[发明专利]太阳能光热发电熔盐蒸汽发生系统的水侧系统及运行方法

说明书

本发明公开了一种太阳能光热发电熔盐蒸汽发生系统的水侧系统及运行方法，水侧系统包括预热器、汽包、蒸发器、过热器、再热器和启动单元，所述启动单元包括启动循环泵和电加热器，启动循环泵串联设置在启动循环管中，电加热器设置在与预热器进口管或预热器出口管并联设置的电加热器管路中；所述再热器进口管通过第一管路与过热器进口管或过热器出口管相连，再热器出口管通过第二管路与冷凝器或除氧器相连。所述运行方法具体为冷态启动方法。本发明在实现系统预热功能、保证系统安全可靠运行的前提下简化了系统构成和系统运行方式、降低了系统成本，同时系统的预热也保证了进入系统的熔盐不会发生凝固，也可以减小设备热应力和热冲击。

技术领域

本发明涉及太阳能光热发电的技术领域，更具体地讲，涉及一种太阳能光热发电熔盐蒸汽发生系统的水侧系统及启动运行方法。

背景技术

以熔盐为传热储热介质的塔式太阳能光热发电技术，具有工作温度高，热传递路程短、热损耗少，综合效率高，适合于大规模、大容量商业化应用的优点，正逐渐成为太阳能光热发电的主流技术。以熔盐为传热介质的蒸汽发生系统(以下简称熔盐蒸汽发生系统)在塔式太阳能光热发电站中有着至关重要的作用，其启动和运行关系到系统过热蒸汽的产出质量和稳定性，从而影响到整个电站的运行性能。

由于熔盐凝固点较高，熔盐蒸汽发生系统冷态启动时需要专门的预热过程，以防止进入系统的熔盐发生凝固。系统盐侧的预热可通过电伴热带或蒸汽加热器加热完成，而系统水侧的预热则需要专门的系统设置和运行方案来实现。

目前，熔盐蒸汽发生系统水侧的启动预热主要通过外置电加热器来提供热量，但在系统的设计如管路、阀门设置上存在系统复杂且无统一规范等诸多问题，设计和运维成本高。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种太阳能光热发电熔盐蒸汽发生系统的水侧系统，可实现冷态启动过程中水侧系统的预热及各工况下蒸汽发生系统的正常运行，并对其预热运行方法进行了方案设计。

本发明的一方面提供了太阳能光热发电熔盐蒸汽发生系统的水侧系统，所述水侧系统包括预热器、汽包、蒸发器、过热器、再热器和启动单元，预热器通过预热器进口管与给水单元相连并通过预热器出口管与汽包相连，汽包通过汽包下降管与蒸发器相连并通过过热器进口管与过热器相连，蒸发器通过汽包上升管与汽包相连并通过启动循环管与预热器进口管相连，过热器通过过热器出口管与汽轮机高压缸的进汽管相连，再热器通过再热器进口管与汽轮机高压缸的排汽管相连并通过再热器出口管与汽轮机中压缸相连，

其中，所述启动单元包括启动循环泵和电加热器，启动循环泵串联设置在启动循环管中，电加热器设置在与预热器进口管或预热器出口管并联设置的电加热器管路中；所述再热器进口管通过第一管路与过热器进口管或过热器出口管相连，再热器出口管通过第二管路与冷凝器或除氧器相连。

根据本发明太阳能光热发电熔盐蒸汽发生系统的水侧系统的一个实施例，当再热器进口管与过热器进口管相连时，所述第一管路为第一连接管路，所述第二管路为第二连接管路；当再热器进口管与过热器出口管相连时，所述第一管路为高压旁路，所述第二管路为低压旁路。

根据本发明太阳能光热发电熔盐蒸汽发生系统的水侧系统的一个实施例，当电加热器并联设置在预热器进口管上时，所述预热器进口管上还设置有与电加热器并联设置的预热器进口管路关断阀；当电加热器并联设置在预热器出口管上时，所述预热器出口管上还设置有与电加热器并联设置的预热器出口管路关断阀。

根据本发明太阳能光热发电熔盐蒸汽发生系统的水侧系统的一个实施例，所述启动循环泵的前端和后端设置有启动循环管路关断阀，所述电加热器的前端和后端设置有电加热器管路关断阀。

根据本发明太阳能光热发电熔盐蒸汽发生系统的水侧系统的一个实施例，所述过热器出口管上设置有过热器出口管路关断阀，所述再热器进口管上设置有再热器进口管路关断阀，所述再热器出口管上设置有再热器出口管路关断阀。