[发明专利]用于太阳能热电站的供水脱气器

说明书

技术领域

本发明涉及一种供水脱气器，其包括具有相连的供水箱的脱气器，所述脱气器和供水箱被并入太阳能热电站的水/蒸汽循环中，所述太阳能热电站具有包含被分配的水/蒸汽循环的热传输介质回路。本发明也涉及一种具有该供水脱气器的太阳能热电站，并涉及一种在太阳能热电站的水/蒸汽循环中，使用脱气器来对供水箱中的供水进行供水除气和/或供水加热的方法。

背景技术

太阳能热电站通常具有热传输介质回路和通过换热器与其耦合的水/蒸汽循环，具有配置在其中的用于将热能转换为机械能的蒸汽涡轮，且具有用于产生电能的相连的发电机。这涉及到例如使用采用抛物面反射镜形式的太阳能元件，所述太阳能元件被一起放在各自的太阳能排中，以形成太阳能阵列，从而以定向的方式将太阳能引导至吸收器上，在所述吸收器中有热传输介质流动。在这种反射器或太阳能阵列中，热能以这种方式被传输至被称为HTF系统(热传输流体系统)中的热传输介质，通常为热油。然后该热传输介质回路的这种热油将其热能发散至换热器中的水/蒸汽循环中所传导的水中。在所述HTF系统中，作为热传输介质的热油被加热到大约400℃，由此，热量被传输至水/蒸汽循环中所传导的水中，产生大约390℃和100巴的蒸汽。然后，包含相连的发电机的至少一个蒸汽涡轮使用蒸汽进行运转，在此之后蒸汽凝结，然后重新作为水在水/蒸汽循环中被传导。

在热传输介质回路中，也可存在集成热储(TES)，其被供给至部分热传输介质，然后在热储中，其散发热能至储存介质。在没有阳光的时候，热储的热储材料或储存介质可以再次将所存储的热能发散至热传输介质，并由此使其可被使用。

为了保持水/蒸汽循环的运行，水/蒸汽循环中所传导的水必须被定期处理。在所谓的Clausius-Rankine循环处理的基础上运行的热电站的水/蒸汽循环(其还经常被应用于太阳能热电站的水/蒸汽循环中)包括被称为脱气器或供水脱气器的设备，其中由蒸汽涡轮的被凝结的排出蒸汽和附加的完全去离子化水所构成的所谓的主凝结水被处理成锅炉供水，并被保留或设置在被分配的供水箱中。这种供水处理包括主凝结水的除气，其是通过排出和移走不能被凝结的气体(例如氮气、二氧化碳和氧气)、通过脱气器中凝结水的机械滴流以及具体地通过将凝结水加热到15至30K而进行的。另外，所述处理包括对有待保持的pH值进行检查和设定，这是通过引入和/或加入计量的量的氨来实现的。类似地，水中(剩余)氧气含量的检查和设定也是重要的，并且这可以通过增加在脱气器上部的盘形锅炉端处的蒸汽流而实施。最后，将主凝结水处理成为供水，这包括在供水容器或供水箱中对处理过(锅炉)供水的连续(起媒介作用的)储存，以连续或持久提供供水，然后其可在任何时间由所谓的高压供水泵供给至蒸汽发电机。

而且，已知的太阳能热电站通常具有所谓的“辅助锅炉”系统或者“辅助锅炉”，其被分配至水/蒸汽循环和/或集成在其中。在备用模式中和当开启和关闭水/蒸汽循环以容许蒸汽(其对于所述处理仍是必须的)产生时，这些辅助锅炉系统是必要的。这些辅助锅炉系统一般是火电的且必须例如提供用于蒸汽涡轮的轴密封的密封蒸汽，必须运行用于真空泵的蒸汽，用以排空蒸汽涡轮的废气凝结器和主凝结水及高压供水预热器。而且，对于具有相连的供水箱的脱气器，这些辅助锅炉系统能够产生加热蒸汽，用以在蒸汽发电机和/或蒸汽涡轮的正常运行之外的时间内对主凝结水进行必需的加热和除气。但是，这些“辅助锅炉”系统或者“辅助锅炉”并不由太阳能热电站的正常主水/蒸汽循环的供水箱或槽供水，而是具有其自带的独立的供水系统。具体地，如果其为火电系统，则由于有关的CO2的交换，这样的辅助锅炉系统直接降低了太阳能热电站的环境友好性。具体地，根据电厂的工程，这样的辅助锅炉系统为相对复杂的额外机组，其还需要复杂、灵敏和难于调节的控制系统。

发明内容

本发明是基于提供解决方案的目的，所述解决方案是根据加热和控制工艺来提供为脱气器供应(加热)蒸汽的不太复杂的可能方式。

具体地，其同样被用于提供用于在太阳能热电站的水/蒸气循环的备用操作和/或开启和/或关闭操作的、正常“标准”的蒸汽发电机和蒸汽涡轮运转之外的操作中提供蒸气和/或热的供水的可能性。

根据本发明，在开始提到的种类的供水脱气器和太阳能热电站的情况下，通过为供水箱分配至少一个附加蒸发器，所述蒸发器在其水侧具有管线连接到供水箱的供水区域，且在其蒸汽侧具有管线连接到供水箱的蒸汽区域，分别可实现这一目的。