塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)組成一、集熱系統(tǒng)塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)采用多個(gè)平面反射鏡來(lái)會(huì)聚太陽(yáng)光，這些平面反射鏡稱(chēng)為定日鏡。下圖是一個(gè)塔式太陽(yáng)能集熱器的示意圖，為清楚顯示圖中僅繪制了少量的定日鏡，許多定日鏡同時(shí)把太陽(yáng)光反射到接收器上，接收器安裝在高塔上。定日鏡分布在塔的周?chē)诒狈骄暥容^高地區(qū)，太陽(yáng)高度低，在塔南部的定日鏡利用率低，定日鏡分布在塔北部較合適；在低緯度地區(qū)可在塔四周分布定日鏡。許多定日鏡組成龐大的定日鏡場(chǎng)，其聚光面積非常大，也可以把它看成一個(gè)龐大的成像聚光太陽(yáng)能集熱器，所以塔式太陽(yáng)能集熱裝置聚光比很高，接收器工作溫度往往達(dá)千度以上。

定日鏡定日鏡主要由平面反射鏡與跟蹤機(jī)構(gòu)組成。反射鏡可由玻璃制造，背面鍍銀并涂保護(hù)層，也可用鏡面鋁板或鏡面不銹鋼板制造，反射鏡安裝在反光鏡托架上。大型定日鏡面積達(dá)百平方米以上，由多塊平面鏡拼成，對(duì)于超大定日鏡上的多塊鏡面可略擺成拋物面狀，便于集中太陽(yáng)光。

定日鏡的面積相比定日?qǐng)鍪呛苄〉模揖嘟邮掌饔诌h(yuǎn)，要把陽(yáng)光準(zhǔn)確反射到接收器必須準(zhǔn)確的跟蹤定位，定日鏡一般采用雙軸跟蹤結(jié)構(gòu)，控制方法主要用視日跟蹤法并輔以傳感器跟蹤。每個(gè)定日鏡都有獨(dú)立的跟蹤系統(tǒng)，勿需集中同步控制。塔式接收器是把太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換成熱能的裝置，根據(jù)采用的導(dǎo)熱介質(zhì)不同而不同，目前主要有外部受光型與空腔型。接收器外部受光型接收器太陽(yáng)光照射到接收器的吸熱部件上再傳給導(dǎo)熱介質(zhì)，一些技術(shù)類(lèi)似于太陽(yáng)能集熱器，但塔式接收器的工作溫度很高，體積大，受光面積至少比一個(gè)平面定日鏡面積要大許多。

如圖是排管式接收器示意圖，若干直管排成圓筒狀，每根管上端接上聯(lián)管、下端接下聯(lián)管，所有直管通過(guò)聯(lián)管并聯(lián)，排管表面涂覆吸熱材料。上聯(lián)管與下聯(lián)管外有保溫層與外殼（圖中未表示）。導(dǎo)熱介質(zhì)從下聯(lián)管進(jìn)入通過(guò)排管從上聯(lián)管出，會(huì)聚的陽(yáng)光加熱排管，導(dǎo)熱介質(zhì)也就被加熱了。如圖是翅管式接收器示意圖，去掉部分排管，空出部分安裝翅片（吸熱板），翅片是導(dǎo)熱良好的耐溫金屬，緊密焊接在排管上，排管與翅片涂覆吸熱材料。會(huì)聚的陽(yáng)光加熱翅片與排管，排管內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)也就被加熱了。如同普通太陽(yáng)能集熱器一樣，塔式接收器也有采用熱管式的，如圖是熱管式接收器示意圖。不同的是這是高溫?zé)峁埽瑹峁芟虏糠质俏鼰岫危赣谐崞ㄎ鼰岚澹墙邮荜?yáng)光的區(qū)域；熱管上部分是放熱段，也焊有翅片，是把熱量傳送給工作介質(zhì)的地方，翅片加大熱管的傳熱面積，所有熱管放熱段均密封在聯(lián)箱內(nèi)。熱管內(nèi)用鈉或鉀或鋰或相關(guān)合金等，利用其熔液的蒸發(fā)相變來(lái)傳熱。鈉的熔點(diǎn)是97.7度，沸點(diǎn)是883度；鉀的熔點(diǎn)是63.4度，沸點(diǎn)是759度；鋰的熔點(diǎn)是180.5度，沸點(diǎn)是1347度。

以上三種接收器的太陽(yáng)光直接照射在熱管上，再傳給工作介質(zhì)，也稱(chēng)為外部受光型接收器，這種接收器可四周受光，多用在大型太陽(yáng)能系統(tǒng)中，其缺點(diǎn)是熱管直接暴露而產(chǎn)生熱量散失。能否像普通集熱器那樣加上玻璃外套抽真空，事實(shí)上很困難，因?yàn)榻邮掌黧w積太大。對(duì)于簡(jiǎn)單的場(chǎng)合與流動(dòng)性好的工作介質(zhì)，也可用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，就是螺旋盤(pán)管，見(jiàn)圖8。螺旋盤(pán)管加熱路徑長(zhǎng)、無(wú)接頭、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合高壓高速流動(dòng)的工作介質(zhì)。空腔型接收器空腔型即腔體式接收器，用耐高溫材料制成的空腔，空腔一面開(kāi)口裝有透光好耐高溫的石英玻璃，腔內(nèi)壁有金屬網(wǎng)以增大吸熱與交換面積。腔內(nèi)似絕對(duì)黑體，吸熱性能很好，會(huì)聚的陽(yáng)光透過(guò)石英玻璃窗口能在腔內(nèi)產(chǎn)生很高溫度，傳熱的工作介質(zhì)（一般用高壓空氣）通過(guò)腔內(nèi)被加熱成1000多度的高溫氣體輸出。

由于腔體有保溫層，故熱損失小，空氣價(jià)格又便宜，但空氣熱容量小、導(dǎo)熱系數(shù)低，如何高效傳熱是主要的技術(shù)問(wèn)題。腔體式接收器目前多是只有一面開(kāi)窗的，故接受陽(yáng)光的角度是有限的，一般不超過(guò)120度。熱傳輸與交換系統(tǒng)與槽式集熱器不同的是塔式集熱器的管路短，工作溫度高，接收器的工作介質(zhì)通常采用熔鹽液，熔鹽液在接收器中加熱到600余度輸送到高溫儲(chǔ)熱裝置，在熱交換裝置將水加熱成高溫蒸汽后進(jìn)入低溫儲(chǔ)熱裝置保存（約280度）。熔液泵再把低溫的熔鹽液送入接收器加熱。為了避免高溫熔鹽液溫度的散失，在接收器就近的地方安裝熱交換器，圖10是在塔架上安裝熱交換器。高溫熔鹽在高溫?zé)峤粨Q器中把中間介質(zhì)（傳熱油之類(lèi)）加熱到500余度，傳熱油在儲(chǔ)熱裝置內(nèi)儲(chǔ)存并通過(guò)熱交換器產(chǎn)生高溫蒸汽。對(duì)于腔體式接收器則直接把高壓空氣加熱到1千多度去推動(dòng)氣輪機(jī)，推動(dòng)氣輪機(jī)后的氣體仍有較高溫度，再通過(guò)熱交換器加熱水生成蒸汽，水蒸氣再去推動(dòng)汽輪機(jī)，有效利用熱量。發(fā)電系統(tǒng)從熱交換器輸出的過(guò)熱蒸汽送往蒸汽輪機(jī)發(fā)電，從蒸汽輪機(jī)排出的水蒸汽經(jīng)冷凝器轉(zhuǎn)為水，再由給水泵送