光熱發(fā)電高溫多介質(zhì)蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種光熱發(fā)電高溫多介質(zhì)蒸汽發(fā)生方法及其系統(tǒng)，包括熔鹽回路、導(dǎo)熱油回路以及水-蒸汽回路；所述的熔鹽回路由過熱器和換熱器組成；所述的導(dǎo)熱油回路由預(yù)熱器、蒸發(fā)器和換熱器組成；所述的水-蒸汽回路由預(yù)熱器、蒸發(fā)器和過熱器組成；預(yù)熱器中的水與導(dǎo)熱油換熱后進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內(nèi)與經(jīng)換熱器由熔鹽加熱后的導(dǎo)熱油換熱產(chǎn)生飽和蒸汽，飽和蒸汽進(jìn)入過熱器與高溫熔鹽換熱產(chǎn)生過熱蒸汽。本實(shí)用新型既能解決熔鹽與水直接換熱產(chǎn)生蒸汽時(shí)因溫差過大引起的凝固問題，同時(shí)，又能提高蒸汽溫度，提高發(fā)電效率，具有安全、可靠的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】光熱發(fā)電高溫多介質(zhì)蒸汽發(fā)生系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光熱發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及光熱發(fā)電儲能系統(tǒng)中，一種高溫多介質(zhì)蒸汽發(fā)生系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國際上應(yīng)用于光熱發(fā)電中的蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，主要采用油-水換熱方式，導(dǎo)熱油的使用溫度上限為400°C，產(chǎn)生的蒸汽溫度較低，這樣的蒸汽推動蒸汽輪機(jī)工作，朗肯循環(huán)效率較低，限制了汽輪機(jī)的發(fā)電效率；且導(dǎo)熱油溫度過高裂解容易引起碳化現(xiàn)象，使用壽命較短；同時(shí)導(dǎo)熱油有嚴(yán)格的使用規(guī)定，系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)成本較高。
[0003]另一方面，常規(guī)預(yù)熱器的進(jìn)水溫度較低，熔鹽凝固點(diǎn)較高，若高溫熔鹽與水直接換熱，換熱溫差過大，熔鹽溫度易降到凝固點(diǎn)之下，造成熔鹽局部凝固。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種光熱發(fā)電高溫多介質(zhì)蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，既能解決熔鹽與水直接換熱產(chǎn)生蒸汽時(shí)因溫差過大引起的凝固問題，又能提高蒸汽溫度，提高發(fā)電效率，達(dá)到能源最大化利用的效果。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種光熱發(fā)電高溫多介質(zhì)蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，包括依次連接的過熱器、蒸發(fā)器以及預(yù)熱器；所述的過熱器和預(yù)熱器之間設(shè)置有換熱器；所述的過熱器和換熱器通過管路連接組成熔鹽回路；所述的預(yù)熱器、蒸發(fā)器和換熱器通過管路連接組成導(dǎo)熱油回路；所述的預(yù)熱器、蒸發(fā)器和過熱器通過管路連接組成水-蒸汽回路。
[0006]本實(shí)用新型所述的預(yù)熱器與換熱器的連接管路上設(shè)置有膨脹罐以及油泵，導(dǎo)熱油在油泵的推動下在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)運(yùn)行，膨脹罐的存在可以很好的保證系統(tǒng)壓力恒定，維持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
[0007]本實(shí)用新型所述的過熱器與換熱器通過管路相連，形成熔鹽回路，高溫熔鹽經(jīng)過熱器與蒸汽換熱，經(jīng)換熱器與導(dǎo)熱油換熱；所述的預(yù)熱器、蒸發(fā)器以及換熱器依次串聯(lián)形成導(dǎo)熱油回路；所述的預(yù)熱器、蒸發(fā)器、過熱器通過管路依次串聯(lián)形成水-蒸氣回路，水依次經(jīng)過預(yù)熱器、蒸發(fā)器，經(jīng)導(dǎo)熱油加熱變成飽和蒸汽后進(jìn)入過熱器，再與高溫熔鹽換熱形成過熱蒸汽。
[0008]本實(shí)用新型具體的工作過程及原理為:高溫熔鹽介質(zhì)通過過熱器，與過熱器中的飽和蒸汽換熱降溫后進(jìn)入換熱器中并與換熱器中的導(dǎo)熱油進(jìn)行換熱；換熱后的導(dǎo)熱油溫度升高，然后進(jìn)入蒸發(fā)器降溫后進(jìn)入預(yù)熱器并對預(yù)熱器中的水進(jìn)行預(yù)熱；預(yù)熱過的水通入蒸發(fā)器中并與經(jīng)換熱器換熱后升溫的導(dǎo)熱油發(fā)生熱交換產(chǎn)生飽和蒸汽；所述的飽和蒸汽進(jìn)入過熱器與高溫熔鹽介質(zhì)換熱產(chǎn)生過熱蒸汽，至此整個(gè)蒸汽發(fā)生過程完成；所述的過熱蒸汽產(chǎn)生后高溫熔鹽介質(zhì)溫度降低并且再次進(jìn)入換熱器中再次進(jìn)行上述過程的循環(huán)。
[0009]本實(shí)用新型所述的高溫熔鹽介質(zhì)為硝酸鹽、碳酸鹽、氯化鹽或按比例混合制成的二元鹽、三元鹽；所述的高溫熔鹽介質(zhì)的溫度為200°C -1000°C。本實(shí)用新型所述的高溫熔鹽介質(zhì)與換熱器中的導(dǎo)熱油換熱后，高溫熔鹽介質(zhì)的溫度降低，并從換熱器尾部排出；所述的導(dǎo)熱油與預(yù)熱器中的水換熱后可再次進(jìn)入換熱器中循環(huán)使用。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是，解決了【背景技術(shù)】中存在的缺陷，在預(yù)熱器和過熱器兩者之間設(shè)置油-鹽換熱器，采用熔鹽加熱導(dǎo)熱油、導(dǎo)熱油加熱水產(chǎn)生蒸汽的方式，避免了高溫熔鹽直接與水進(jìn)行換熱時(shí)溫差過大而引起的熔鹽凝固問題；經(jīng)過過熱器換熱后的熔鹽進(jìn)入換熱器內(nèi)與導(dǎo)熱油進(jìn)行熱交換，熔鹽經(jīng)過一級換熱后溫度有所降低，與導(dǎo)熱油換熱時(shí)不會引起導(dǎo)熱油溫升過高，從而防止油溫過高裂解引起的碳化現(xiàn)象。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0012]圖1是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖中:①、過熱器、蒸發(fā)器、預(yù)熱器、換熱器；?、膨脹罐；?、油泵；⑦、
⑨、⑩、?、水-蒸汽管路；⑧、?、?、熔鹽管路；?、?、?、?、導(dǎo)熱油管路。
【具體實(shí)施方式】
[0014]圖1所示的是一種光熱發(fā)電高溫多介質(zhì)蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，包括熔鹽回路、導(dǎo)熱油回路以及水-蒸汽回路；所述的熔鹽回路由過熱器①和換熱器④組成；所述的過熱器①和換熱器④兩者之間通過管路⑩:連通；所述的導(dǎo)熱油回路由預(yù)熱器③、蒸發(fā)器②和換熱器④組成，所述的預(yù)熱器③與蒸發(fā)器②之間通過管路#連通，所述的預(yù)熱器③與換熱器④之間通過管路@和管路⑩連通，所述的換熱器④與蒸發(fā)器②之間由管路@連通；所述的水-蒸汽回路由預(yù)熱器③、蒸發(fā)器②和過熱器①組成，所述的預(yù)熱器③與蒸發(fā)器②之間由管路⑩連通，所述的蒸發(fā)器②與過熱器①之間由管路⑨連通。
[0015]本實(shí)用新型的工作流程為:
[0016]熔鹽回路:
[0017]過熱器工作時(shí)，550°C的高溫熔鹽從管路⑧中進(jìn)入過熱器①，給飽和蒸汽加熱，產(chǎn)生535°C的過熱蒸汽，經(jīng)過熱器①換熱后，熔鹽的溫度降至420°C ;降溫后的熔鹽通過管路
⑩:進(jìn)入換熱器④，將換熱器④中250°C的導(dǎo)熱油加熱至390°C，經(jīng)換熱器④換熱后的熔鹽溫度為292°C，仍然比其凝固點(diǎn)(230°C)高60°C以上，換熱后的熔鹽從管路⑩排出。
[0018]導(dǎo)熱油回路:
[0019]經(jīng)換熱器④換熱后的高溫導(dǎo)熱油(溫度為390°C)通過管路?進(jìn)入蒸發(fā)器②，給蒸發(fā)器內(nèi)的水加熱使之蒸發(fā)，產(chǎn)生375°C的飽和蒸汽，經(jīng)蒸發(fā)器②換熱后，導(dǎo)熱油溫度降至280°C，進(jìn)入預(yù)熱器③，給預(yù)熱器③內(nèi)的水預(yù)熱，水溫由104°C被加熱至300°C。導(dǎo)熱油通過油泵⑥在系統(tǒng)中循環(huán)運(yùn)行，膨脹罐⑤可以很好的保證系統(tǒng)壓力恒定，并能承受一定的壓力波動。
[0020]水-蒸汽回路:
[0021]104°C水通過管路⑩進(jìn)入預(yù)熱器③，經(jīng)過導(dǎo)熱油預(yù)熱，水溫升高到30(TC;預(yù)熱后的水通過管路⑩進(jìn)入蒸發(fā)器②，再次經(jīng)過390°C的高溫導(dǎo)熱油換熱后成為375°C的飽和水蒸汽，飽和水蒸汽通過過熱器①經(jīng)高溫熔鹽加熱，溫度升高至535°C，成為過熱蒸汽，供給需要過熱蒸汽的設(shè)備。
[0022]以上說明書中描述的只是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，各種舉例說明不對本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容構(gòu)成限制，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員在閱讀了說明書后可以對以前所述的【具體實(shí)施方式】做修改或變形，而不背離發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種光熱發(fā)電高溫多介質(zhì)蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于:包括依次連接的過熱器、蒸發(fā)器以及預(yù)熱器；所述的過熱器和預(yù)熱器之間設(shè)置有換熱器；所述的過熱器和換熱器通過管路連接組成熔鹽回路；所述的預(yù)熱器、蒸發(fā)器和換熱器通過管路連接組成導(dǎo)熱油回路；所述的預(yù)熱器、蒸發(fā)器和過熱器通過管路連接組成水一蒸汽回路。
2.如權(quán)利要求1所述的一種光熱發(fā)電高溫多介質(zhì)蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于:所述的預(yù)熱器、蒸發(fā)器與換熱器組成的導(dǎo)熱油回路上設(shè)置有膨脹罐以及油泵。
3.如權(quán)利要求1所述的一種光熱發(fā)電高溫多介質(zhì)蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于:所述的過熱器與換熱器通過管路相連，形成熔鹽回路，高溫熔鹽經(jīng)過熱器與蒸汽換熱，經(jīng)換熱器與導(dǎo)熱油換熱；所述的預(yù)熱器、蒸發(fā)器以及換熱器依次串聯(lián)形成導(dǎo)熱油回路；所述的預(yù)熱器、蒸發(fā)器、過熱器通過管路依次串聯(lián)形成水-蒸氣回路，水依次經(jīng)過預(yù)熱器、蒸發(fā)器，經(jīng)導(dǎo)熱油加熱變成飽和蒸汽后進(jìn)入過熱器，再與高溫熔鹽換熱形成過熱蒸汽。
【文檔編號】F22B1/16GK203384951SQ201320032260
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月22日
【發(fā)明者】李華, 劉平心, 何毅, 劉國敏, 張雷, 郭廷偉, 殷建平, 田洪增 申請人:江蘇太陽寶新能源有限公司