[发明专利]太阳能光热发电的熔盐蒸汽发生装置及其发生方法

说明书

技术领域

本发明属于蒸汽发生设备的技术领域，尤其涉及一种用于太阳能光热发电的熔盐蒸汽发生系统。

背景技术

蒸汽发生器是一种利用热能将水汽化为蒸汽的设备。随着太阳能光热发电技术的发展，熔盐成为传热、蓄热的主要介质，在太阳能光热发电中常用的熔盐的熔点较高，熔盐和水直接换热时，当温度低于熔盐的熔点时，熔盐极易凝固，这将给蒸汽发生器带来堵塞、换热表面结晶等问题，传统的方法为把进入换热器的水先加热到高温高压状态，在加热过程中会消耗大量能源，同时由于压力过高，对设备结构及控制要求较高，制造和运行成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种采用熔盐-导热油-水换热的太阳能光热发电的熔盐蒸汽发生装置及其发生方法。

本发明所采用的技术方案为：一种太阳能光热发电的熔盐蒸汽发生装置，包括过热器、第一换热器以及第二换热器，所述的三者之间通过管路依次连通并构成一个回路。

具体的连接方式为：本发明所述的过热器的熔盐出口连接第一换热器的熔盐进口；第一换热器的导热油进出口连接第二换热器的导热油进出口。

为了使导热油温度发生变化时保持密闭油路系统内压力稳定，本发明所述的第一换热器的导热油进口与第二换热器的导热油出口的连接管路上设置有稳压装置；第一换热器的导热油进口与第二换热器的导热油出口的连接管路上还设置有预热器，用于导热油的初次预热；第一换热器的导热油进口与第二换热器的导热油出口的连接管路上设置还有循环泵。

同时，本发明还提供了一种太阳能光热发电的熔盐蒸汽发生方法：熔盐经过过热器进行换热后进入第一换热器换热，换热后的熔盐再与第一换热器中的导热油进行换热；之后导热油进入第二换热器并与第二换热器中的水进行换热并产生饱和蒸汽，随后饱和蒸汽进入过热器并与过热器内的熔盐换热产生蒸汽流出。

本发明所述的方法包括熔盐回路、导热油回路以及水-蒸汽回路三种回路。

其中，所述的熔盐回路为：高温熔盐从过热器上的进口进入，换热后的高温熔盐从过热器的出口流出，再从第一换热器的熔盐进口进入第一换热器，换热后的低温熔盐从熔盐出口流出。

所述的导热油回路为：通过预热器预热后的导热油从第一换热器下的导热油进口进入，经过和高温熔盐换热后的高温导热油从第一换热器上的导热油出口流出；高温导热油从第二换热器上的导热油进口进入，和水换热后的低温导热油从第二换热器下的导热油出口流出。

所述的水-蒸汽回路为：水从第二换热器下的进口进入，经过高温导热油换热后产生的高温饱和蒸汽从第二换热器上的出口流出进入过热器，经过高温熔盐换热后产生的过热蒸汽从过热器上的蒸汽出口流出。

本发明的有益效果是：本发明采用了熔盐-导热油-水换热，大大降低了对进入换热器的水的温度和压力要求，解决了太阳能光热发电系统中熔盐换热遇冷凝固、换热表面结晶等问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的优选实施例的结构示意图；

图中：1、过热器；2、第一换热器；3、第二换热器。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，450℃熔盐从过热器1上的管口(1)进入，换热后的400℃熔盐从管口(2)流出，再从管口(3)进入换热器2，换热后的300℃熔盐从管口(4)流出。

通过预热器4预热后的200℃导热油从换热器2下的管口(6)进入，经过和高温熔盐换热后的350℃导热油从换热器2上的管口(5)流出；350℃导热油从换热器3上的管口(7)进入，和水换热后的200℃导热油从换热器3下的管口(8)流出。

90℃水从换热器3下的管口(11)进入，经过高温导热油换热后产生的190℃饱和蒸汽从换热器3上的管口(10)流出；190℃饱和蒸汽从过热器1下的管口(10)进入，经过高温熔盐换热后产生的340℃过热蒸汽从过热器1上的管口(9)流出。

图中的箭头方向为介质的流动方向，(a)回路表示熔盐回路，(b)回路表示导热油回路，(c)回路表示水-蒸汽回路。

以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离发明的实质和范围。