槽式發電真空集熱管加熱系統優化設計

朱富良，侯邑平，劉東旭，吳睿婧，蔡丹寧

（1.北自所（北京）科技發展股份有限公司，北京 100120；2.北京機械工業自動化研究所有限公司，北京 100120）

0 引言

隨著大家對環境保護的重視，清潔能源的利用開發越來越得到重視，比如太陽能、風能等。太陽能的利用，主要分為光熱和光電兩種的形式。在光熱發電系統中，槽式發電是一種主要的發電模式。集熱管是槽式太陽能發電系統中的一個關鍵部件，能將反射鏡聚集的太陽直接輻射能轉化成熱能，轉化能量，用于發電。作為發電系統的關鍵部件，質量的好壞，直接影響光熱的利用率和能量的轉化率，最終影響發電的效率。提高集熱管的質量，需要控制好加工的各個環節，排氣是整個工藝加工中的關鍵工序；在集熱管的排氣過程中，能否保證集熱管的有效加熱，直接影響集熱管放氣程度，從而影響排氣的效果。高效、平穩、均勻的加熱，有助于集熱管的完全排氣，提高集熱管的產品品質。所以，加熱成為排氣過程中的關鍵工藝步驟。加熱系統主要由烘箱、加熱元件、控制系統等組成，本加熱系統從烘箱布局、加熱元件的選取、控制系統的優化等多方面入手，整體優化設計，提升集熱管的整體加熱效果，從而提高產品品質。

1 烘箱設計

槽式發電集熱管與普通全玻璃真空集熱管的結構完全不同，內層為不銹鋼管，外層玻璃管，兩端有金屬波紋管；而且體積大、質量重，外管直徑125mm，長4022mm，質量約為30kg～35kg（如圖1所示）。要保證排氣的效果，加熱過程中需要保持溫度的均勻性和溫度的保持性（保溫），而且加熱的溫度需要成梯度分布，實現集熱管不同部位的不同加熱需求。……