一种用于太阳能光热发电的蒸汽发生系统技术方案

技术编号:15375888 阅读:24 留言:0更新日期:2017-05-18 14:03
本实用新型专利技术公开了一种用于太阳能光热发电的蒸汽发生系统,包括预热器,蒸发器,汽包和过热器,还包括辅助预热系统,辅助预热系统包括加热器和预热循环泵,蒸汽发生系统的给水管路依次连通给水泵、阀门、加热器、预热器、汽包,汽包的水出口再经下降管连通蒸发器,蒸发器的出口再经引出管和阀门连通汽包,汽包的蒸汽出口连通过热器,过热器的蒸汽出口通过阀门连通汽机;蒸汽发生系统的换热介质管路依次连通过热器、蒸发器和预热器;汽包的出口还通过预热旁路和阀门依次连通预热循环泵和加热器,过热器的蒸汽出口还通过预热旁路和阀门连通除氧器。本实用新型专利技术能够满足光热电站换热要求,且安全可靠经济。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种用于太阳能光热发电的蒸汽发生系统
本技术涉及一种太阳能蒸汽发生系统。
技术介绍
太阳能光热发电现阶段最大的优势是通过低成本储热使其具有良好的电源品质。储热介质通常需要与水/蒸汽换热产出合格蒸汽后才能进入到汽轮机内做功发电。储热介质与水/蒸汽换热由蒸汽发生系统来实现,受进出口温度参数限制,蒸汽发生系统通常被分为预热器、蒸发器、过热器、再热器等设备,这些设备从结构和布置方式上看。目前主要有两种形式:1).直流式:系统由管壳式预热器,釜式蒸发器,管壳式过热及再热器,其中水工质流经预热器管侧预热后在釜式蒸发器壳侧蒸发,并利用釜式蒸发器的顶部空间进行汽水分离产生饱和蒸汽,然后进入过热器管内过热。各级换热设备均为卧式结构布置。2).强制循环式:系统由预热器,蒸发器,汽包,强制循环泵,过热器,再热器构成。水工质经预热器预热后送入汽包或下降管,经下降管及管路上的强制循环泵升压后进入蒸发器,蒸发器产生的汽水混合物进入汽包进行汽水分离,分离后的饱和汽进入过热器,分离后的饱和水再一次经下降管进入蒸发器受热蒸发。各级换热设备均为卧式结构布置。随着太阳能光热技术的发展,太阳能光热电站朝着大容量、高参数、换热器高温度端差、低成本的方向发展。直流式蒸汽发生系统的釜式蒸发器由于受到结构和制造工艺等因素的制约,在大容量应用方面受到了显著的限制,加之该结构型式也决定了水这种高压工质只能在壳侧发生蒸发,随着容量增大对蒸发器壳侧壁厚要求更高。强制循环式蒸汽发生系统存在的主要问题有:高参数强制循环泵价格高昂,需要消耗厂用电、设备可靠性不高,换热工质流经壳侧的卧式蒸发器,换热工质在壳侧可能出现较大的温度分层进而影响换热效果和出现水动力不稳定性等问题。所以设计一种能够满足光热电站换热要求,且安全可靠经济的蒸汽发生系统是提高光热电站整体可靠性及提升电站效率的有效途径。
技术实现思路
本技术的目的在于:提出一种用于太阳能光热发电的蒸汽发生系统,能够满足光热电站换热要求,且安全可靠经济。本技术的目的通过下述技术方案来实现:一种用于太阳能光热发电的蒸汽发生系统,包括预热器,蒸发器,汽包和过热器,还包括辅助预热系统,辅助预热系统包括加热器和预热循环泵,蒸汽发生系统的给水管路依次连通给水泵、阀门、加热器、预热器、汽包,汽包的水出口再经下降管连通蒸发器,蒸发器的出口再经引出管和阀门连通汽包,汽包的蒸汽出口连通过热器,过热器的蒸汽出口通过阀门连通汽机;蒸汽发生系统的换热介质管路依次连通过热器、蒸发器和预热器;汽包的出口还通过预热旁路和阀门依次连通预热循环泵和加热器,过热器的蒸汽出口还通过预热旁路和阀门连通除氧器。作为选择,还包括再热器,来自汽机高压缸的低温再热蒸汽管路通过阀门与再热器的蒸汽入口连通,再热器的蒸汽出口通过阀门与汽机低压缸连通;蒸汽发生系统的换热介质管路分别连通过热器和再热器后,再依次连通蒸发器和预热器;汽包的蒸汽出口还通过预热旁路和阀门连通再热器,再热器的蒸汽出口还通过预热旁路和阀门连通除氧器。作为选择,还包括给水前置加热系统,给水前置加热系统包括给水加热器和预热循环泵,汽包的饱和水出口通过旁路和阀门连通预热循环泵,汽包的蒸汽出口通过预热旁路和阀门连通给水加热器。作为选择,蒸发器立式布置。作为选择,蒸发器采用直管直壳,水工质走管内熔盐走壳侧顺流换热的结构型式。作为选择,过热器和再热器采用U管U壳型式,水工质走管内的换热器结构型式。作为选择,蒸汽发生系统的换热介质管路及设备壳侧设置有电伴热带。作为选择,系统从高到底依次布置预热器、蒸发器、过热器再热器,同时各设备间的水平连接管路及卧式设备均倾斜布置。作为选择,蒸汽发生系统的换热介质管路最低位还设置有独立的熔盐排放罐。作为选择,过热器、再热器出口设置熔盐流量调节阀可自由控制主蒸汽和再热蒸汽换热功率。作为选择,过热器、再热器入口和蒸发器入口处分别设置低温熔盐入口管。作为选择,加热器为电加热器。前述本技术主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案,均为本技术可采用并要求保护的方案;并且本技术,(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本专利技术方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合,均为本技术所要保护的技术方案,在此不做穷举。本技术各部件作用:本专利在循环方式上采用自然循环方式,无需强制循环泵即可实现系统的可靠运行,降低系统投资运行维护成本,在结构和布置型式上蒸发器采用立式直管直壳结构,水工质在管内蒸发,汽水两相流更稳定,水动力安全可靠,传热工质从下往上流动避免出现温度分层,低压换热介质走壳侧能够有效降低设备壳体壁厚且排污便捷。另外,为了保证纯太阳能光热电站的可靠预热启动,本专利还设计有辅助预热系统,能够实现在常温给水条件下系统的安全启动。另外,为避免熔盐等高凝固点换热介质出现凝固现象,本专利还设计有前置给水加热系统,能够实现在任何工况下与换热介质进行换热的给水温度均高于其凝固点,保证蒸汽发生系统20%左右低负荷运行的可靠性。同时,为避免过热器、再热器端差过大、蒸汽发生系统启停和负荷变化频繁等运行情况对换热器本体安全性造成危害,本专利中的过热器、再热器采用U管U壳,水走管侧传热介质走壳侧的结构布置型式。同时,为了熔盐的排放便捷及安全性要求,整个蒸汽发生系统从高到底依次布置预热器、蒸发器、过热器/再热器,保证系统停运时熔盐从低温段往高温段排放,避免设备超温,同时各设备间的水平连接管路及卧式设备均倾斜布置,保证系统内熔盐依靠自重排放;同时为了将蒸汽发生系统整体作低位布置,降低构架平台的造价和设备安装、运行和维护成本,在整个系统最低点设置独立的熔盐排放罐。本技术的工作流程:正常运行工况,水工质经给水泵送入预热器预热升温后直接进入汽包,汽包内的水工质经下降管进入蒸发器受热产生汽水混合物经引出管进入汽包进行汽水分离,分离后的饱和汽进入过热器产生过热蒸汽送入汽机做功,分离后的饱和水经下降管进入蒸发器继续受热。来自汽机高压缸的低温再热蒸汽进入再热器升温变为高温再热蒸汽后送入汽机低压缸继续做功。高温换热介质在正常运行工况下分别进入过热器与再热器与饱和汽或低温再热蒸汽换热后混合后依次通过蒸发器,预热器后完成整个放热过程变为低温换热介质。在初始启动及需要预热的工况,通过给水泵为预热器,汽包及蒸发器上水至汽包的指定水位后,启动预热循环泵及电加热器,使得水工质在预热器,汽包,蒸发器之间形成闭式循环通路,通过电加热器提升闭式循环系统的温度,通过控制闭式循环系统的压力控制产汽温度,在产生饱和蒸汽之后,进入过热器及再热器实现过热器及再热器的预热,预热之后的饱和蒸汽冷凝后通过启动旁路送往机组除氧器,如此实现整个换热系统的升温升压预热。同时启动管路及设备电伴热带,将换热介质流经管路及设备壳侧预热至换热介质凝固点之上。在系统预热至换热工质凝固点以上之后,启动给水泵及换热工质输送,调节给水流量及换热工质流量和温度进行匹配换热,在产生汽机冲转参数之前,系统所产生的低参数蒸气亦通过过热器及再热器出口的启动旁路去往除氧器。在系统低负荷运行工况,当给水温度低于换热工质凝固点时,可以利用汽包产生的部分饱和蒸汽气进入给水加热器实现给水温度的提升,同时还可以本文档来自技高网
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一种用于太阳能光热发电的蒸汽发生系统

【技术保护点】
一种用于太阳能光热发电的蒸汽发生系统,包括预热器,蒸发器,汽包和过热器,其特征在于:还包括辅助预热系统,辅助预热系统包括加热器和预热循环泵,蒸汽发生系统的给水管路依次连通给水泵、阀门、加热器、预热器、汽包,汽包的水出口再经下降管连通蒸发器,蒸发器的出口再经引出管和阀门连通汽包,汽包的蒸汽出口连通过热器,过热器的蒸汽出口通过阀门连通汽机;蒸汽发生系统的换热介质管路依次连通过热器、蒸发器和预热器;汽包的出口还通过预热旁路和阀门依次连通预热循环泵和加热器,过热器的蒸汽出口还通过预热旁路和阀门连通除氧器。

【技术特征摘要】
1.一种用于太阳能光热发电的蒸汽发生系统,包括预热器,蒸发器,汽包和过热器,其特征在于:还包括辅助预热系统,辅助预热系统包括加热器和预热循环泵,蒸汽发生系统的给水管路依次连通给水泵、阀门、加热器、预热器、汽包,汽包的水出口再经下降管连通蒸发器,蒸发器的出口再经引出管和阀门连通汽包,汽包的蒸汽出口连通过热器,过热器的蒸汽出口通过阀门连通汽机;蒸汽发生系统的换热介质管路依次连通过热器、蒸发器和预热器;汽包的出口还通过预热旁路和阀门依次连通预热循环泵和加热器,过热器的蒸汽出口还通过预热旁路和阀门连通除氧器。2.如权利要求1所述的用于太阳能光热发电的蒸汽发生系统,其特征在于:还包括再热器,来自汽机高压缸的低温再热蒸汽管路通过阀门与再热器的蒸汽入口连通,再热器的蒸汽出口通过阀门与汽机低压缸连通;蒸汽发生系统的换热介质管路分别连通过热器和再热器后,再依次连通蒸发器和预热器;汽包的蒸汽出口还通过预热旁路和阀门连通再热器,再热器的蒸汽出口还通过预热旁路和阀门连通除氧器。3.如权利要求1所述的用于太阳能光热发电的蒸汽发生系统,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:李有霞奚正稳彭俊金姗肖欣悦李维成孙登科
申请(专利权)人:东方电气集团东方锅炉股份有限公司
类型:新型
国别省市:四川,51

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