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| 太阳能锅炉 |
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太阳能锅炉是利用太阳热能直接烧开水或产生蒸汽的工具，相对于低温太阳能热水器而言属于太阳能中高温利用。简述太阳能锅炉按原理分类；太阳能锅炉的发展背景；太阳能锅炉的应用；国家的扶持政策。
基本内容
中文名：太阳能锅炉
改 造：运行成本高，污染环境
简 介：太阳能中高温利用
政 策：项目扶持政策和优惠措施
简介
太阳能锅炉按原理分热力泵式太阳能锅炉和循环式太阳能锅炉。热力泵式太阳能锅炉：热力泵是利用热能使液体气化且气化动能推动液体定向流动的一种液体泵，当用作烧水工具时就是一个自动周期性排放沸水或蒸汽的锅炉，再与太阳能光热转化部分相结合就构成了热力泵式太阳能锅炉。循环式太阳能锅炉按构造又可以分为聚焦式高温太阳能锅炉和二次能源助热式太阳能锅炉。聚焦式高温太阳能锅炉又可分为点聚焦（如抛物面太阳灶、塔式太阳能锅炉等）和线型聚焦（如槽形抛物面、菲涅耳镜式聚焦等）两种类型。
太阳能锅炉的发展背景
要了解太阳能锅炉的发展主要了解聚光集热器的发展，聚光集热器主要由聚光器、吸收器和跟踪系统三大部分组成。按照聚光原理区分，聚光集热器基本可分为反射聚光和折射聚光两大类，每一类中按照聚光器的不同又可分为若干种，为了满足太阳能利用的要求， 简化跟踪机构，提高可靠性，降低成本，在本世纪研制开发的聚光集热器品种很多，但推广应用的数量远比平板集热器少，商业化程度也低， 在反射式聚光集热器中应用较多的是旋转抛物面镜聚光集热器（点聚焦）和槽形抛物面镜聚光集热器（线聚焦）。前者可以获得高温，但要进行二维跟踪；后者可以获得中温，只要进行一维跟踪。这两种聚光集热 器在本世纪初就有应用，几十年来进行了许多改进，如提高反射面加工精度，研制高反射材料，开发高可靠性 跟踪机构等，现在这两种抛物面镜聚光集热器完全能满足各种中、高温太阳能利用的要求，但由于造价高，限制了它们的广泛应用。
70年代，国际上出现一种“复合抛物面镜聚光集热器”（CPC），它由二片槽形抛物面反射镜组成，不需要跟踪太阳，最多只需要随季节作稍许调整，便可聚光，获得较高的温度。其聚光比一般在10以下，当聚光比在3以下时可以固定安装，不作调整。当时，不少人对CPC评价很高，甚至认为是太阳能热利用技术的一次重大突破，预言将得到广泛应用，但几十年过去了，CPC仍只是在少数示范工程中得到应用，并没有象平板集 热器和真空管集热器那样大量使用。我国不少单位在七八十年代曾对CPC进行过研制，也有少量应用，但现在基本都已停用。
其它反射式聚光器还有圆锥反射镜、球面反射镜、条形反射镜、斗式槽形反射镜、平面。抛物面镜聚光器等。此外，还有一种应用在塔式太阳能发电站的聚光镜--定日镜，定日镜由许多平面反射镜或曲面反射镜组成，在计算机控制下这些反射镜将阳光都反射至同一吸收器上，吸收器可以达到很高的温度，获得很大的能量。
利用光的折射原理可以制成折射式聚光器，历史上曾有人在法国巴黎用二块透镜聚集阳光进行熔化金属的表演。有人利用一组透镜并辅以平面镜组装成太阳能高温炉。显然，玻璃透镜比较重，制造工艺复杂，造价高，很难做得很大。所以，折射式聚光器长期没有什么发展。70年代，国际上有人研制大型菲涅耳透镜，试图用于制作太阳能聚光集热器。菲涅耳透镜是平面化的聚光镜，重量轻，价格比较低，也有点聚焦和线聚焦之分，一般由有机玻璃或其它透明塑料制成，也有用玻璃制作的，主要用于聚光太阳电池发电系统。
我国从70年代直至90年代，对用于太阳能装置的菲涅耳透镜开展了研制。有人采用模压方法加工大面积的柔性透明塑料菲涅耳透镜，也有人采用组合成型刀具加工直径1.5m的点聚焦菲涅耳透镜，结果都不大理想。近来，有人采用模压方法加工线性玻璃菲涅耳透镜，但精度不够，尚需提高。 还有两种利用全反射原理设计的新型太阳能聚光器，虽然尚未获得实际应用，但具有一定启发性。一种是光导纤维聚光器，它由光导纤维透镜和与之相连的光导纤维组成，阳光通过光纤透镜聚焦后由光纤传至使用处。另一种是荧光聚光器，它实际上是一种添加荧光色素的透明板（一般为有机玻璃），可吸收太阳光中与荧光吸收带波长一致的部分，然后以比吸收带波长更长的发射带波长放出荧光。放出的荧光由于板和周围介质的差异，而在板内以全反射的方式导向平板的边缘面，其聚光比取决于平板面积和边缘面积之比，很容易 达到10一100。这种平板对不同方向的入射光都能吸收，也能吸收散射光，不需要跟踪太阳。
热力泵式太阳能锅炉是21世纪近几年发展起来的一种新型锅炉技术，由普世馨公司研发。其技术特点是结构简单，控温和泵水性能稳定可靠，不依存于电力而能独立烧开水，但是，受构造限制难以产生较高温蒸汽。
太阳能锅炉的应用
联合国能源署研究资料显示“人类消耗掉的化石能源当中，50%以上是为了获得过渡工业蒸汽”，传统工业锅炉（电炉、油炉、汽炉等）假如用“太阳热能”替代，将节约50%的传统能源。由此对太阳能中高温利用装置（100℃-300℃）也称作太阳能工业锅炉。蒸、煮、烤、烘干、加热、保温、发酵等是工业蒸汽的基本功能，工业蒸汽的温度大多在100—250度之间，普通的脱水烘干的温度在80度左右，这样的温度利用“太阳热能工业锅炉”是完全可以顺利实现并且比较容易商业化推广。“太阳热能工业锅炉”可以轻松实现。二次能源助热式太阳能锅炉是一种新的锅炉装置，由太阳能集热器和锅炉组成，太阳能把生产的热水注入保温水箱，并储存起来，然后水箱和锅炉的管道系统连接，水箱内的热水顺利进入锅炉的管道系统，太阳能本身能产生较高温度的热水，相当于锅炉需要加热的热媒水的起始温度大大增高，锅炉不需要满负荷运行就能把水加热到额定温度，这样用起来十分节能。太阳能亦可以对油加温，实现工业利用中高温太阳能。太阳能锅炉由于是主要采用绿色能源太阳能产生的热力，可以替代常规能源50%-90%的能源消耗，所以能够节省使用常规能源所产生的费用，经济效益高；由于它无排放、无污染，属于环保节能设备，社会效益显著，是实现减排目标的最好选择。
太阳能工业锅炉改造
目前，常规燃煤、燃油、燃气、电、沼气和其他能源锅炉运行成本高，污染环境，已渐渐不能满足多数使用锅炉企业的需求，因此太阳能锅炉改造技术以其节能环保的巨大社会效益和经济效益被人们所推崇。
所谓太阳能工业锅炉改造就是通过利用太阳能热力技术，并结合对常规燃煤、燃油、燃气、电、沼气和其他能源锅炉进行节能减排改造来达到节能降耗减排目的的复合技术工程。
太阳能工业锅炉工程，它切合用户实际需要整体设计及施工，并可以为用户提供多种个性化解决方案。此外利用具有自主知识产权的太阳能中高温热利用技术并结合相关锅炉节能减排改造技术，在优先使用太阳能锅炉改造的前提下，对传统锅炉进行综合技术改造，采用余热回收、冷凝水回收、分级燃烧节煤、锅炉降温等设备，通过对锅炉的燃烧控制系统、传感系统、出渣系统、控制系统等进行优化完善，节能效果可达10%到30%之间。
国家的扶持政策
国家对太阳能锅炉改造项目扶持政策和优惠措施：
太阳能为无污染的可再生能源，太阳能锅炉前景可观，投资回收率较高，设备折旧率较低，所以进行太阳能锅炉改造是各企事业单位较为理想的选项，而这也正是国家对此类项目工程给予扶持政策和优惠措施的原因。
太阳能中高温热利用系统锅炉可以产生100-300度高温热水、蒸汽或热空气，可以广泛地应用于日常饮水，蒸汽，采暖，空调，发电，纺织，印染，造纸，橡胶，海水淡化，畜牧养殖，食品加工等各种需要热水和热蒸汽的生产和生活领域。另外，槽式太阳能锅炉还可以与沼气、电力、石油等热力技术相结合，是目前常规能源与新能源结合应用的重点。
太阳能中高温热利用系统锅炉可以产生100-300度高温热水、蒸汽或热空气，可以广泛地应用于日常饮水，蒸汽，采暖，空调，发电，纺织，印染，造纸，橡胶，海水淡化，畜牧养殖，食品加工等各种需要热水和热蒸汽的生产和生活领域。另外，槽式太阳能中高温锅炉还可以与沼气、电力、石油等热力技术相结合，是目前常规能源与新能源结合应用的重点。
不同规格的太阳能锅炉。采用可调节的独立支撑杆，使太阳能锅炉不受地区的限制，可以在世界各地自由安装。
卧式太阳能锅炉的特性是可以提高焦点的位置，直接将压缩的太阳能热量集中在固定的锅炉的底部进行加热。由于位差的原因，所以介质在重力的情况下可以输送到你所需要的地方进行利用。[1]