一种用于太阳能热发电系统的换热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于太阳能热发电系统的换热系统，包括第一高温储热介质输送管道、预热器、蒸发器、过热器、给水装置、汽轮机和第一阀门。与现有技术相比，本发明专利技术的创新点在于在第八管道上设置第一阀门，当需要调小换热系统在蒸发器处的负荷时，可以打开第一阀门，使来自过热器的储热介质得到分流，一部分进入蒸发器，一部分直接进入预热器，从而使进入蒸发器中的储热介质的量减少，从而达到调节换热系统负荷的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能热发电领域，尤其涉及一种用于太阳能热发电系统的换热系统。
技术介绍
随着化石燃料的不断消耗，能源枯竭问题日益严重。另外，化石能源的大量耗用，正在不断地破坏人类的生存环境，严重威胁着人类的生存和安全。太阳能作为一种可再生的绿色能源，具有“取之不尽，用之不竭”的特点。太阳能热发电作为太阳能利用中的一种方式，能够保证稳定的电力输出，且具备错峰调节的能力，具有广泛的应用前景。目前应用较多的太阳能热发电技术主要有塔式技术和槽式技术，其中用于吸热的介质主要为熔盐和导热油。然而，不管是熔盐塔式技术还是导热油槽式技术，其中不可避免的用到吸热介质与水/蒸汽的换热，这则需要一套用于太阳能热发电的换热系统。塔式太阳能热发电系统在实际的应用中，需要有较强的负荷调节能力，在塔式太阳能热发电系统需要输出较大电功率时，要求换热系统能够输出较大负荷，在塔式太阳能热发电系统需要输出较小的负荷，又要求换热系统能够输出较小负荷，这就需要换热系统具备灵活的调节能力，现有技术中仅采用单一的高温储热介质对换热系统中的水工质进行加热，换热系统中产生的过热蒸汽负荷恒定，当需要调节负荷时，无法及时对调负荷要求作出响应。
技术实现思路
针对
技术介绍
中存在的问题，本申请提供了一种用于太阳能热发电系统的换热系统，其具有灵活的调负荷能力，能够对发电系统的负荷调节要求及时作出响应。为了达到上述专利技术目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种用于太阳能热发电系统的换热系统，包括第一高温储热介质输送管道、预热器、蒸发器、过热器、给水装置、汽轮机和第一阀门：所述第一高温储热介质输送管道与所述过热器上的储热介质入口连通，所述过热器上的储热介质出口通过第一管道与所述蒸发器上的储热介质入口连通，所述蒸发器上的储热介质出口通过第二管道与所述预热器上的储热介质入口连通，所述预热器上的储热介质出口通过第三管道将储热介质排出换热系统；所述给水装置通过第四管道与所述预热器上的水工质入口连通，所述预热器上的水工质出口通过第五管道与所述蒸发器上的水工质入口连通，所述蒸发器上的水工质出口通过第六管道与所述过热器上的水工质入口连通，所述过热器上的水工质出口通过第七管道与所述汽轮机连通；所述第一阀门设置于第八管道上，所述第八管道的两端分别与所述第一管道和第二管道连通。作为本专利技术所述的一种用于太阳能热发电系统的换热系统的改进，所述换热系统还包括第二阀门，所述第二阀门设置于第九管道上，所述第九管道的两端分别与所述第四管道和第五管道连通。作为本专利技术所述的一种用于太阳能热发电系统的换热系统的改进，所述换热系统还包括第二高温储热介质输送管道，所述第二高温储热介质输送管道与第一管道连通。作为本专利技术所述的一种用于太阳能热发电系统的换热系统的改进，所述换热系统还包括第一低温储热介质输送管道，所述第一低温储热介质输送管道与所述过热器上的储热介质入口连通。作为本专利技术所述的一种用于太阳能热发电系统的换热系统的改进，所述预热器、蒸发器和过热器均为管壳式换热器，其中：所述储热介质在所述预热器和过热器的壳程中流动，所述水工质在所述预热器和过热器的管程中流动；所述储热介质在所述蒸发器的管程中流动，所述水工质在所述蒸发器的壳程中流动。作为本专利技术所述的一种用于太阳能热发电系统的换热系统的改进，所述预热器、蒸发器和过热器中的至少一个为U形管壳式换热器。作为本专利技术所述的一种用于太阳能热发电系统的换热系统的改进，所述蒸发器包括U形管壳式换热器和设置于U形管壳式换热器上方的汽包，其中：所述汽包通过至少一个下降管与所述U形管壳式换热器的壳程连通，并通过至少一个上升管与所述U形管壳式换热器的壳程连通；所述下降管与所述U形管壳式换热器的壳程的接合点低于所述上升管与所述U形管壳式换热器的壳程的接合点。作为本专利技术所述的一种用于太阳能热发电系统的换热系统的改进，所述下降管与所述U形管壳式换热器的壳程的接合点设置于所述U形管壳式换热器的壳程的底部，所述上升管与所述U形管壳式换热器的壳程的接合点设置于所述U形管壳式换热器的壳程的顶部。作为本专利技术所述的一种用于太阳能热发电系统的换热系统的改进，所述下降管通过第一分流管和第二分流管分别与所述U形管壳式换热器的壳程连通，所述第一分流管和第二分流管与所述U形管壳式换热器的壳程的接合点均低于所述上升管与所述U形管壳式换热器的壳程的接合点。作为本专利技术所述的一种用于太阳能热发电系统的换热系统的改进，所述蒸发器上的水工质入口和水工质出口分别设置于所述汽包上，且所述蒸发器上的水工质入口的高度低于所述蒸发器上的水工质出口的高度。作为本专利技术所述的一种用于太阳能热发电系统的换热系统的改进，所述蒸发器上的水工质出口设置于所述汽包的顶部。相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术通过设置第一高温储热介质输送管道和第一低温储热介质输送管道，能够在储热介质进入过热器之前调节储热介质的温度，从而达到调节换热系统负荷的目的；2、本专利技术通过设置第二高温储热介质输送管道，当来自过热器的储热介质经过换热后温度降低，不足以满足换热系统的负荷要求时，可通过第二高温储热介质输送管道向蒸发器补充高温储热介质，提高进入蒸发器中的储热
介质的温度，从而达到提高换热系统负荷的目的；3、本专利技术利用第八管道将第一管道和第二管道连通，并且在第八管道上设置第一阀门，当需要调小换热系统在蒸发器处的负荷时，可以打开第一阀门，使来自过热器的储热介质得到分流，一部分进入蒸发器，一部分直接进入预热器，从而使进入蒸发器中的储热介质的量减少，从而达到调节换热系统负荷的目的；4、本专利技术利用第九管道将第四管道和第五管道连通，并且在第九管道上设置第二阀门，当需要调小换热系统的负荷时，可以打开第二阀门，使来自预热器的水工质得到分流，一部分进入蒸发器，一部分重新回到预热器，从而使进入蒸发器中的水工质的量减少，从而达到调节换热系统负荷的目的。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：图1是本专利技术一种用于太阳能热发电系统的换热系统的整体结构示意图；图2是本专利技术一种用于太阳能热发电系统的换热系统的蒸发器截面示意图。【主要符号说明】1-预热器，2-过热器，3-蒸发器，4-第一高温储热介质输送管道，5-第一低温储热介质输送管道，6-第七管道，7-第六管道，8-第二高温储热介质输送管道，9-第一管道，10-第八管道，11-第一阀门，12-第二管道，13-第五管道，14-第四管道，15-给水装置，16-第九管道，17-第二阀门，18-第三管道，19-蒸发器水工质出口，20-汽包，21-蒸发器水工质入口，22-上升管，23-蒸发器管程，24-连接法兰，25-管箱，26-下降管，27-第一分流管，28-第二分流管，29-弧管部。具体实施方式以下将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本专利技术的一部分实例，并不是全部的实例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于太阳能热发电系统的换热系统，包括第一高温储热介质输送管道、预热器、蒸发器、过热器、给水装置、汽轮机和第一阀门，其特征在于：所述第一高温储热介质输送管道与所述过热器上的储热介质入口连通，所述过热器上的储热介质出口通过第一管道与所述蒸发器上的储热介质入口连通，所述蒸发器上的储热介质出口通过第二管道与所述预热器上的储热介质入口连通，所述预热器上的储热介质出口通过第三管道将储热介质排出换热系统；所述给水装置通过第四管道与所述预热器上的水工质入口连通，所述预热器上的水工质出口通过第五管道与所述蒸发器上的水工质入口连通，所述蒸发器上的水工质出口通过第六管道与所述过热器上的水工质入口连通，所述过热器上的水工质出口通过第七管道与所述汽轮机连通；所述第一阀门设置于第八管道上，所述第八管道的两端分别与所述第一管道和第二管道连通。

【技术特征摘要】
1.一种用于太阳能热发电系统的换热系统，包括第一高温储热介质输送管道、预热器、蒸发器、过热器、给水装置、汽轮机和第一阀门，其特征在于：所述第一高温储热介质输送管道与所述过热器上的储热介质入口连通，所述过热器上的储热介质出口通过第一管道与所述蒸发器上的储热介质入口连通，所述蒸发器上的储热介质出口通过第二管道与所述预热器上的储热介质入口连通，所述预热器上的储热介质出口通过第三管道将储热介质排出换热系统；所述给水装置通过第四管道与所述预热器上的水工质入口连通，所述预热器上的水工质出口通过第五管道与所述蒸发器上的水工质入口连通，所述蒸发器上的水工质出口通过第六管道与所述过热器上的水工质入口连通，所述过热器上的水工质出口通过第七管道与所述汽轮机连通；所述第一阀门设置于第八管道上，所述第八管道的两端分别与所述第一管道和第二管道连通。2.根据权利要求1所述的一种用于太阳能热发电系统的换热系统，其特征在于，所述换热系统还包括第二阀门，所述第二阀门设置于第九管道上，所述第九管道的两端分别与所述第四管道和第五管道连通。3.根据权利要求1所述的一种用于太阳能热发电系统的换热系统，其特征在于，所述换热系统还包括第二高温储热介质输送管道，所述第二高温储热介质输送管道与第一管道连通。4.根据权利要求1所述的一种用于太阳能热发电系统的换热系统，其特征在于，所述换热系统还包括第一低温储热介质输送管道，所述第一低温储热介质输送管道与所述过热器上的储热介质入口连通。5.根据权利要求1所述的一种用于太阳能热发电系统的换热系统，其特征在于，所述预热器、蒸发器和过热器均为管壳式换热器，其中：所述储热介质在所述预热器和过热器的壳程中流动，所述水工质在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：金建祥，余志勇，徐能，周慧，陈明强，周楷，唐亚平，
申请(专利权)人：青海中控太阳能发电有限公司，
类型：发明
国别省市：青海;63