CN107314554A - 太阳能塔式熔盐水混合工质吸热装置 - Google Patents

太阳能塔式熔盐水混合工质吸热装置 Download PDF

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贾培英
朱绘娟
于景泽
殷亚宁
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孟晓冬
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Abstract

太阳能塔式熔盐水混合工质吸热装置，属于光热发电技术领域，本发明为了解决传统吸热器为单一介质吸热，经济性、灵活性较低，一旦发生故障将影响系统整体运行的问题。吸热器设置在集热塔的顶端，集热塔的周围布置有多个定日镜形成定日镜场；吸热器为熔盐、水混合工质吸热器，包括并列设置的水工质吸热器和熔盐工质吸热器。本发明的太阳能塔式熔盐水混合工质吸热装置可以提高吸热效率，可在阴天或夜间连续供给汽轮机过热蒸汽。

Description

太阳能塔式熔盐水混合工质吸热装置
技术领域
本发明涉及一种吸热器，具体涉及一种太阳能塔式熔盐水混合工质吸热装置，属于光热发电技术领域。
背景技术
塔式太阳能热发电站由于集热温度高，效率高等优点将成为以后太阳能热发电站的首选。国际上运行的塔式太阳能电站早期单独配有水工质吸热器，相比水工质的相变沸腾换热，熔盐在吸热、蓄热过程中没有相变，价格低安全可靠等优点，后又单独配有熔盐吸热器，且电站带储热系统。但熔盐吸热器系统经济性、灵活性较低，一旦发生故障将影响系统的整体运行。
发明内容
本发明的目的是提供太阳能塔式熔盐水混合工质吸热装置，以解决传统吸热器为单一介质吸热，经济性、灵活性较低，一旦发生故障将影响系统整体运行的问题。
所述太阳能塔式熔盐水混合工质吸热装置包括集热塔、吸热器、定日镜；
所述吸热器设置在集热塔的顶端，集热塔的周围布置有多个定日镜形成定日镜场；吸热器为熔盐、水混合工质吸热器，包括并列设置的水工质吸热器和熔盐工质吸热器。
优选的：所述水工质吸热器包括水工质吸热器入口集箱、水工质吸热器水冷管束、水工质吸热器出口集箱、汽水引出管道、水工质吸热器汽包、饱和汽引出管道和过热器；
所述水工质吸热器入口集箱与地面给水管道连通，水工质吸热器水冷管束的一端与水工质吸热器入口集箱连通，另一端与水工质吸热器出口集箱连通，水工质吸热器汽包内设有分离器，水工质吸热器出口集箱通过汽水引出管道与水工质吸热器汽包内的分离器连通，分离器的饱和水出口端通过下降管与水工质吸热器入口集箱连通，分离器的饱和汽出口端通过饱和汽引出管道与过热器连通，过热器的出口端与做功设备连通。
优选的：所述熔盐工质吸热器包括熔盐工质吸热器入口集箱、熔盐工质吸热器受热管束和熔盐工质吸热器出口集箱；
所述熔盐工质吸热器入口集箱通过与给盐管道连通，熔盐工质吸热器受热管束的一端与熔盐工质吸热器入口集箱连通，另一端与熔盐工质吸热器出口集箱连通，熔盐工质吸热器出口集箱与热熔盐储罐连通。
优选的：所述过热器内的过热蒸汽的温度为540～560℃。
优选的：所述熔盐工质吸热器出口集箱内的热熔盐的温度为540-565℃。
本发明与现有产品相比具有以下效果：双工质同时吸热，白天可以直接产生过热蒸汽发电，同时产生高温熔盐进入热盐储罐，当夜间或阴天的时候高温热盐将热量换热给水继续发电，可以提高电站的运行效率，提高太阳能光热发电电厂的经济性，提高电厂运行灵活性。
附图说明
图1是本发明所述的太阳能塔式熔盐水混合工质吸热装置的结构示意图；
图2是吸热器的结构示意图。
图中：1-集热塔、2-吸热器、3-定日镜、4-水工质吸热器入口集箱、5-水工质吸热器水冷管束、6-水工质吸热器出口集箱、7-汽水引出管道、8-水工质吸热器汽包、9-饱和汽引出管道、10-过热器、11-熔盐工质吸热器入口集箱、12-熔盐工质吸热器受热管束、13-熔盐工质吸热器出口集箱。
具体实施方式
下面根据附图详细阐述本发明优选的实施方式。
如图1和图2所示，本发明所述的太阳能塔式熔盐水混合工质吸热装置包括集热塔1、吸热器2、定日镜3；
所述吸热器2设置在集热塔1的顶端，集热塔1的周围布置有多个定日镜3形成定日镜场；吸热器2为熔盐、水混合工质吸热器，包括并列设置的水工质吸热器和熔盐工质吸热器。
进一步：所述水工质吸热器包括水工质吸热器入口集箱4、水工质吸热器水冷管束5、水工质吸热器出口集箱6、汽水引出管道7、水工质吸热器汽包8、饱和汽引出管道9和过热器10；
所述水工质吸热器入口集箱4与地面给水管道连通，水工质吸热器水冷管束5的一端与水工质吸热器入口集箱4连通，另一端与水工质吸热器出口集箱6连通，水工质吸热器汽包8内设有分离器，水工质吸热器出口集箱6通过汽水引出管道7与水工质吸热器汽包8内的分离器连通，分离器的饱和水出口端通过下降管与水工质吸热器入口集箱4连通，分离器的饱和汽出口端通过饱和汽引出管道9与过热器10连通，过热器10的出口端与做功设备连通。
进一步：所述熔盐工质吸热器包括熔盐工质吸热器入口集箱11、熔盐工质吸热器受热管束12和熔盐工质吸热器出口集箱13；
所述熔盐工质吸热器入口集箱11通过与给盐管道连通，熔盐工质吸热器受热管束12的一端与熔盐工质吸热器入口集箱11连通，另一端与熔盐工质吸热器出口集箱13连通，熔盐工质吸热器出口集箱13与热熔盐储罐连通。
进一步：所述过热器10内的过热蒸汽的温度为540～560℃。
进一步：所述熔盐工质吸热器出口集箱13内的热熔盐的温度为540-565℃。
进一步：吸热器2位于高170-250米高的集热塔1上，东北方向布置水工质吸热器，水工质吸热器布置结构：给水由地面来的给水管道进入水工质吸热器入口集箱4，然后流经水工质吸热器水冷管束5，接收地面定日镜3反射的太阳光加热水工质吸热器水冷管束5内的水，产生含有饱和蒸汽的汽水混合物汇集到水工质吸热器出口集箱6经过汽水引出管道7进入水工质吸热器汽包8，进入汽包内的分离器，饱和水通过下降管再进入水工质吸热器水冷管束5进行循环，饱和汽进入过热器10被太阳能光进行加热到过热状态，过热汽被加热到汽温达到设计值(540℃)，然后通过主汽管道进入地面上推动汽轮机直接发电。
进一步：西南方向布置熔盐工质吸热器，熔盐工质吸热器布置结构：熔盐工质吸热器的熔盐工质吸热器受热管束12由4-8片屏组成，熔盐(约290℃)通过给盐管道进入入口缓冲罐，再通过管道进入熔盐工质吸热器入口集箱11，然后进入熔盐工质吸热器受热管束1，接收地面定日镜3反射的太阳光加热管内熔盐，管束首末端有一定的弯曲度，熔盐通过几个上升及下降流程被加热到约565℃进入熔盐工质吸热器出口集箱13，然后进入吸热器内部的出口缓冲罐，通过下降管输送到地面上的热熔盐储罐。
本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (5)

1.太阳能塔式熔盐水混合工质吸热装置，其特征在于：包括集热塔(1)、吸热器(2)、定日镜(3)；
所述吸热器(2)设置在集热塔(1)的顶端，集热塔(1)的周围布置有多个定日镜(3)形成定日镜场；吸热器(2)为熔盐、水混合工质吸热器，包括并列设置的水工质吸热器和熔盐工质吸热器。
2.根据权利要求1所述的太阳能塔式熔盐水混合工质吸热装置，其特征在于：所述水工质吸热器包括水工质吸热器入口集箱(4)、水工质吸热器水冷管束(5)、水工质吸热器出口集箱(6)、汽水引出管道(7)、水工质吸热器汽包(8)、饱和汽引出管道(9)和过热器(10)；
所述水工质吸热器入口集箱(4)与地面给水管道连通，水工质吸热器水冷管束(5)的一端与水工质吸热器入口集箱(4)连通，另一端与水工质吸热器出口集箱(6)连通，水工质吸热器汽包(8)内设有分离器，水工质吸热器出口集箱(6)通过汽水引出管道(7)与水工质吸热器汽包(8)内的分离器连通，分离器的饱和水出口端通过下降管与水工质吸热器入口集箱(4)连通，分离器的饱和汽出口端通过饱和汽引出管道(9)与过热器(10)连通，过热器(10)的出口端与做功设备连通。
3.根据权利要求1所述的太阳能塔式熔盐水混合工质吸热装置，其特征在于：所述熔盐工质吸热器包括熔盐工质吸热器入口集箱(11)、熔盐工质吸热器受热管束(12)和熔盐工质吸热器出口集箱(13)；
所述熔盐工质吸热器入口集箱(11)通过与给盐管道连通，熔盐工质吸热器受热管束(12)的一端与熔盐工质吸热器入口集箱(11)连通，另一端与熔盐工质吸热器出口集箱(13)连通，熔盐工质吸热器出口集箱(13)与热熔盐储罐连通。
4.根据权利要求2所述的太阳能塔式熔盐水混合工质吸热装置，其特征在于：所述过热器(10)内的过热蒸汽的温度为540～560℃。
5.根据权利要求3所述的太阳能塔式熔盐水混合工质吸热装置，其特征在于：所述熔盐工质吸热器出口集箱(13)内的热熔盐的温度为540-565℃。
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