具有备用热供应系统的太阳能蒸汽发生器技术方案

提供了一种用于太阳能接收器蒸汽发生器的备用热供应系统，以便在夜间时段期间、当太阳辐射不可用时保持该系统处于相对恒定的温度。具有备用的热供应系统的一种示例性太阳能蒸汽发生器包括蒸汽回路，该蒸汽回路具有至少一个太阳能板、蒸汽鼓和循环泵，由此太阳能加热水来产生蒸汽，该蒸汽被提供至蒸汽鼓。该备用热供应系统包括外部备用加热器，其中来自蒸汽鼓的水被提供至外部备用加热器。在夜间时段期间促动隔热阀，以允许水循环通过备用加热器。太阳能蒸汽发生器的另一个示例性实施例包括内部备用热供应系统，其具有浸入蒸汽鼓中以便在夜间时段期间直接加热水的加热器元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开大体涉及太阳能蒸汽发生器，且更具体而言，涉及具有备用热供应系统的 太阳能蒸汽发生器。
技术介绍
使用太阳能来加热工作流体是已知的，工作流体起作用来为工业过程提供热能或 者产生电功率。在发电应用中，来自太阳的辐射能集中到太阳能接收器上来加热工作流体， 由此使用该热量来产生蒸汽，以便为使发电机转动来提供电力的涡轮机供以动力。在白天 时段期间，辐射能可用来加热工作流体。但是在夜间时段期间，热传递流体冷却下来，从而 在白天时段到来时导致能量损失以及用来加热传递流体的更长的恢复时间。当白天返回 时，太阳能再次加热工作流体，这可在以最优的水平执行发电之前占用相当长的时间段。此 夕卜，太阳能接收器中的构件的反复的热循环提高了这些构件上的应力，该应力可导致开裂、 构件寿命缩短或者构件故障。因此，存在降低由于反复的冷却和加热而产生的、太阳能接收器的构件的热循环 的效应的需要。此外，存在当白天来临时缩短太阳能发电机的起动时间的需要。本专利技术提供了一种备用热供应系统来克服与在夜间时段期间热传递流体的冷却 相关联的这些问题。
技术实现思路
根据本文所说明的各方面，提供了一种包括太阳能板的太阳能蒸汽发生器，太阳能板加热穿过其中的流体。蒸汽鼓将蒸汽与从太阳能板接收的流体分开；并且然后将该流 体提供给太阳能板。备用热供应系统在提供给太阳能板的太阳能低的时段期间加热蒸汽鼓 中的流体。根据本文所说明的其它方面，存在一种在夜间时段期间保持太阳能蒸汽发生器内 的流体处于预期的温度的方法。该方法包括利用备用热量加热流过太阳能板的流体，使被 加热的流体循环到使蒸汽与从太阳能板接收的流体分开的蒸汽鼓；以及使来自蒸汽鼓的流 体循环回到太阳能板。该方法还包括当流体的温度跌落到期望温度之下时使流体流循环到 备用加热器；以及使被加热的流体流从备用加热器循环回到蒸汽鼓。通过以下附图和详细描述例示了以上所述的以及其它的特征。附图说明现在参照附图，其是示例性实施例，且其中同样的元件类似地编号图1是根据本专利技术的太阳能蒸汽发电系统的示意图；图2是根据本专利技术的、在蒸汽鼓外部具有备用热供应系统的太阳能蒸汽发生器的 示意性视图；且图3是根据本专利技术的、在蒸汽鼓内部具有备用热供应系统的太阳能蒸汽发生器的 另一个实施例的示意性视图。具体实施例方式参照图1和图2，本专利技术提供了太阳能蒸汽发生器或者太阳能接收器100，其包括 用于在夜间时段(或者低太阳能时段)期间、当太阳辐射101不可用时保持太阳能接收器 内的水132处于相对恒定的温度的备用热供应系统109。保持太阳能接收器100处于恒定 温度将缩短当太阳辐射针对蒸汽发生变得可用时的恢复时间。恒定温度还将减小厚壁蒸汽 发生器构件上的热循环应力，由此提高构件寿命。太阳能接收器100显示为太阳能发电系 统10的一部分，然而，本专利技术构想了太阳能接收器100和备用热供应系统109还可用于需 要对流体进行太阳能加热的工业应用和其它系统。参看图1，根据本专利技术的一个实施例的太阳能接收器100显示为设置在塔架102 上、太阳能收集器104 (诸如镜面或者定日镜)的场中。太阳能收集器104布置在塔架附近， 以便将来自太阳106的太阳能或者太阳辐射101引导到太阳能接收器100。定日镜104可 具有弯曲的或者平坦的构造。各个定日镜可为响应于太阳的相对位置可独立地调节的。例 如，定日镜可布置成阵列，由此各个阵列的定日镜由构造成以便探测和跟踪太阳的相对位 置的一个或多个控制装置(未显示)单独地控制或者与该阵列的其它定日镜一起由该一个 或者多个控制装置控制。因而，定日镜104可根据太阳106的位置进行调节，以便将太阳光 反射到接收器100上，由此加热接收器100中的流体(例如水、传递流体)。在本专利技术的一个实施例中，太阳能接收器100在图1中示出，水由其加热，以便产 生用于使蒸汽涡轮机发电机113旋转的蒸汽。太阳能接收器100包括从输入管或者导管 112接收水(或者其它流体)的管道(或者管路)124 (见图2)的至少一个面板122。如下 文将更详细地描述的，太阳能接收器100可包括执行不同的功能以便将太阳的辐射热量传 递到流过管道的水和/或蒸汽的多个面板。如图1和2中所示，定日镜104将太阳的太阳辐射引导到太阳能接收器100，且更 具体而言引导到具有流过其中的水和/或蒸汽的管道124的面板122上。辐射热量101使 流过其中的水的温度升高，以便产生高温蒸汽。然后通过输出管或者导管114将该蒸汽127 提供至发电系统，例如涡轮机发电机112。具体而言，如图1中所示，将蒸汽提供至蒸汽涡轮 机126，蒸汽涡轮机126为发电机128供以动力，以便产生电力146。图2示意性地示出了本专利技术的太阳能蒸汽发生器100的一个实施例。如图所示，该太阳能接收器包括太阳能板118 (或蒸发器)，蒸汽鼓119以及备用热供应系统109。如 上文所描述的，蒸发器118包括接收水和/或水与蒸汽混合物并且起作用来提高流过相应 的管道的水的温度的管道124的至少一个面板122。典型地，蒸发器118包括多个面板。如图所示，蒸汽鼓119通过输入导管112接收来自蒸汽涡轮机126的再循环的水和/或水与蒸汽混合物125。在蒸汽鼓119中，进入的水125通过水分配集管(未显示)沿 着鼓的整个长度分配。分配集管中的喷嘴(未显示)沿着向下方向引导进入的水，以便最 小化紊流并且有助于循环。水125在鼓119中与水132混合，并且被引导到下水管134。下 水管134始于蒸汽鼓处且终止于蒸发器入口 136处，从而将水引导至蒸发器118。 循环泵138将再循环的水132从设置在蒸发器面板(一个或多个)118 (即水壁) 的顶部处的蒸汽鼓119泵送到蒸发器面板(一个或多个)的底部入口 136。该循环泵138 针对所有负载状态提供流向蒸发器面板(一个或多个)的冷却水的恒定流动。这容许对负 载变化做出快速响应。 来自蒸发器118的饱和蒸汽与水混合物139在137处进入蒸汽鼓119，并且被弓丨导到 分离器(未显示)。蒸汽127通过出口导管114离开蒸汽鼓119的顶部而到达涡轮机发电机 112。鼓119装备有安全阀、排放阀、压力传送器、压力计、水位计以及水位指示器(未显示)。流量阀160设置在输入导管112中，以便控制再循环的水(或给水)132到蒸汽 鼓119的流动，以便在蒸汽鼓中保持水的期望水位。流量阀响应于表示蒸汽鼓中的水的 水位、蒸汽127的流率以及给水125的流率的一个或多个控制信号来打开和关闭。如图 2中所示，可由水位传感器162、测量蒸汽流率的流量计164以及测量给水流率的流率计 (flowrate) 166来提供控制信号。蒸汽鼓119中的水的水位的控制确保了用于蒸汽回路的 足够的水132，并且防止过渡装填，过渡装填可导致水132通过输出导管114离开蒸汽鼓。由输出导管114提供至蒸汽涡轮机126的蒸汽114膨胀，并且使涡轮机和发电机 128旋转，从而在146处产生电力。离开涡轮机的蒸汽被供给回到输入导管112，以便被再循 环通过太阳能接收器100。太阳能发电系统构思了具有设置在涡轮机126和太阳能接收器 100的输入管112中间的冷凝器140，以便冷却离开的涡轮机蒸汽，以将蒸汽冷凝成水125本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能蒸汽发生器，包括：　　加热从中穿过的流体的太阳能板；　　使蒸汽与从所述太阳能板接收的流体分离的蒸汽鼓；所述蒸汽鼓将所述流体提供至所述太阳能板；　　在提供至所述太阳能板的太阳能低的时段期间加热所述蒸汽鼓中的流体的备用热供应系统。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：B泰根，M帕科斯，
申请(专利权)人：阿尔斯托姆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]