设置的系统中上保温箱内电加热装置的安装示意图；
23.图4是图3的局部剖视示意图；
24.图5是本实用新型所提供的吸热器保温箱复合加热与功率差异化设置的系统中下
保温箱内电加热装置的安装示意图；
25.图6是图5的局部剖视示意图；
26.图7是本实用新型所提供的吸热器保温箱复合加热与功率差异化设置的系统中上保温箱内电伴热带的安装示意图；
27.图8是图7的局部剖视示意图；
28.图9是本实用新型所提供的吸热器保温箱复合加热与功率差异化设置的系统中下保温箱内电伴热带的安装示意图；
29.图10是图9的局部剖视示意图；
30.附图中标注如下：
31.1-保温箱；2-吸热器管屏集箱；3-吸热管膨胀弯管；4-管屏集箱连接管；51-左侧电加热棒；52-右侧电加热棒；6-电伴热带。
具体实施方式
32.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
33.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义；实施例中的附图用以对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
38.实施例1
39.针对光热发电项目中保温箱加热所遇实际工程问题，在本实施例中具体提供了一种吸热器保温箱复合加热与功率差异化设置的系统，该系统适用于塔式光热电站熔盐吸热器系统，该系统包括：两个保温箱1，分别为上保温箱和下保温箱，无论是上保温箱(如图1所示)，还是下保温箱(如图2所示)，由图1和图2所示，可知，其内部设备均包括吸热器管屏集箱2、吸热管膨胀弯管3及管屏集箱连接管4等部件，且上保温箱和下保温箱内的吸热器管屏集箱2通过管屏集箱连接管4连通，保温箱1内部的预热与升温采用辐射加热+导热加热相结合的方式来实现。其中，保温箱1为密闭空间，吸热器管屏集箱2、吸热管膨胀弯管3及管屏集箱连接管4的一部分均布置于保温箱1的内部。
40.对于吸热器管屏集箱2、吸热管膨胀弯管3及连接管等部件的设计如下：
41.吸热器管屏集箱2设于保温箱1的内部，且吸热器管屏集箱2连接有若干个吸热管膨胀弯管3，各个吸热管膨胀弯管3的另一端穿出保温箱1。
42.考虑保温箱结构空间尺寸较小及为满足吸热器频繁、快速启停所需较大加热功率，需在保温箱内设置米功率较大的电加热器对其进行辐射加热，对于辐射加热部分如下：
43.如图3-图6所示，在保温箱1内的多个加热器，加热器采用米功率较大的电加热棒或电加热管，且各所述加热器沿着吸热器管屏集箱2的轴线方向分别布置于吸热器管屏集箱2的两侧，且位于吸热器管屏集箱2同一侧的各个加热器呈等间隔的均匀布置。在实际应用时，各个加热器的布置需根据保温箱1内部空间及吸热管膨胀弯管3的走向采用异型结构，使其便于更加贴合地，紧凑布置，整体利于提高加热功率与效率。各个电加热棒或电加热管的安装是通过在保温箱1上开孔，将各个所述电加热棒或电加热管的热端布置于保温箱1内，其冷端穿过保温箱1的保温板且连接有接线盒，且将各个电加热棒或电加热管固定于保温箱1的支撑框架上。对于上保温箱，其对应的各个左侧电加热棒51和右侧电加热棒52由其顶部插入，如图4所示；对于下保温箱，其对应的各个左侧电加热棒51和右侧电加热棒52由其底部插入，如图6所示。
44.各个所述电加热棒或电加热管之间通过串联连接或并联连接的方式设置，由于辐射加热部分主要由多根电加热棒(或电加热管)组成，将其视为多个加热回路，各个加热回路可以串联方式也可以并联方式，进而实现启停控制。
45.在上述基础上，考虑到吸热器的频繁启停和管屏的冷热交替，运行时间一长很大程度上会影响保温箱1的密封效果，保温箱1除了通过设置辐射加热部分来预热升温外，为减小保温箱密封效果变差所引起的热量散失及保证设备加热工作温度，在保温箱内部设备表面通过紧贴敷设电伴热带的方式进行辅助导热加热，对于辅助导热加热部分如下：
46.如图7-图10所示，在吸热器管屏集箱2和各个吸热管膨胀弯管3的表面上设有电伴热带6，优选的，在位于保温箱1内部的管屏集箱连接管4的表面上也设有电伴热带6，通过在内部设备表面上紧贴敷设有电伴热带6，通过导热传热的方式弥补密封变差后保温箱1的加热效果。
47.根据保温箱1内部设备结构特点，将电伴热带6采用水平敷设或蛇形缠绕的方式设于吸热器管屏集箱2的表面上、各个吸热管膨胀弯管3的表面上以及位于保温箱1内部的管屏集箱连接管4的表面上，在本实施例中，如图7、图9所示，对于电伴热带6采用蛇形缠绕的方式布置于设备的表面上。在实际应用时，为确保电伴热带6的稳固安装，电伴热带6通过金属卡箍或金属丝捆扎紧贴敷设于设备表面上，同时，固定时须慎重考虑被加热设备的膨胀
问题及布置间距，避免电伴热带6之间出现交叉触碰或重叠，以保证设备安全和使用寿命。同时，考虑到电伴热带6的敷设方式、维护更换及保温箱1的结构型式，电伴热系统建议考虑一定的备用余量。
48.该系统在具体应用时，可进行差异化设计，将上保温箱和下保温箱内的加热器数量或功率设置为不同。由于上保温箱的加热器管屏集箱与下保温箱的加热器管屏集箱之间通过管屏集箱连接管4相互连通，对其加热时内部空气也同时被加热，温度升高，密度降低，热空气向上流动，由于空气的热传导作用，在相同物理结构、密封方式及加热功率条件下，上保温箱较下保温箱升温速度明显较快。因此，为节约前期投资与后期运行成本，在保证加热工艺要求的前提下，可对上保温箱、下保温箱整体加热功率进行差异化设计，即：减少上保温箱内的电加热棒(电加热管)的数量或功率。
49.在实际考虑了上、下保温箱的温升效果后，对两者整体加热功率进行差异化设计，一定程度上可减少前期投资费用和节约后期运行成本。
50.本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。