[发明专利]一种采用冷熔盐调节的塔式太阳能光热蒸汽发生系统

说明书

本发明提供了一种采用冷熔盐调节的塔式太阳能光热蒸汽发生系统，其特征在于，包括用于将水蒸发形成汽水混合物的蒸发器，用于对汽水混合物进行汽水分离产生饱和蒸汽的汽包，用于加热饱和蒸汽产生过热蒸汽的过热器，以及用于产生再热蒸汽的再热器；其中，过热器壳程入口、再热器壳程入口和蒸发器壳程入口至少接入一个冷熔盐调节管道，冷熔盐调节管道连接冷熔盐储罐。该系统适应负荷和压力范围大，满足太阳能光热电厂在多云、阴雨或夜晚等工况下稳定运行，减少电厂停机工况的发生，显著提升电厂的发电效率。

技术领域

本发明涉及一种采用冷熔盐调节的塔式太阳能光热蒸汽发生系统。

技术背景

国家发改委、能源局发布了《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》(发改基础[2016]2795号)，提出了非石化能源跨越发展行动，到2030年非石化能源发电量占全部发电量的比重争取要达到50％。目前阶段，光热发电项目的工程造价约2.5-3万元/kW，预计到2020年，工程造价会降低至1.5万元/kW，届时，上网电价会降低至0.75元/kWh以下。截止2030年光热发电总装机容量比例达17％(总装机容量30亿kW)，总发电量达9％(总发电量10亿kWh)。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用冷熔盐调节的塔式太阳能光热蒸汽发生系统。

为了达到上述目的，本发明提供了一种采用冷熔盐调节的塔式太阳能光热蒸汽发生系统，其特征在于，包括用于将水蒸发形成汽水混合物的蒸发器，用于对汽水混合物进行汽水分离产生饱和蒸汽的汽包，用于加热饱和蒸汽产生过热蒸汽的过热器，以及用于产生再热蒸汽的再热器；其中，过热器壳程入口、再热器壳程入口和蒸发器壳程入口至少接入一个冷熔盐调节管道，冷熔盐调节管道连接冷熔盐储罐。

优选地，装有高温熔盐的热熔盐储罐连接第一管道，第一管道分支为第二管道和第三管道，第二管道连入过热器壳程入口，第三管道连入再热器壳程入口，过热器壳程出口熔盐管道和再热器壳程出口熔盐管道分别连入第四管道和第五管道，第四管道和第五管道并入第六管道，第六管道连入蒸发器壳程入口，第二管道和第三管道分别连接第一冷熔盐调节管道和第二冷熔盐调节管道的一端，第六管道连接第三冷熔盐调节管道的一端，第一冷熔盐调节管道和第二冷熔盐调节管道以及第三冷熔盐调节管道的另一端均连接冷熔盐储罐。

更优选地，所述的采用冷熔盐调节的塔式太阳能光热蒸汽发生系统还包括用于对水进行预热的预热器，蒸发器壳程出口连入第七管道，第七管道连入预热器壳程入口，预热器壳程出口连入第八管道的一端，第七管道连接第四冷熔盐调节管道的一端，第四冷熔盐调节管道及第八管道的另一端连入冷熔盐储罐。

更优选地，给水通过给水泵连入第九管道，第九管道连接预热器的管程入口，预热器管程出口连接第十管道，第十管道出口连接汽包，汽包通过第十一管道连接蒸发器管程，经蒸发器换热后产生汽水混合物通过第十二管道出口连接汽包，汽包产生的饱和蒸汽的蒸汽出口连接第十三管道，第十三管道出口连接过热器管程，过热器管程出口连接第十四管道，第十四管道连接蒸汽轮机进行透平发电。

更优选地，所述的给水温度≥250℃。

更优选地，蒸汽轮机的低温再热蒸汽出口端通过第十五管道连接再热器管程，再热器管程出口连接第十六管道，第十六管道出口连接蒸汽轮机进行透平发电。

优选地，所述的熔盐的主要成分为40％KNO₃和60％NaNO₃的混合物，熔盐结晶温度约236℃。

优选地，所述高温熔盐温度约为565℃，低温熔盐温度约为290℃。

优选地，所述的采用冷熔盐调节的塔式太阳能光热蒸汽发生系统的负荷变化范围10％-110％。

优选地，所述的采用冷熔盐调节的塔式太阳能光热蒸汽发生系统适用于蒸汽压力≥5MPa。