[实用新型]一种用于太阳能光热发电的熔盐蓄热换热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及热量储存及传递技术领域，尤其涉及一种用于太阳能光热发电的熔盐蓄热换热装置。

背景技术

太阳能光热发电即CSP（Concentrated Solar Power），指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。

由于受到季节、气候、昼夜、地理纬度和海拔高度等的影响，太阳辐射是间断且不稳定的，要使太阳能能够持续稳定地被利用，就必须很好地解决蓄能和能量转换问题，这也是太阳能利用的薄弱环节之一。在相变材料传热研究方面，Hunold设计了一种直立式的管壳式换热器，采用NaNO₃（熔点为305℃）作为蓄热材料，证实了潜热蓄热在技术上是可行的，不过他的实验研究只限于一种换热器和蓄热材料。1981年，美国等9个国家在西班牙的Tabernas试验基地建成了一座槽型抛物面太阳能发电装置，采用矿物油作为传热和蓄热介质，验证了太阳能发电以及高温显热蓄热的可行性。为了满足电站运行温度越来越高的要求，必须提高蓄热系统的工作温度，而熔盐由于成本低、使用温度高以及在高温时蒸汽压力非常低等优点，成为良好的高温蓄热材料，但是，现有技术中针对熔盐的换热装置还不能充分发挥熔盐的作用，使热能转换不完全。

发明内容

为了满足以上领域的需求和不足，本实用新型的目的是提供了一种用于光热发电的蓄热换热装置，该蓄热换热装置能够有效利用熔盐的蓄热性能，且能使热能转换较为完全。本实用新型的目的是这样实现的：

本发明提供了一种用于光热发电的蓄热换热装置，包括高温熔盐罐（1）、用于熔盐和蒸汽进行热交换的多级蒸汽吸热交换系统、透平汽轮发电机（8）、低温熔盐罐（9）、水预热交换器（7）、热水贮缸（3）和太阳能吸热器（11）；所述太阳能吸热器（11）、高温熔盐罐（1）、多级蒸汽吸热交换系统和低温熔盐罐（9）通过输盐管道依次串联，形成循环的熔盐回路；所述水预热交换器（7）、热水贮缸（3）、多级蒸汽吸热交换系统和透平汽轮发电机（8）通过蒸汽管道依次串联，形成循环的蒸汽回路。

所述用于熔盐和蒸汽进行热交换的多级蒸汽吸热交换系统由两个以上的蒸汽交换器串联组成。

所述用于熔盐和蒸汽进行热交换的多级蒸汽吸热交换系统由过热蒸汽交换器（4）、饱和蒸汽交换器（5）和水蒸气交换器（6）依次串联组成。

所述太阳能吸热器（11）、高温熔盐罐（1）、过热蒸汽交换器（4）、饱和蒸汽交换器（5）、水蒸气交换器（6）和低温熔盐罐（9）通过输盐管道依次串联，形成循环的熔盐回路；所述水预热交换器（7）、热水贮缸（3）、水蒸气交换器（6）、饱和蒸汽交换器（5）、过热蒸汽交换器（4）和透平汽轮发电机（8）通过蒸汽管道依次串联，形成循环的蒸汽回路。

所述高温熔盐罐（1）中设置液下抽盐泵（2）；所述低温熔盐罐（9）中设置液下抽盐泵（10）。

所述高温熔盐罐（1）与低温熔盐罐（9）通过单独输盐管道相连。

所述水预热交换器（7）上分别设置进水管道和出水管道。

所述太阳能吸热器（11）为太阳能塔式吸热器。

本实用新型所提供的用于光热发电的蓄热换热装置，在高温熔盐罐与低温熔盐罐之间设置了多级蒸汽吸热交换系统，即由过热蒸汽交换器、饱和蒸汽交换器和水蒸气交换器依次串联组成，能够使高温熔盐与水蒸气之间的热交换更加充分和完全，提高了过热蒸汽产生的效率。同时，在预热交换器与水蒸气交换器之间设置热水贮缸，以保证过热蒸汽在透平汽轮发电机中形成冷凝水之后能够更快地转换为水蒸气，进行下一轮热交换循环过程。经过热蒸汽交换器换热后的熔盐部分进入饱和蒸汽发生器，部分进入水预热交换器预热凝结水泵流下的水，余热利用。

附图说明

图1为本实用新型的用于光热发电的蓄热换热装置的结构图。

其中，1-高温熔盐罐，2-液下抽盐泵，3-热水贮缸，4-过热蒸汽交换器，5-饱和蒸汽交换器，6-水蒸气交换器，7-水预热交换器，8-透平汽轮发电机，9-低温熔盐罐，10-液下抽盐泵，11-太阳能吸热器，12-阀门，13-阀门，14-阀门。

具体实施方式