一种用于塔式太阳能热发电厂的定日镜镜场制造技术

本发明专利技术公开了一种用于塔式太阳能热发电厂的定日镜镜场，包括近塔区和远塔区，所述近塔区中定日镜的密度大于所述远塔区中定日镜的密度，所述近塔区包括至少一个近塔分区，所述远塔区包括至少一个远塔分区，每个所述近塔分区中的定日镜排布方式为线性定镜行间距交错排布、线性定镜行间距非交错排布、环形变镜行间距非交错排布中的任意一种，每个所述远塔分区中的定日镜排布方式为线性变镜行间距交错排布，环形变镜行间距交错排布中的任意一种。与现有技术相比，本发明专利技术在电站规模较大时有效提高太阳能镜场的反射效率，并且排布规则简单明了，易于施工与维护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能热发电领域，尤其涉及一种用于塔式太阳能热发电厂的定日镜镜场。
技术介绍
塔式太阳能热发电系统是利用一系列具有自动跟踪太阳轨迹功能的定日镜组成的太阳能镜场，将太阳光集中反射至安装于一定高度的吸热器上，加热流经吸热器内的工质，将光能转化为热能，由此直接或间接地产生高温蒸汽来驱动汽轮机进行发电。在太阳能镜场中，定日镜的布局方式直接影响塔式太阳能热发电系统的光电效率。同时，定日镜总投资成本占电站总投资成本的40％-50％。太阳能镜场作为塔式太阳能热发电系统的重要组成部分，效率越高，同等规模下所需要定日镜的数量也越少，从而减少了投资成本，有效地提高了系统的经济性。因此，如何优化定日镜的排布成为塔式热发电系统的关键技术之一。传统麦田型和辐射型塔式太阳能热发电厂的镜场中，定日镜排布采用的是线性/环形交错方式，但传统麦田型镜场在规模较大或者吸热器安装高度较低的情况下，距离吸热塔较远的定日镜光学效率较低；传统辐射型镜场在距离吸热塔较近的高效率区域所布置的定日镜数目又过少，降低了镜场的整体效率，增加了定日镜的数量和镜场成本。中国专利CN102753906B公开了一种仿生学定日镜排布方式，该方式是按照费马螺线规则布置定日镜，一定程度上减少了定日镜之间的阴影遮挡损失，提高了镜场效率，但该方式所排布镜场比较复杂，不便于实际工程的施工与维护，在大规模塔式太阳能热发电站的实际应用中是不适合的。
技术实现思路
本专利技术的针对上述现有技术存在的问题，提供一种用于塔式太阳能热发电厂的定日镜镜场，在电站规模较大时有效提高太阳能镜场的反射效率，并且排布规则简单明了，易于施工与维护。为解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案来实现：一种用于塔式太阳能热发电厂的定日镜镜场，包括近塔区和远塔区，所述近塔区中定日镜的密度大于所述远塔区中定日镜的密度，所述近塔区包括至少一个近塔分区，所述远塔区包括至少一个远塔分区，每个所述近塔分区中的定日镜排布方式为线性定镜行间距交错排布、线性定镜行间距非交错排布、环形变镜行间距非交错排布中的任意一种，每个所述远塔分区中的定日镜排布方式为线性变镜行间距交错排布，环形变镜行间距交错排布中的任意一种。当所述近塔区最后一个镜行中的定日镜的遮光距离≥α倍定日镜最小安全距离时，则该最后一个镜行不再设置，并且进行近塔区与远塔区的分隔，其中，α∈(0,10]，优选为α∈(0，3]，采用此种设计，一方面可以减少定日镜之间的相互遮挡，充分利用每个定日镜中的反射面反射太阳光，另一方面又能够尽可能地提高近塔区中的定日镜密度，提高整个镜场的反射效率。所述近塔区中最靠近远塔区的定日镜镜行与所述远塔区中最靠近近塔区的定日镜镜行之间的间距至少为倍的定日镜最小安全距离。本申请中的定日镜最小安全距离是指在任何正常运行状态下，相邻定日镜之间不会发生相互碰撞的最小距离。所述近塔区中最靠近吸热塔的镜行中的定日镜能够在安全运行的条件下，保证吸热塔下至少留有空间放置储热系统、换热系统等吸热塔周边相关设备，采用此种设计，能够保证电站相关设备的正常布置和运行，同时还能尽量减小近塔区中最靠近吸热塔的镜行与吸热塔之间的间距，提高土地的利用率。所述近塔区中最靠近吸热塔的镜行与吸热塔之间的距离至少能够保证在有光照的时间内，近塔区中最靠近吸热塔的镜行中的定日镜始终能够将太阳光反射至吸热塔顶的吸热器表面。所述近塔分区个数大于1时，相邻的近塔分区之间通过分区通道分隔，相邻的近塔分区之间的分区通道的宽度至少为倍定日镜最小安全距离。所述近塔区内设置有至少一条运维通道，设置运维通道可以方便定日镜清洗车等维修维护设备进入近塔分区内，每个近塔分区内的运维通道，既可以与镜行平行的方式设置于该近塔分区内，也可以贯穿镜行的方式设置于该近塔分区内。每个所述近塔分区的同一镜行中相邻定日镜之间的间距至少为定日镜最小安全距离。如此设计，既能防止相邻定日镜之间发生相互碰撞损坏，又能最大化的提高近塔分区中定日镜的密度，提高镜场的反光效率。当所述近塔分区中定日镜的排布按线性定镜行间距交错排布时，相邻两镜行的间距至少为倍定日镜最小安全距离；当所述近塔分区中定日镜按照线性定镜行间距非交错排布时，相邻两镜行的间距至少为定日镜最小安全距离；当所述近塔分区中定日镜的排布按照环形变镜行间距非交错排布时，相邻两镜行的间距至少为定日镜最小安全距离与0.7倍的相邻镜行的定日镜遮光距离中的大者。采用此种设计，可以使近塔分区中的镜行排列地尽量紧密，同时又能够避免定日镜发生遮挡，可以有效提高整个定日镜场的反光效率，降低定日镜场的使用面积。本申请中，相邻镜行的定日镜遮光距离是指镜场中的定日镜非交错排布时，第n镜行中的定日镜A(n≧1)与第n+1镜行中的最靠近定日镜A的定日镜B之间在任何正常运行状态下均不发生相互遮挡的最小距离，第n镜行比第n+1镜行靠近吸热塔。所述远塔分区个数大于1时，相邻的远塔分区之间通过分区通道分隔，相邻远塔分区之间的分区通道的宽度至少为倍定日镜最小安全距离。本专利技术通过在相邻远塔分区之间设置分区通道，可以有效控制远塔分区中远离吸热塔的镜行中相邻定日镜间的间距，从而提高镜场土地利用率。每个远塔分区内设置有至少一条运维通道。设置运维通道可以方便定日镜清洗车等维修维护设备进入远塔分区内，每个远塔分区内的运维通道，既可以与镜行平行的方式设置于该远塔分区内，也可以贯穿镜行的方式设置于该远塔分区内。当所述远塔分区中的定日镜按照线性变镜行间距交错排布或按照环形变镜行间距交错排布时，该远塔分区中相邻两镜行之间的间距至少为0.5倍定日镜最小安全距离与0.35倍相间镜行的定日镜遮光距离中的大者。在远塔区中，定日镜之间的相互遮挡造成的反射效率的损失要大于提高定日镜密度所提高的反射效率，因此，此种设计既可尽量减少定日镜之间的相互遮挡，同时还能有效减少定日镜的占地面积。本申请中，相间镜行的定日镜遮光距离是指镜场中的定日镜交错排布时，第n(n≧1)镜行中的定日镜A与第n+2行中的最靠近定日镜A的定日镜C之间在任何正常运行状态下均不发生相互遮挡的最小距离。每个所述远塔分区中最靠近吸热塔的镜行中相邻两定日镜之间的间距至少为1倍的定日镜最小安全距离。每个所述远塔分区中，第i行(i>1)中的定日镜反射面中心点位于由吸热塔顶的吸热器和第i-1行中相邻的两个定日镜的中心连线的中点确定的直线上。每个所述远塔分区中距离吸热塔最远的镜行中相邻两个定日镜之间的间距不大于β倍的定日镜最小安全距离，β∈(1,8]，优选为β∈(1,4]。本申请中，近塔区靠近吸热塔，远塔区远离吸热塔，定日镜最小安全距离是指相邻定日镜在任何正常运行状态下不会发生相互碰撞的最小距离。线性定镜行间距交错排布是指在固定区域内，任意两个相邻镜行之间的间距均为固定值，且后一镜行中的定日镜位于前一镜行中相邻两个定日镜的中点的正后方。线性定镜行间距非交错排布是指在固定区域内，任意两个相邻镜行之间的间距均为固定值，且后一镜行中的定日镜位于前一镜行中的定日镜的正后方。环形变镜行间距非交错排布是指在固定区域内，定日镜成圆环形排布，相邻两个镜行之间的间距不是固定值，并且后一镜环(镜行)中的定日镜位于前一镜环(镜行)中的定日镜的正后方。环形排布中，镜行也叫镜行。环形变镜行间距本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于塔式太阳能热发电厂的定日镜镜场，其特征在于，包括近塔区和远塔区，所述近塔区中定日镜的密度大于所述远塔区中定日镜的密度，所述近塔区包括至少一个近塔分区，每个所述近塔分区中的定日镜排布方式为线性定镜行间距交错排布、线性定镜行间距非交错排布、环形变镜行间距非交错排布中的任意一种，所述远塔区包括至少一个远塔分区，每个所述远塔分区中的定日镜排布方式为线性变镜行间距交错排布，环形变镜行间距交错排布中的任意一种。

【技术特征摘要】
1.一种用于塔式太阳能热发电厂的定日镜镜场，其特征在于，包括近塔区和远塔区，所述近塔区中定日镜的密度大于所述远塔区中定日镜的密度，所述近塔区包括至少一个近塔分区，每个所述近塔分区中的定日镜排布方式为线性定镜行间距交错排布、线性定镜行间距非交错排布、环形变镜行间距非交错排布中的任意一种，所述远塔区包括至少一个远塔分区，每个所述远塔分区中的定日镜排布方式为线性变镜行间距交错排布，环形变镜行间距交错排布中的任意一种。2.如权利要求1所述的一种用于塔式太阳能热发电厂的定日镜镜场，其特征在于，当所述近塔区最后一个镜行中的定日镜的遮光距离≥α倍的定日镜最小安全距离时，则该最后一个镜行不再设置，并且进行近塔区与远塔区的分隔，其中，α∈(0，10]，优选的，α∈(0，3]。3.如权利要求1所述的一种用于塔式太阳能热发电厂的定日镜镜场，其特征在于，所述近塔区中最靠近远塔区的镜行与所述远塔区中最靠近近塔区的镜行之间的间距至少为倍的定日镜最小安全距离。4.如权利要求1所述的一种用于塔式太阳能热发电厂的定日镜镜场，其特征在于，在保证所述近塔区中最靠近吸热塔的镜行中的定日镜能够安全运行的前提条件下，所述近塔区中最靠近吸热塔的镜行与吸热塔之间的空间至少能够放置储热系统、换热系统。5.如权利要求1所述的一种用于塔式太阳能热发电厂的定日镜镜场，其特征在于，所述近塔区中最靠近吸热塔的镜行与吸热塔之间的距离至少能够保证在有光照的时间内，近塔区中最靠近吸热塔的镜行中的定日镜始终能够将太阳光反射至吸热塔塔顶的吸热器表面。6.如权利要求1所述的一种用于塔式太阳能热发电厂的定日镜镜场，其特征在于，当所述近塔分区个数大于1时，相邻的近塔分区之间通过分区通道分隔，相邻近塔分区之间的分区通道的宽度至少为倍定日镜最小安全距离。7.如权利要求1所述的一种用于塔式太阳能热发电厂的定日镜镜场，其特征在于，每个所述近塔分...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐能，李建华，宋亦凡，宓霄凌，刘志娟，李晓波，
申请(专利权)人：浙江中控太阳能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33