组合式蒸发器及含有该蒸发器的蒸发系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种可用于熔盐储热产低、中压蒸汽的组合式蒸发器及含有该蒸发器的蒸发系统。该组合式蒸发器的壳体内上下分布有气相空间和液相空间，气相空间内布置有采用气相空间蒸汽对液相空间给水进行预热的预热管束，液相空间内布置有蒸发管束以加热液相空间给水，气相空间与蒸发器的蒸汽出口之间还布置有过热管束以加热蒸汽，壳体底部设有循环加热接管在启动阶段加热液相空间的给水。蒸发系统包括上述的组合式蒸发器、高温熔盐罐、低温熔盐罐、启动电加热器和启动循环泵，高温熔盐罐的出口分别连接至过热管束、蒸发管束的入口端，低温熔盐罐的入口分别连接至过热管束、蒸发管束的出口端。其有益效果是节约用地和成本，使用寿命长。使用寿命长。使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
组合式蒸发器及含有该蒸发器的蒸发系统


[0001]本技术涉及一种一体化设计的兼具预热、过热功能的蒸发器。

技术介绍

[0002]利用谷电加热熔盐进行储热，在需要时再用熔盐与水换热产生蒸汽用于工业供热，已成为一种可行的谷电利用方式。在这种应用场景中，蒸汽压力一般低于5MPa，熔盐在蒸发器内的进出口温差较大，多为100到200摄氏度。常规的蒸发系统往往需要设置预热器、蒸发器、汽包、过热器来实现将常温给水加热蒸发成为过热蒸汽的功能。该系统设备较多，系统复杂，占地面积较大，投资大，且需要伴热的设备和管路多，运行成本较高。
[0003]由于前述应用场景中蒸汽压力不高且蒸汽用于工业加热，对蒸汽带水率要求不高，因此蒸发器采用釜式蒸发器更为经济。为节约安装空间和制造成本，公开号为CN110578915A的中国专利技术申请“一种带有预热器和过热器的蒸汽发生器”中，水的预热、蒸发、过热三个阶段均在一个主体设备中进行，它是以立式U型换热器为原型改进后设计而成，热媒走管程，给水走壳程，最终形成集预热、蒸发、过热为一体的过热蒸发器。但由于熔盐进出口温差较大，使得管板温差应力较大，容易导致换热管与管板的封口焊失效。因此常规的釜式蒸发器不能满足需要。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是提供一种可用于熔盐储热产低中、压蒸汽的组合式蒸发器及含有该蒸发器的蒸发系统。
[0005]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：组合式蒸发器，包括筒体及其两端的封头形成的壳体，所述的壳体内上下分布有气相空间和液相空间，气相空间内布置有采用气相空间的蒸汽对液相空间的给水进行预热的预热管束，液相空间内布置有蒸发管束，蒸发管束用于加热液相空间给水，气相空间与蒸发器的蒸汽出口之间还布置有过热管束，过热管束用于加热蒸汽，壳体的底部设有循环加热接管，用于在蒸发器的启动阶段循环加热液相空间的给水。该组合式蒸发器中，利用不同管束分别完成预热、蒸发和过热功能，预热管束、蒸发管束、过热器均位于同一个壳侧空间内，可减少连接管路，降低系统运行风险，提高系统经济性。系统正常运行时可利用蒸汽预热给水防止低温给水与熔盐换热减少熔盐凝固风险；给水被加热后直接进入下部液相空间，饱和蒸汽冷凝后也直接进入液相空间，系统构成简化。相较于现有技术CN110578915A中采用同一U型管束的不同分段分别作为预热段、蒸发段和过热段而言，更为灵活可调，且便于实现后续的集箱式换热结构改造。
[0006]在筒体的下半部设置有蒸发管束，蒸发管束由第一入口集箱、第一出口集箱、第一支撑板和焊接于第一入口集箱、第一出口集箱之间的第一蛇形管束组成，第一支撑板支撑第一蛇形管束，第一入口集箱和第一出口集箱均开口朝下穿过筒体与筒体焊接；在筒体的上半部的一端设有预热管束，预热管束由第二入口集箱、第二出口集箱、第二支撑板和焊接于第二入口集箱、第二出口集箱之间的第二蛇形管束组成，第二入口集箱、第二出口集箱均
穿过筒体与筒体焊接，第二入口集箱的一端开口而一端封闭，开口端位于筒体外作为进水口，第二出口集箱的两端封闭但位于筒体外的一端采用法兰和法兰盖连接，第二出口集箱的底部开设有给水出口接管，用于将预热后的给水排入液相空间；在筒体的顶部设置有蒸汽过热器，蒸汽过热器由第二筒体、第二封头、过热管束、管侧入口接管、管侧出口接管、蒸汽出口接管组成，第二封头通过第二筒体与筒体连通，过热管束位于第二筒体内，其两端分别与管侧入口接管、管侧出口接管连接，蒸汽出口接管位于第二封头上；循环加热接管设置在筒体底部。该种蒸发器的预热管束和蒸发管束均采用集箱连接的蛇形管束，解决了常规管板热应力大易导致封口焊失效的问题。而过热管束温差相对小，可采用集箱连接的蛇形管束，或其它的换热管结构。
[0007]可在两端的封头上均设置有人孔，所述的第二出口集箱位于筒体外的一端也可作为检修人孔，方便检修。
[0008]本技术的蒸发系统包括上述的组合式蒸发器，还包括高温熔盐罐、低温熔盐罐、启动电加热器和启动循环泵，高温熔盐罐的出口分别连接至组合式蒸发器的过热管束和蒸发管束的入口端，低温熔盐罐的入口分别连接至组合式蒸发器的过热管束和蒸发管束的出口端，启动循环泵连接在循环加热接管的出口端和组合式蒸发器的给水进口之间，且在该管路中采用所述的启动电加热器加热循环水。
[0009]本技术的有益效果是：实现了预热、蒸发、过热一体化，节约了用地；减少了设备之间的管道及仪表；熔盐走管内依靠重力排净，设备壳体不需要进行电伴热，从而降低了建造和运行成本；采用蛇形管加集箱型式，解决了常规管板热应力大易导致封口焊失效的问题，使用寿命长。
附图说明
[0010]图1是本技术的组合式蒸发器的结构示意图。
[0011]图2是本技术的蒸发系统的结构示意图。
[0012]图3是常规蒸发系统的组成示意图。
[0013]图中标记为：1
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筒体，2
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封头，3
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第二筒体，4
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第二封头，5
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蒸发管束，6
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预热管束，7
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蒸汽过热器，8
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循环加热接管，9
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人孔，10
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组合式蒸发器，11
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高温熔盐罐，12
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低温熔盐罐，13
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启动循环泵，14
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启动电加热器，15
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给水预热器，16
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蒸发器，17
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过热器，51
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第一入口集箱，52
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第一出口集箱，53
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第一支撑板，54
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第一蛇形管束，61
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第二入口集箱，62
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条二出口集箱，63
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第二支撑板，64
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第二蛇形管束，65
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给水出口接管，71
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过热管束，72
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管侧入口接管，73
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管侧出口接管，74
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蒸汽出口接管，101
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进水口。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0015]如图1所示，本技术的组合式蒸发器由筒体1、封头2、第二筒体3、第二封头4组成壳体空间，两端的封头2上均设有人孔9。在筒体1的下半部设置有蒸发管束5，它由第一入口集箱51、第一出口集箱52、第一支撑板53和焊接于前述的两个集箱之间的第一蛇形管束54组成。第一入口集箱51和第一出口集箱52开口朝下穿过筒体1与筒体1焊接，第一支撑板53用于支撑第一蛇形管束54。在筒体1的上半部一端设有预热管束6，它由第二入口集箱61、
第二出口集箱62、第二支撑板63和焊接于该两集箱之间的第二蛇形管束64焊组成。第二入口集箱61、第二出口集箱62穿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.组合式蒸发器，包括筒体（1）及其两端的封头（2）形成的壳体，所述的壳体内上下分布有气相空间和液相空间，其特征是：气相空间内布置有采用气相空间的蒸汽对液相空间的给水进行预热的预热管束（6），液相空间内布置有蒸发管束（5），蒸发管束（5）用于加热液相空间给水，气相空间与蒸发器的蒸汽出口之间还布置有过热管束（71），过热管束（71）用于加热蒸汽，壳体的底部设有循环加热接管（8），用于在蒸发器的启动阶段循环加热液相空间的给水。2.如权利要求1所述的组合式蒸发器，其特征是：在筒体的下半部设置有蒸发管束（5），蒸发管束（5）由第一入口集箱（51）、第一出口集箱（52）、第一支撑板（53）和焊接于第一入口集箱（51）、第一出口集箱（52）之间的第一蛇形管束（54）组成，第一支撑板（53）支撑第一蛇形管束（54），第一入口集箱（51）和第一出口集箱（52）均开口朝下穿过筒体（1）与筒体（1）焊接；在筒体（1）的上半部的一端设有预热管束（6），预热管束（6）由第二入口集箱（61）、第二出口集箱（62）、第二支撑板（63）和焊接于第二入口集箱（61）、第二出口集箱（62）之间的第二蛇形管束（64）组成，第二入口集箱（61）、第二出口集箱（62）均穿过筒体（1）与筒体（1）焊接，第二入口集箱（61）的一端开口而一端封闭，开口端位于筒体（1）外作为进水口（101），第二出口集箱（62）的两端封闭但位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭俊，季敏东，郝利军，李有霞，周松锐，
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：