一种移动管板式的熔盐蒸汽发生装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种移动管板式的熔盐蒸汽发生装置，包括汽包、熔盐蒸发器、下降管、上升管、熔盐入口、熔盐出口、给水入口和蒸汽出口；熔盐蒸发器包括了筒体、上封头、下封头、蒸发管束、上管板、下管板、折流板、中心筒、内包壳，汽包布置在熔盐蒸发器的上部，通过下降管、上升管与熔盐蒸发器连接；熔盐蒸发器内的上管板、下管板呈上下布置，蒸发管束与上管板、下管板通过焊接或胀接方式连接成一个整体；在下管板的外侧设置有内包壳，熔盐蒸发器中心布置有中心筒，从汽包引出的下降管通过中心筒进入到熔盐蒸发器的下部。本发明专利技术有效解决了单管板、U型管束蒸发器存在的温差高、应力大问题，提高了熔盐蒸发器的安全性，能够减小蒸发管束承受的应力。

【技术实现步骤摘要】
一种移动管板式的熔盐蒸汽发生装置
本专利技术属于可再生能源利用的
，具体涉及一种移动管板式的熔盐蒸汽发生装置。
技术介绍
太阳能、风能是可再生能源中的重要组成部分，近年来为了解决环境污染问题，减少化石能源消耗，以太阳能、风能为核心的可再生能源替代正在世界各国兴起。我国是太阳能资源、风力资源丰富的国家，近十年来，太阳能、风能利用在我国已有了长足发展。统计资料表明，截止到2016年底，我国的光伏累计装机容量为7800万千万，风电累计装机容量为1.49亿千万。风能与太阳能在我国能源结构中的比重逐渐增加。由于没有大容量的储能装置，风能与太阳能的发电功率受风光资源的影响甚大，因此近两年随着风电、光伏装机容量的快速增加，我国风电资源集中的三北地区、西北地区存在严重的弃风、弃光现象，严重的地方弃风、弃光率接近30％。为了解决上述问题，光伏和风电必须配置一定熔盐的储能系统，目前通常采用的是电池储能方案，但蓄电池的使用寿命通常只有3-5年，同时废旧电池的回收处理仍然是需要解决的问题。或许利于熔盐储能技术是解决弃风、弃光问题的一种有效方法。在太阳能发电的技术路线中，除了光伏发电外，近些年光热发电技术逐渐从示范应用向规模化应用发展。光热发电通常具有大规模的储能系统，可以把太阳光的收集与热发电的过程进行解耦，根据电网需求进行发电，当电源结构中可再生能源的比例逐渐增加时，电网对电源可调度性的要求会逐渐增加，光热发电的特性决定了在我国未来的能源结构中占有重要地位。光热发电目前采用的储热介质通常是熔盐，熔盐具有热容高、液相温度范围宽、流动传热特性好等特征，是较理想的储热载体。有太阳资源时，产生的高温熔盐储存在熔盐罐内。在有负荷需求时，抽取热熔盐进入蒸汽发生系统，产生需要参数的蒸汽，输送到蒸汽动力系统做功发电。熔盐蒸发器是蒸汽发生系统的重要设备，其可靠性影响到蒸汽发生系统、乃至整台发电机组的正常运行。由于熔盐蒸发器的进出口熔盐存在较大的温差(可能会超过100℃)，采用传统的U型管束、管壳式的换热器结构，在换热器管板上存在较高的温差及热应力，容易导致裂纹及管口泄漏情况的发生，从而影响到熔盐换热器的可靠性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题为：提供了一种移动管板式的熔盐蒸汽发生装置，蒸发器采用立式布置的双管板结构，水和水蒸汽流程在管侧，熔盐流程在壳侧；双管板分别布置在蒸发器的上部与下部，蒸发管束的两端分别与上下管板通过焊接或胀接连接；上管板与蒸发器筒体固定(通常采用焊接)，下管板可以沿高度方向自由膨胀；蒸发管束外侧设计有折流板，用以形成熔盐流动的通道。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案是：一种移动管板式的熔盐蒸汽发生装置，包括汽包、熔盐蒸发器、下降管、上升管、熔盐入口、熔盐出口、给水入口和蒸汽出口；熔盐蒸发器包括了筒体、上封头、下封头、蒸发管束、上管板、下管板、折流板、中心筒、内包壳，汽包布置在熔盐蒸发器的上部，通过下降管、上升管与熔盐蒸发器连接；熔盐蒸发器内的上管板、下管板呈上下布置，蒸发管束与上管板、下管板通过焊接或胀接方式连接成一个整体；在下管板的外侧设置有内包壳，熔盐蒸发器中心布置有中心筒，从汽包引出的下降管通过中心筒进入到熔盐蒸发器的下部。其中，正常工作时给水通过给水管进入到汽包内，汽包内的饱和水通过下降管进入到熔盐蒸发器内，下降管通过中心筒进入到熔盐蒸发器下部，饱和水在内包壳改变方向进入到蒸发管束内，在蒸发管束内吸收热量完成气化蒸发过程，并通过汽水上升管进入到汽包内，在汽包内完成汽水分离，分离后的蒸汽从蒸汽出口流出熔盐蒸汽发生装置，饱和水与汽包内的水混合重新进入下降管，蒸发管束的外侧布置有折流板，熔盐在折流板形成的流动内流过，把热量传递给管内的介质，完整水的气化蒸发过程。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)本专利技术上下布置的双管板蒸发器结构，有效解决了单管板、U型管束蒸发器存在的温差高、应力大问题，提高了熔盐蒸发器的安全性；(2)本专利技术可移动式的下管板结构，可以有效吸收蒸发管束在启停及变工况条件下存在的膨胀位移差，减小蒸发管束承受的应力；(3)本专利技术水和水蒸汽走管侧，流动方向从下向上(采用直立式布置)，这种设计方案有利于水和蒸汽的动力循环；系统可以采用自然循环方式，由此可以减小初投资并节省运行费用；(4)本专利技术熔盐流程在壳侧的布置方案有利于蒸发器的疏盐防凝，可以提高熔盐蒸发系统的安全性。附图说明图1为本专利技术一种移动管板式的熔盐蒸汽发生装置的工作原理示意图。图中附图标记含义为：1为汽包，2为熔盐蒸发器，3为下降管，4为上升管，5为熔盐入口，6为熔盐出口，7为给水入口，8为蒸汽出口，21为筒体，22为上封头，23为下封头，24为蒸发管束，25为上管板，26为下管板，27为折流板，28为中心筒，29为内包壳。具体实施方式下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本专利技术。如图1所示，本专利技术一种移动管板式的熔盐蒸汽发生装置，包括：汽包1、熔盐蒸发器2、下降管3、上升管4、熔盐入口5、熔盐出口6、给水入口7和蒸汽出口8；熔盐蒸发器2包括：筒体21、上封头22、下封头23、蒸发管束24、上管板25、下管板26、折流板27、中心筒28和内包壳29。汽包1置于熔盐蒸发器2的上方，熔盐蒸发器2按立式布置，并通过下降管3、上升管4与汽包1连接成一个整体。熔盐蒸发器2的壳体由筒体21、上封头22、下封头23组成；蒸发器内件主要包括蒸发管束24、上管板25、下管板26、折流板27，上管板25与筒体紧密连接(通常采用焊接方式)，下管板26可以在蒸发器筒体21内沿轴向自由膨胀。上管板25、下管板26与蒸发管束24的中心设置有中心筒28，汇合后的下降管3通过中心筒28进入到蒸发器的下部。蒸发管束24的外侧在与管子垂直方向上间隔设置有折流板27，从熔盐入口5进来的热熔盐经过折流板27形成的流道，把热量传递给蒸发管束24内的工质，温度降低后从熔盐出口6流出蒸发器。下管板26的外侧设置有内包壳29，从下降管3出来的饱和水，经内包壳(29)折流反向，在重力压差的推动下依次流过下管板26、蒸发管束24、上管板25，并在蒸发管束24内完成部分水的汽化、蒸发过程。两相流通过上升管4进入到汽包1，在汽包1内完成汽水分离过程，饱和蒸汽由蒸汽出口8流出蒸发系统，汽包补水通过给水管7进入汽包，以维持汽包1水位处于正常位置，饱和水通过下降管3重新进入蒸发器2，完成蒸发系统的循环过程。一种移动管板式的熔盐蒸汽发生装置，下管板26可移动式的设计可以有效吸收蒸发管束24在冷热态下的膨胀差；同时双管板式的设计方案可以消除U型管、单管板结构上存在的温差及应力。熔盐蒸发器2的立式布置有利于自然循环的建立，节省了循环泵和运行费用；同时熔盐流程在壳侧的布置方式也有利于疏盐，提升系统的安全性。随着熔盐储热能力被大家逐渐认可，熔盐在储能领域的应用会越来越广泛，可以预见上述熔盐蒸发系统具有广阔的应用前景。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动管板式的熔盐蒸汽发生装置，其特征在于：包括汽包(1)、熔盐蒸发器(2)、下降管(3)、上升管(4)、熔盐入口(5)、熔盐出口(6)、给水入口(7)和蒸汽出口(8)；熔盐蒸发器(2)包括了筒体(21)、上封头(22)、下封头(23)、蒸发管束(24)、上管板(25)、下管板(26)、折流板(27)、中心筒(28)、内包壳(29)，汽包(1)布置在熔盐蒸发器(2)的上部，通过下降管(3)、上升管(4)与熔盐蒸发器(2)连接；熔盐蒸发器(2)内的上管板(25)、下管板(26)呈上下布置，蒸发管束(24)与上管板(25)、下管板通过焊接或胀接方式连接成一个整体；在下管板(26)的外侧设置有内包壳(29)，熔盐蒸发器(2)中心布置有中心筒(28)，从汽包(1)引出的下降管(3)通过中心筒(28)进入到熔盐蒸发器(2)的下部。

【技术特征摘要】
1.一种移动管板式的熔盐蒸汽发生装置，其特征在于：包括汽包(1)、熔盐蒸发器(2)、下降管(3)、上升管(4)、熔盐入口(5)、熔盐出口(6)、给水入口(7)和蒸汽出口(8)；熔盐蒸发器(2)包括了筒体(21)、上封头(22)、下封头(23)、蒸发管束(24)、上管板(25)、下管板(26)、折流板(27)、中心筒(28)、内包壳(29)，汽包(1)布置在熔盐蒸发器(2)的上部，通过下降管(3)、上升管(4)与熔盐蒸发器(2)连接；熔盐蒸发器(2)内的上管板(25)、下管板(26)呈上下布置，蒸发管束(24)与上管板(25)、下管板通过焊接或胀接方式连接成一个整体；在下管板(26)的外侧设置有内包壳(29)，熔盐蒸发器(2)中心布置有中心筒(28)，从汽包(1)引出的下降管(...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚飞奇，应仁丽，徐昂，刘可亮，
申请(专利权)人：杭州锅炉集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33