一種用于太陽能光熱發電的蒸汽發生系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種用于太陽能光熱發電的蒸汽發生系統，包括預熱器，蒸發器，汽包和過熱器，還包括輔助預熱系統，輔助預熱系統包括加熱器和預熱循環泵，蒸汽發生系統的給水管路依次連通給水泵、閥門、加熱器、預熱器、汽包，汽包的水出口再經下降管連通蒸發器，蒸發器的出口再經引出管和閥門連通汽包，汽包的蒸汽出口連通過熱器，過熱器的蒸汽出口通過閥門連通汽機；蒸汽發生系統的換熱介質管路依次連通過熱器、蒸發器和預熱器；汽包的出口還通過預熱旁路和閥門依次連通預熱循環泵和加熱器，過熱器的蒸汽出口還通過預熱旁路和閥門連通除氧器。本實用新型專利技術能夠滿足光熱電站換熱要求，且安全可靠經濟。

Steam generation system for solar thermal power generation

The utility model discloses a steam solar thermal power generation system, which comprises a preheater, evaporator and Superheater drum, also includes auxiliary preheating system, auxiliary preheating system includes a heater and heating circulating pump, water supply pipe of the steam generating system is connected with the feed pump, valve, heater, heater, drum, drum water outlet then through the down pipe evaporator, the evaporator outlet through outlet pipe and valve communicated with the steam outlet communicated with the drum drum, superheater and steam superheater outlet communicated through the valve of steam turbine; steam generator heat transfer medium pipeline system is connected with the evaporator and Superheater, preheater drum; export is connected with the circulating pump and the heater through preheating and preheating bypass valve and steam superheater outlet, through preheating and bypass valve. Deaerator\u3002 The utility model can meet the requirements of the heat exchange of the light and heat power station, and is safe, reliable and economical.

【技術實現步驟摘要】
一種用于太陽能光熱發電的蒸汽發生系統
本技術涉及一種太陽能蒸汽發生系統。
技術介紹
太陽能光熱發電現階段最大的優勢是通過低成本儲熱使其具有良好的電源品質。儲熱介質通常需要與水/蒸汽換熱產出合格蒸汽后才能進入到汽輪機內做功發電。儲熱介質與水/蒸汽換熱由蒸汽發生系統來實現，受進出口溫度參數限制，蒸汽發生系統通常被分為預熱器、蒸發器、過熱器、再熱器等設備，這些設備從結構和布置方式上看。目前主要有兩種形式：1).直流式：系統由管殼式預熱器，釜式蒸發器，管殼式過熱及再熱器，其中水工質流經預熱器管側預熱后在釜式蒸發器殼側蒸發，并利用釜式蒸發器的頂部空間進行汽水分離產生飽和蒸汽，然后進入過熱器管內過熱。各級換熱設備均為臥式結構布置。2).強制循環式：系統由預熱器，蒸發器，汽包，強制循環泵，過熱器，再熱器構成。水工質經預熱器預熱后送入汽包或下降管，經下降管及管路上的強制循環泵升壓后進入蒸發器，蒸發器產生的汽水混合物進入汽包進行汽水分離，分離后的飽和汽進入過熱器，分離后的飽和水再一次經下降管進入蒸發器受熱蒸發。各級換熱設備均為臥式結構布置。隨著太陽能光熱技術的發展，太陽能光熱電站朝著大容量、高參數、換熱器高溫度端差、低成本的方向發展。直流式蒸汽發生系統的釜式蒸發器由于受到結構和制造工藝等因素的制約，在大容量應用方面受到了顯著的限制，加之該結構型式也決定了水這種高壓工質只能在殼側發生蒸發，隨著容量增大對蒸發器殼側壁厚要求更高。強制循環式蒸汽發生系統存在的主要問題有：高參數強制循環泵價格高昂，需要消耗廠用電、設備可靠性不高，換熱工質流經殼側的臥式蒸發器，換熱工質在殼側可能出現較大的溫度分層進而影響換熱效果和出現水動力不穩定性等問題。所以設計一種能夠滿足光熱電站換熱要求，且安全可靠經濟的蒸汽發生系統是提高光熱電站整體可靠性及提升電站效率的有效途徑。
技術實現思路
本技術的目的在于：提出一種用于太陽能光熱發電的蒸汽發生系統，能夠滿足光熱電站換熱要求，且安全可靠經濟。本技術的目的通過下述技術方案來實現：一種用于太陽能光熱發電的蒸汽發生系統，包括預熱器，蒸發器，汽包和過熱器，還包括輔助預熱系統，輔助預熱系統包括加熱器和預熱循環泵，蒸汽發生系統的給水管路依次連通給水泵、閥門、加熱器、預熱器、汽包，汽包的水出口再經下降管連通蒸發器，蒸發器的出口再經引出管和閥門連通汽包，汽包的蒸汽出口連通過熱器，過熱器的蒸汽出口通過閥門連通汽機；蒸汽發生系統的換熱介質管路依次連通過熱器、蒸發器和預熱器；汽包的出口還通過預熱旁路和閥門依次連通預熱循環泵和加熱器，過熱器的蒸汽出口還通過預熱旁路和閥門連通除氧器。作為選擇，還包括再熱器，來自汽機高壓缸的低溫再熱蒸汽管路通過閥門與再熱器的蒸汽入口連通，再熱器的蒸汽出口通過閥門與汽機低壓缸連通；蒸汽發生系統的換熱介質管路分別連通過熱器和再熱器后，再依次連通蒸發器和預熱器；汽包的蒸汽出口還通過預熱旁路和閥門連通再熱器，再熱器的蒸汽出口還通過預熱旁路和閥門連通除氧器。作為選擇，還包括給水前置加熱系統，給水前置加熱系統包括給水加熱器和預熱循環泵，汽包的飽和水出口通過旁路和閥門連通預熱循環泵，汽包的蒸汽出口通過預熱旁路和閥門連通給水加熱器。作為選擇，蒸發器立式布置。作為選擇，蒸發器采用直管直殼，水工質走管內熔鹽走殼側順流換熱的結構型式。作為選擇，過熱器和再熱器采用U管U殼型式，水工質走管內的換熱器結構型式。作為選擇，蒸汽發生系統的換熱介質管路及設備殼側設置有電伴熱帶。作為選擇，系統從高到底依次布置預熱器、蒸發器、過熱器再熱器，同時各設備間的水平連接管路及臥式設備均傾斜布置。作為選擇，蒸汽發生系統的換熱介質管路最低位還設置有獨立的熔鹽排放罐。作為選擇，過熱器、再熱器出口設置熔鹽流量調節閥可自由控制主蒸汽和再熱蒸汽換熱功率。作為選擇，過熱器、再熱器入口和蒸發器入口處分別設置低溫熔鹽入口管。作為選擇，加熱器為電加熱器。前述本技術主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本技術可采用并要求保護的方案；并且本技術，(各非沖突選擇)選擇之間以及和其他選擇之間也可以自由組合。本領域技術人員在了解本專利技術方案后根據現有技術和公知常識可明了有多種組合，均為本技術所要保護的技術方案，在此不做窮舉。本技術各部件作用：本專利在循環方式上采用自然循環方式，無需強制循環泵即可實現系統的可靠運行，降低系統投資運行維護成本，在結構和布置型式上蒸發器采用立式直管直殼結構，水工質在管內蒸發，汽水兩相流更穩定，水動力安全可靠，傳熱工質從下往上流動避免出現溫度分層，低壓換熱介質走殼側能夠有效降低設備殼體壁厚且排污便捷。另外，為了保證純太陽能光熱電站的可靠預熱啟動，本專利還設計有輔助預熱系統，能夠實現在常溫給水條件下系統的安全啟動。另外，為避免熔鹽等高凝固點換熱介質出現凝固現象，本專利還設計有前置給水加熱系統，能夠實現在任何工況下與換熱介質進行換熱的給水溫度均高于其凝固點，保證蒸汽發生系統20％左右低負荷運行的可靠性。同時，為避免過熱器、再熱器端差過大、蒸汽發生系統啟停和負荷變化頻繁等運行情況對換熱器本體安全性造成危害，本專利中的過熱器、再熱器采用U管U殼，水走管側傳熱介質走殼側的結構布置型式。同時，為了熔鹽的排放便捷及安全性要求，整個蒸汽發生系統從高到底依次布置預熱器、蒸發器、過熱器/再熱器，保證系統停運時熔鹽從低溫段往高溫段排放，避免設備超溫，同時各設備間的水平連接管路及臥式設備均傾斜布置，保證系統內熔鹽依靠自重排放；同時為了將蒸汽發生系統整體作低位布置，降低構架平臺的造價和設備安裝、運行和維護成本，在整個系統最低點設置獨立的熔鹽排放罐。本技術的工作流程：正常運行工況，水工質經給水泵送入預熱器預熱升溫后直接進入汽包，汽包內的水工質經下降管進入蒸發器受熱產生汽水混合物經引出管進入汽包進行汽水分離，分離后的飽和汽進入過熱器產生過熱蒸汽送入汽機做功，分離后的飽和水經下降管進入蒸發器繼續受熱。來自汽機高壓缸的低溫再熱蒸汽進入再熱器升溫變為高溫再熱蒸汽后送入汽機低壓缸繼續做功。高溫換熱介質在正常運行工況下分別進入過熱器與再熱器與飽和汽或低溫再熱蒸汽換熱后混合后依次通過蒸發器，預熱器后完成整個放熱過程變為低溫換熱介質。在初始啟動及需要預熱的工況，通過給水泵為預熱器，汽包及蒸發器上水至汽包的指定水位后，啟動預熱循環泵及電加熱器，使得水工質在預熱器，汽包，蒸發器之間形成閉式循環通路，通過電加熱器提升閉式循環系統的溫度，通過控制閉式循環系統的壓力控制產汽溫度，在產生飽和蒸汽之后，進入過熱器及再熱器實現過熱器及再熱器的預熱，預熱之后的飽和蒸汽冷凝后通過啟動旁路送往機組除氧器，如此實現整個換熱系統的升溫升壓預熱。同時啟動管路及設備電伴熱帶，將換熱介質流經管路及設備殼側預熱至換熱介質凝固點之上。在系統預熱至換熱工質凝固點以上之后，啟動給水泵及換熱工質輸送，調節給水流量及換熱工質流量和溫度進行匹配換熱，在產生汽機沖轉參數之前，系統所產生的低參數蒸氣亦通過過熱器及再熱器出口的啟動旁路去往除氧器。在系統低負荷運行工況，當給水溫度低于換熱工質凝固點時，可以利用汽包產生的部分飽和蒸汽氣進入給水加熱器實現給水溫度的提升，同時還可以本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于太陽能光熱發電的蒸汽發生系統，包括預熱器，蒸發器，汽包和過熱器，其特征在于：還包括輔助預熱系統，輔助預熱系統包括加熱器和預熱循環泵，蒸汽發生系統的給水管路依次連通給水泵、閥門、加熱器、預熱器、汽包，汽包的水出口再經下降管連通蒸發器，蒸發器的出口再經引出管和閥門連通汽包，汽包的蒸汽出口連通過熱器，過熱器的蒸汽出口通過閥門連通汽機；蒸汽發生系統的換熱介質管路依次連通過熱器、蒸發器和預熱器；汽包的出口還通過預熱旁路和閥門依次連通預熱循環泵和加熱器，過熱器的蒸汽出口還通過預熱旁路和閥門連通除氧器。

【技術特征摘要】
1.一種用于太陽能光熱發電的蒸汽發生系統，包括預熱器，蒸發器，汽包和過熱器，其特征在于：還包括輔助預熱系統，輔助預熱系統包括加熱器和預熱循環泵，蒸汽發生系統的給水管路依次連通給水泵、閥門、加熱器、預熱器、汽包，汽包的水出口再經下降管連通蒸發器，蒸發器的出口再經引出管和閥門連通汽包，汽包的蒸汽出口連通過熱器，過熱器的蒸汽出口通過閥門連通汽機；蒸汽發生系統的換熱介質管路依次連通過熱器、蒸發器和預熱器；汽包的出口還通過預熱旁路和閥門依次連通預熱循環泵和加熱器，過熱器的蒸汽出口還通過預熱旁路和閥門連通除氧器。2.如權利要求1所述的用于太陽能光熱發電的蒸汽發生系統，其特征在于：還包括再熱器，來自汽機高壓缸的低溫再熱蒸汽管路通過閥門與再熱器的蒸汽入口連通，再熱器的蒸汽出口通過閥門與汽機低壓缸連通；蒸汽發生系統的換熱介質管路分別連通過熱器和再熱器后，再依次連通蒸發器和預熱器；汽包的蒸汽出口還通過預熱旁路和閥門連通再熱器，再熱器的蒸汽出口還通過預熱旁路和閥門連通除氧器。3.如權利要求1所述的用于太陽能光熱發電的蒸汽發生系統，其特征在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李有霞，奚正穩，彭俊，金姍，肖欣悅，李維成，孫登科，
申請(專利權)人：東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司，
類型：新型
國別省市：四川,51