本發(fā)明涉及太陽能發(fā)電領(lǐng)域，具體是指用于發(fā)電站的蒸汽發(fā)生罐。

背景技術(shù)：

利用太陽能發(fā)電有兩大類型，一類是太陽光發(fā)電（亦稱太陽能光發(fā)電），另一類是太陽熱發(fā)電（亦稱太陽能熱發(fā)電）。太陽能光發(fā)電是將太陽能直接轉(zhuǎn)變成電能的一種發(fā)電方式。它包括光伏發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電、光感應(yīng)發(fā)電和光生物發(fā)電四種形式，在光化學(xué)發(fā)電中有電化學(xué)光伏電池、光電解電池和光催化電池。太陽能熱發(fā)電是先將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，再將熱能轉(zhuǎn)化成電能，它有兩種轉(zhuǎn)化方式。一種是將太陽熱能直接轉(zhuǎn)化成電能，如半導(dǎo)體或金屬材料的溫差發(fā)電，真空器件中的熱電子和熱電離子發(fā)電，堿金屬熱電轉(zhuǎn)換，以及磁流體發(fā)電等。另一種方式是將太陽熱能通過熱機(jī)（如汽輪機(jī)）帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，與常規(guī)熱力發(fā)電類似，只不過是其熱能不是來自燃料，而是來自太陽能。

在太陽熱能在與介質(zhì)進(jìn)行熱交換后，在通過熱機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，但在熱能轉(zhuǎn)化過程中，局部介質(zhì)蒸汽在進(jìn)入熱機(jī)前聚集成水滴在導(dǎo)管內(nèi)堆積，使得熱能的傳遞在導(dǎo)管內(nèi)出現(xiàn)較大的損失，進(jìn)而減小熱機(jī)的發(fā)電效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供用于發(fā)電站的蒸汽發(fā)生罐，減小太陽熱能在介質(zhì)發(fā)生形態(tài)轉(zhuǎn)換以及傳遞過程中的損失，提高熱機(jī)的發(fā)電效率。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

用于發(fā)電站的蒸汽發(fā)生罐，包括罐體以及太陽能外熱管，所述罐體的底部通過導(dǎo)管與太陽能外熱管的底部連通，罐體的中部通過導(dǎo)管與太陽能外熱管的頂部連通，所述罐體的側(cè)壁上開有進(jìn)液管，且在罐體的頂端側(cè)壁上開有兩個相互對稱的出氣管，在兩個所述出氣管內(nèi)壁上轉(zhuǎn)動設(shè)置有噴嘴，且在噴嘴內(nèi)壁上安裝有多個螺旋凸起，在罐體的頂端固定有導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板的中部向下突出形成一個倒錐形，且該倒錐的外錐面沿其中心線向內(nèi)彎曲，所述出氣管的軸線正對該彎曲的外錐面，還包括多個太陽能內(nèi)熱管，所述太陽能內(nèi)熱管通過法蘭盤固定在太陽能外熱管內(nèi)。本發(fā)明工作時，通過水泵向進(jìn)液管中注入一定量的原料水，原料水通過導(dǎo)管進(jìn)入到太陽能內(nèi)熱管中，向太陽能外熱管與太陽能內(nèi)熱管之間注滿熱交換介質(zhì)，利用太陽能聚集產(chǎn)生的熱量開始對熱交換介質(zhì)進(jìn)行加熱，而原料水在由太陽能內(nèi)熱管向罐體內(nèi)運動過程中，被加熱到高溫狀態(tài)下的太陽能內(nèi)熱管直接汽化，形成的水蒸汽被牽引入罐體內(nèi)，最后由出氣管中排至熱機(jī)中以進(jìn)行發(fā)電，整個過程中原料水至水蒸汽的轉(zhuǎn)變只在太陽能外熱管與罐體之間進(jìn)行，大大優(yōu)化了設(shè)備的空間布局，同時利用太陽能進(jìn)行熱交換達(dá)到了生成物以及中間產(chǎn)物的無害排放，符合綠色節(jié)能環(huán)保的宗旨；并且在罐體內(nèi)，隨著水蒸汽熱能的減少，部分水汽會相互融合且在其自身重力因素的作用下下滑至罐體的底部，與泵入的原料水一起重新輸送至太陽能外熱管中，進(jìn)而實現(xiàn)原料水的循環(huán)利用，同時減小罐體內(nèi)部壓力以降低外部水泵的工作負(fù)荷；

其中在水蒸汽排至罐體內(nèi)后，罐體的頂部設(shè)置有中部向下凸起形成倒錐形的導(dǎo)流板，且該倒錐形的外錐面沿其中心線向內(nèi)彎曲，即該倒錐形的縱截面為倒置的山脊形，即導(dǎo)流板為水蒸汽的運動提供一個曲面的路線指引，加快水蒸汽排出的同時，防止水蒸汽在罐體頂部堆積而導(dǎo)致部分水汽相互融合后自由下降，并且罐體的兩側(cè)外壁對稱設(shè)置兩個出氣管，而在出氣管的內(nèi)壁上轉(zhuǎn)動設(shè)置噴嘴，且噴嘴內(nèi)壁固定有多個螺旋凸起，蒸汽進(jìn)入噴嘴后與螺旋凸起相互作用，帶動噴嘴自由轉(zhuǎn)動，即增大了蒸汽在出氣管內(nèi)的動能，同時將分散狀的蒸汽匯聚成一個蒸汽噴射柱，使其快速注入熱機(jī)內(nèi)，可進(jìn)一步提高水蒸汽的外排效率，提高熱機(jī)的發(fā)電效率。

進(jìn)一步地，還包括調(diào)節(jié)閥，所述調(diào)節(jié)閥設(shè)置在罐體與太陽能外熱管之間的導(dǎo)管上。在太陽能內(nèi)熱管中，熱交換介質(zhì)的放熱量與原料水的吸熱量需保持一致以實現(xiàn)原料水汽化的最佳效果，然而在實際操作中，原料水的通過量往往超過等量熱交換中的熱交換介質(zhì)的放熱量，即出現(xiàn)部分原料水未被完全汽化則直接被牽引至罐體內(nèi)，增加了原料水形態(tài)轉(zhuǎn)化的無用功，本發(fā)明在罐體與太陽能外熱管之間設(shè)置調(diào)節(jié)閥，對原料水在進(jìn)行熱交換前實行間歇性調(diào)節(jié)排放，進(jìn)而滿足太陽能外熱管與太陽能內(nèi)熱管之間的等量熱交換，以提高罐體內(nèi)水蒸汽注入的效率。

進(jìn)一步地，多個所述太陽能內(nèi)熱管呈環(huán)形且陣列分布在法蘭盤上。多個太陽能內(nèi)熱管呈環(huán)形分布，即使得太陽能內(nèi)熱管與太陽能外熱管內(nèi)的熱交換介質(zhì)充分接觸，保證原料水的充分受熱，提高太陽能內(nèi)熱管中的水蒸氣的生成量。

進(jìn)一步地，所述出氣管的縱截面為直角梯形，且出氣管的內(nèi)徑沿其軸線向外遞減。經(jīng)過噴嘴內(nèi)螺旋凸起的旋轉(zhuǎn)加速，蒸汽柱進(jìn)入到出氣管中，作為優(yōu)選將出氣管的內(nèi)徑設(shè)置為沿其軸線向外遞減，使得蒸汽柱的運動速度在出氣管中進(jìn)一步加速，避免由噴嘴中流出的蒸汽柱形成霧狀后直接與出氣管發(fā)生大面積的碰撞，降低出氣管的磨損。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

1、本發(fā)明在水蒸汽排至罐體內(nèi)后，罐體的頂部設(shè)置有中部向下凸起形成倒錐形的導(dǎo)流板，且該倒錐形的外錐面沿其中心線向內(nèi)彎曲，即該倒錐形的縱截面為倒置的山脊形，即導(dǎo)流板為水蒸汽的運動提供一個曲面的路線指引，加快水蒸汽排出的同時，防止水蒸汽在罐體頂部堆積而導(dǎo)致部分水汽相互融合后自由下降，并且罐體的兩側(cè)外壁對稱設(shè)置兩個出氣管，可進(jìn)一步提高水蒸汽的外排效率，提高熱機(jī)的發(fā)電效率；

2、本發(fā)明在罐體與太陽能外熱管之間設(shè)置調(diào)節(jié)閥，對原料水在進(jìn)行熱交換前實行間歇性調(diào)節(jié)排放，進(jìn)而滿足太陽能外熱管與太陽能內(nèi)熱管之間的等量熱交換，以提高罐體內(nèi)水蒸汽注入的效率；

3、本發(fā)明中多個太陽能內(nèi)熱管呈環(huán)形分布，即使得太陽能內(nèi)熱管與太陽能外熱管內(nèi)的熱交換介質(zhì)充分接觸，保證原料水的充分受熱，提高太陽能內(nèi)熱管中的水蒸氣的生成量。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱：

1-太陽能外熱管、2-太陽能內(nèi)熱管、3-導(dǎo)流板、4-出氣管、5-罐體、6-進(jìn)氣管、7-調(diào)節(jié)閥、8-進(jìn)液管、10-噴嘴、11-螺旋凸起。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1

如圖1和圖2所示，本實施例包括罐體5以及太陽能外熱管1，所述罐體5的底部通過導(dǎo)管與太陽能外熱管1的底部連通，罐體5的中部通過導(dǎo)管與太陽能外熱管1的頂部連通，所述罐體5的側(cè)壁上開有進(jìn)液管8，且在罐體5的頂端側(cè)壁上開有兩個相互對稱的出氣管4，在兩個所述出氣管4內(nèi)壁上轉(zhuǎn)動設(shè)置有噴嘴9，且在噴嘴9內(nèi)壁上安裝有多個螺旋凸起10，在罐體5的頂端固定有導(dǎo)流板3，所述導(dǎo)流板3的中部向下突出形成一個倒錐形，且該倒錐的外錐面沿其中心線向內(nèi)彎曲，所述出氣管4的軸線正對該彎曲的外錐面，還包括多個太陽能內(nèi)熱管2，所述太陽能內(nèi)熱管2通過法蘭盤固定在太陽能外熱管1內(nèi)。

本發(fā)明工作時，通過水泵向進(jìn)液管8中注入一定量的原料水，原料水通過導(dǎo)管進(jìn)入到太陽能內(nèi)熱管2中，向太陽能外熱管1與太陽能內(nèi)熱管2之間注滿熱交換介質(zhì)，利用太陽能聚集產(chǎn)生的熱量開始對熱交換介質(zhì)進(jìn)行加熱，而原料水在由太陽能內(nèi)熱管2向罐體5內(nèi)運動過程中，被加熱到高溫狀態(tài)下的太陽能內(nèi)熱管2直接汽化，形成的水蒸汽被牽引入罐體5內(nèi)，最后由出氣管4中排至熱機(jī)中以進(jìn)行發(fā)電，整個過程中原料水至水蒸汽的轉(zhuǎn)變只在太陽能外熱管1與罐體5之間進(jìn)行，大大優(yōu)化了設(shè)備的空間布局，同時利用太陽能進(jìn)行熱交換達(dá)到了生成物以及中間產(chǎn)物的無害排放，符合綠色節(jié)能環(huán)保的宗旨；并且在罐體5內(nèi)，隨著水蒸汽熱能的減少，部分水汽會相互融合且在其自身重力因素的作用下下滑至罐體5的底部，與泵入的原料水一起重新輸送至太陽能外熱管1中，進(jìn)而實現(xiàn)原料水的循環(huán)利用，同時減小罐體5內(nèi)部壓力以降低外部水泵的工作負(fù)荷；其中在水蒸汽通過進(jìn)氣管6排至罐體5內(nèi)后，罐體5的頂部設(shè)置有中部向下凸起形成倒錐形的導(dǎo)流板3，且該倒錐形的外錐面沿其中心線向內(nèi)彎曲，即該倒錐形的縱截面為倒置的山脊形，即導(dǎo)流板3為水蒸汽的運動提供一個曲面的路線指引，加快水蒸汽排出的同時，防止水蒸汽在罐體5頂部堆積而導(dǎo)致部分水汽相互融合后自由下降，并且罐體5的兩側(cè)外壁對稱設(shè)置兩個出氣管4，而在出氣管4的內(nèi)壁上轉(zhuǎn)動設(shè)置噴嘴9，且噴嘴9內(nèi)壁固定有多個螺旋凸起10，蒸汽進(jìn)入噴嘴9后與螺旋凸起10相互作用，帶動噴嘴9自由轉(zhuǎn)動，即增大了蒸汽在出氣管4內(nèi)的動能，同時將分散狀的蒸汽匯聚成一個蒸汽噴射柱，使其快速注入熱機(jī)內(nèi)，可進(jìn)一步提高水蒸汽的外排效率，提高熱機(jī)的發(fā)電效率。

還包括調(diào)節(jié)閥7，所述調(diào)節(jié)閥7設(shè)置在罐體5與太陽能外熱管1之間的導(dǎo)管上。在太陽能內(nèi)熱管2中，熱交換介質(zhì)的放熱量與原料水的吸熱量需保持一致以實現(xiàn)原料水汽化的最佳效果，然而在實際操作中，原料水的通過量往往超過等量熱交換中的熱交換介質(zhì)的放熱量，即出現(xiàn)部分原料水未被完全汽化則直接被牽引至罐體5內(nèi)，增加了原料水形態(tài)轉(zhuǎn)化的無用功，本發(fā)明在罐體5與太陽能外熱管1之間設(shè)置調(diào)節(jié)閥7，對原料水在進(jìn)行熱交換前實行間歇性調(diào)節(jié)排放，進(jìn)而滿足太陽能外熱管1與太陽能內(nèi)熱管2之間的等量熱交換，以提高罐體5內(nèi)水蒸汽注入的效率。

作為優(yōu)選，多個太陽能內(nèi)熱管2呈環(huán)形分布，即使得太陽能內(nèi)熱管2與太陽能外熱管1內(nèi)的熱交換介質(zhì)充分接觸，保證原料水的充分受熱，提高太陽能內(nèi)熱管2中的水蒸氣的生成量。

作為優(yōu)選，經(jīng)過噴嘴9內(nèi)螺旋凸起10的旋轉(zhuǎn)加速，蒸汽柱進(jìn)入到出氣管4中，將出氣管4的內(nèi)徑設(shè)置為沿其軸線向外遞減，使得蒸汽柱的運動速度在出氣管4中進(jìn)一步加速，避免由噴嘴9中流出的蒸汽柱形成霧狀后直接與出氣管4發(fā)生大面積的碰撞，降低出氣管4的磨損。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。