太阳能光热封闭循环蒸汽供热系统技术方案

一种太阳能光热封闭循环蒸汽供热系统，由光场、辅助锅炉、蓄热器、用热设备、集液箱等组成，光场的输出、输入端分别与蓄热器的热、冷管连接，在冷管至光场管段上装有循环泵构成光场加热循环，辅助锅炉的输出、输入端分别与蓄热器的热、冷管连接，在冷管至辅助锅炉管段上装有循环泵构成辅助锅炉加热循环；蓄热器上汽水分离器的供汽端通至用热设备，用热设备下部通过冷凝半管和集液箱输入端连接，集液箱输出端通过凝水管和蓄热器的冷管连接。该供热系统在运行中以饱和水的状态进行储热，供热时饱和水转化成蒸汽向用热设备供热，系统在运行中为封闭状态，蒸汽供热冷凝水在封闭的状态下可全部回收利用，热能利用率高，可显著降低运行成本。

【技术实现步骤摘要】

本
技术实现思路
属于太阳能光热供热工程
，涉及一种太阳能光热封闭循环蒸汽供热系统。
技术介绍
目前本领域公知的太阳能光热技术多偏重于太阳能光热发电方面，而对太阳能光热蒸汽供热技术的应用研究不足，特别是对如何提高供热系统的热能利用率更是缺乏研究，以致现有的利用太阳能技术的供热系统普遍存在有热能利用率低、工程投资和运行成本高等不足。如能提高利用太阳能技术的供热系统的热能利用率，将对降低供热系统的工程投资和运行成本等方面发挥重要的作用，这也是本领域技术人员长期以来一直致力解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于对现有技术存在的缺点和不足加以克服，提供一种结构设计合理、投资和运行成本低且热能利用率高的太阳能光热封闭循环蒸汽供热系统。为实现上述专利技术的目的而采用的技术方案是：所提供的太阳能光热封闭循环蒸汽供热系统由光场、辅助锅炉、蓄热器、用热设备、集
液箱及相配套的管路组成，蓄热器上部的热管和下部的冷管分别与光场的输出端和输入端连接，在冷管至光场间的管段上装有循环泵B，构成光场的加热循环；辅助锅炉的输出端和输入端分别和蓄热器上部的热管和下部的冷管连接，在冷管至辅助锅炉输入端间的管段上装有循环泵A，构成辅助锅炉加热循环；蓄热器上部设有汽水分离器,汽水分离器的供汽端通过蒸汽管和用热设备连接，用热设备下部输出端通过冷凝半管和集液箱上部输入端连接，集液箱下部输出端通过凝水管和下部的冷管连接，在凝水管上装有凝水泵。上述太阳能光热封闭循环蒸汽供热系统中，所述的光场采用聚光型集热器构建，包括槽式集热器、菲涅尔集热器、菲涅尔透镜集热器或塔式集热器。上述太阳能光热封闭循环蒸汽供热系统中，所述的辅助锅炉为高温热水锅炉。本技术所述的蒸汽供热系统在实际工作中，光场和辅助锅炉所产的热以高温饱和水的状态传输并储存在蓄热器中，需要供汽时，饱和水汽化产生蒸汽继而经汽水分离器由蒸汽管输送到用热设备内进行热交换，产生的冷凝水则经凝水半管汇集到集液箱，集液箱的冷凝水再通过凝水管由凝水泵输送到蓄热器。具体应用结构中，该太阳能封闭循环蒸汽供热系统可采用熔盐或导热油为蓄热介质构成储热系统，或采用导热油传热，熔盐蓄热构成储热系统。在熔盐构成储热系统的蒸汽供热系统中，由蒸汽发生器把熔盐热转化成蒸汽供热，这种方式的凝结水被输送到蒸汽发生器的下
部，熔盐储热可以根据需要配置热容量大的储热装置，满足日耗汽量大的蒸汽供热系统。与现有技术相比，本技术所产生的积极效果是：一、本技术所述太阳能封闭循环蒸汽供热系统为全封闭运行系统，系统内用热设备所产生的冷凝水可全部返回利用，大幅度的提高了蒸汽供热系统的热能利用率，在运行中避免了外界空气的侵入，系统中不存在氧腐蚀，受热面不结垢，无须水处理设备，这样也大幅度降低了工程投资；二、该供热系统中设置的蓄热器可以储热并调节热负荷，在光热不足时仍可稳定供热；三、本技术所述供热系统的结构简单、操作方便、运行简便、使用效果好，易于推广应用，特别适用于太阳能资源丰富光照条件好的需要蒸汽供热的热用户。附图说明图1是本技术一个具体实施例的结构原理示意图。图中各数字标号名称分别是：1－集液箱，2－凝水半管，3－用热设备，4－凝水管，5－凝水泵，6－蒸汽管，7－蓄热器，8－汽水分离器，9－冷管,10－热管，11－循环泵A，12－辅助锅炉，13－循环泵B，14－光场。具体实施方式以下将结合附图对本
技术实现思路
做进一步说明，但本技术的实际应用形式并不仅限于图示的实施例。参见附图，本技术所述的太阳能光热封闭循环蒸汽供热系统由光场14、辅助锅炉12、蓄热器7、用热设备3、集液箱1、冷管9、热管10、凝水管4、凝水半管2、蒸汽管6及循环管A(11)和循环管B(13)等组成。光场14循环管的输出端和输入端分别连接蓄热器7上部的热管10和蓄热器7下部的冷管9，在冷管9至光场14间的管段上装有循环泵B，这样就构成光场14加热循环。辅助锅炉12循环管的输出端和输入端分别和蓄热器7上部的热管10和蓄热器7下部的冷管9连接，在冷管9至辅助锅炉12输入端间的管段上装有循环泵A，这样构成辅助锅炉12加热循环。蓄热器7上部设有汽水分离器8，汽水分离器8的供汽端通过蒸汽管6和用热设备3连接，用热设备3下部通过冷凝半管2与集液箱1的上部连接，集液箱1下部的凝水管4和蓄热器7下部的冷管9连接，在这段管道上装有凝水泵5。该供热系统实际运行中，光场加热循环和辅助锅炉加热循环均以饱和热水的形态把热传递到蓄热器内储热，供热时蓄热器7中的高温热水汽化并以蒸汽的形态经汽水分离器8和蒸汽管6向用热设备3供热；用热设备3产生的冷凝水经凝水半管2自流进入低位的集液箱1，集液箱1的冷凝水经凝水管4由凝水泵5输送到蓄热器7。整个系统在封闭的条件下运行。集液箱1中装有水位控制器控制凝水泵5的运行。辅助锅炉12只是在光照不足蓄热器7供热负荷超载时才启动运行。本技术所述太阳能光热封闭循蒸汽供热系统的光场14由聚光型的太阳能集热器构成，可以是槽式集热器、菲涅尔集热器、菲涅尔透镜集热器或塔式集热器。采用本技术技术方案的小型供热系统可利用用户屋面采用抗风能力强的菲涅尔集热器构建光场。本技术所述太阳能光热封闭循环蒸汽供热系统的储热可用熔盐或导热油为蓄热介质，也可采用导热油传热熔盐蓄热构成储热系统，在由熔盐构成的储热系统的蒸汽供热系统中，由蒸汽发生器把熔盐热转化成蒸汽供热。本技术所述太阳能光热封闭循环蒸汽供热系统中的辅助锅炉为高温热水锅炉，从能源分类可以是电锅炉、天然气锅炉和燃油锅炉。附图1所示的太阳能光热封闭循环蒸汽供热系统是以水为传热介质和蓄热介质的供热系统，该系统结构简单，运行简便，但储热负荷有限，只适用于日耗汽量在160蒸吨左右的小型的供热系统，而由熔盐储热的供热系统的储热负荷较大，适用于大型的供热系统。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能光热封闭循环蒸汽供热系统，其特征在于：由光场(14)、辅助锅炉(12)、蓄热器(7)、用热设备(3)、集液箱(1)及相配套的管路组成，蓄热器(7)上部的热管(10)和下部的冷管(9)分别与光场(14)的输出端和输入端连接，在冷管(9)至光场(14)间的管段上装有循环泵B(13)，构成光场(14)的加热循环；辅助锅炉(12)的输出端和输入端分别和蓄热器(7)上部的热管(10)和下部的冷管(9)连接，在冷管(9)至辅助锅炉(12)输入端间的管段上装有循环泵A(11)，构成辅助锅炉(12)加热循环；蓄热器(7)上部设有汽水分离器(8),汽水分离器(8)的供汽端通过蒸汽管(6)和用热设备(3)连接，用热设备(3)下部输出端通过冷凝半管(2)和集液箱(1)上部输入端连接，集液箱(1)下部输出端通过凝水管(4)和下部的冷管(9)连接，在凝水管(4)上装有凝水泵(5)。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能光热封闭循环蒸汽供热系统，其特征在于：由光场(14)、辅助锅炉(12)、蓄热器(7)、用热设备(3)、集液箱(1)及相配套的管路组成，蓄热器(7)上部的热管(10)和下部的冷管(9)分别与光场(14)的输出端和输入端连接，在冷管(9)至光场(14)间的管段上装有循环泵B(13)，构成光场(14)的加热循环；辅助锅炉(12)的输出端和输入端分别和蓄热器(7)上部的热管(10)和下部的冷管(9)连接，在冷管(9)至辅助锅炉(12)输入端间的管段上装有循环泵A(11)，构成辅助锅炉(12)加热循环；蓄热器(7)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘绍允，鲜祖洪，鲜兴文，
申请(专利权)人：西安科弘厨房工程设备有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61