CN108916839A - 熔盐塔式热发电用自然循环蒸汽发生系统及发生方法 - Google Patents

Abstract

熔盐塔式热发电用自然循环蒸汽发生系统及发生方法。在蒸汽发生器启动初期，给水温度较低，直接将熔盐引入系统中，容易引起熔盐凝结而发生危险。本发明组成包括：循环系统（11）和预热系统（12），所说的预热系统包括循环水泵（5）和加热器（6），所述的循环水泵的一端与汽包（3）通过管路连接，所述的循环水泵的另一端与所述的加热器通过管路连接，所述的加热器与预热器（7）的给水端通过管路连接。本发明用于熔盐塔式热发电用自然循环蒸汽发生系统及发生方法。

Description

熔盐塔式热发电用自然循环蒸汽发生系统及发生方法

技术领域：

本发明涉及一种蒸汽发生系统，具体涉及一种熔盐塔式热发电用自然循环蒸汽发生系统及发生方法。

背景技术：

熔盐塔式太阳能热发电作为太阳能光热发电的一种技术路线，具有聚光比高、转化效率高等特点，被认为是一种重要的太阳能热利用方法。熔盐塔式热发电将熔盐通过集热系统加热，而后热熔盐通过蒸汽发生系统与水换热产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机做功从而实现发电。

蒸汽发生器主要包括3级换热设备：预热器、蒸发器（含汽包）、过热器。蒸汽发生系统中给水通过预热器，达到饱和温度，进入汽包，然后通过下降管进入蒸发器，加热产生饱和蒸汽，汽水两相经由上升管进入汽包，蒸汽通过汽包中汽水分离装置分离，分离后的饱和蒸汽经过过热器过热，最后进入汽轮机做功。

但因熔盐在240℃左右将会凝结，在蒸汽发生器启动初期，给水温度较低，直接将熔盐引入系统中，容易引起熔盐凝结而发生危险，所以在启动初期，一般通过外部加热器，对给水进行加热，使水温高于熔盐凝结温度后再将熔盐通入系统。但被加热的给水进入汽包后，无法进入蒸发器而达不到预热的作用。为了解决这一问题，大部分熔盐塔式蒸发器都采用强制循环方式，即在蒸发器与汽包之间增加强制循环泵，通过强制循环泵带动水循环，从而实现蒸发器的预热。但因强制循环需要额外增加一台强制循环泵，运行时也将增加厂耗电。

发明内容：

本发明的目的是克服现有的蒸汽发生系统容易引起熔盐凝结的问题，提供一种可预热自然循环蒸汽发生系统，使系统能够实现冷态启动的熔盐塔式热发电用自然循环蒸汽发生系统及发生方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种熔盐塔式热发电用自然循环蒸汽发生系统，其组成包括：循环系统和预热系统，所说的预热系统包括循环水泵和加热器，所述的循环水泵的一端与汽包通过管路连接，所述的循环水泵的另一端与所述的加热器通过管路连接，所述的加热器与预热器的给水端通过管路连接。

所述的熔盐塔式热发电用自然循环蒸汽发生系统，所述的循环系统包括蒸发器、过热器和所述的汽包和所述的预热器，所述的预热器与所述的汽包通过阀门A连接，所述的预热器与所述的蒸发器通过阀门B连接，所述的蒸发器与所述的汽包之间设置有上升管和下降管，所述的汽包与所述的过热器通过管路连接，所述的过热器上设置有阀门C。

一种熔盐塔式热发电用自然循环蒸汽发生系统的发生方法，该方法包括如下步骤：

（1）预热过程；

关闭阀门A并打开阀门B，阀门C打开一定开度，开启加热器及循环水泵，给水经过预热器通过阀门B到蒸发器，通过蒸发器的上升管到汽包，汽包中的水由循环水泵进入到加热器加热，加热水经由预热器、蒸发器和汽包产生饱和蒸汽，产生的饱和蒸汽进入到过热器，系统压力逐渐升高，最终将饱和温度提升至启动熔盐可通入温度，完成预热过程；

（2）循环过程；

关闭循环泵及阀门B，打开阀门A，将熔盐由过热器引入系统，最终实现蒸发器与汽包的自然循环。

有益效果：

1.本发明可以预热自然循环蒸汽发生系统，保证蒸发系统在引入熔盐介质时不会因水温过低而发生熔盐凝结，使整个蒸汽系统能够实现冷态启动，降低投资及运行成本。

通过预热过程逐渐提高水温，当水温较高时再通入熔盐，能够有效降低启动过程中的温差应力及熔盐进入时温差过大引起的热冲击，延长设备使用寿命。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图；

图中：1、阀门C；2、过热器；3、汽包；4、上升管；5、循环水泵；6、加热器；7、预热器；8、阀门B；9、阀门A；10、下降管；11、循环系统；12、预热系统；13、蒸发器。

具体实施方式：

实施例1：

一种熔盐塔式热发电用自然循环蒸汽发生系统，其组成包括：循环系统11和预热系统12，所说的预热系统包括循环水泵5和加热器6，所述的循环水泵的一端与汽包3通过管路连接，所述的循环水泵的另一端与所述的加热器通过管路连接，所述的加热器与预热器7的给水端通过管路连接。

实施例2：

根据实施例1所述的熔盐塔式热发电用自然循环蒸汽发生系统，所述的循环系统包括蒸发器13、过热器2和所述的汽包和所述的预热器，所述的预热器与所述的汽包通过阀门A，件号：9连接，所述的预热器与所述的蒸发器通过阀门B，件号：8连接，所述的蒸发器与所述的汽包之间设置有上升管4和下降管10，所述的汽包与所述的过热器通过管路连接，所述的过热器上设置有阀门C，件号：1。

实施例3：

一种熔盐塔式热发电用自然循环蒸汽发生系统的发生方法，该方法包括如下步骤：

（1）预热过程；

关闭阀门A并打开阀门B，阀门C打开一定开度，开启加热器及循环水泵，给水经过预热器通过阀门B到蒸发器，通过蒸发器的上升管到汽包，汽包中的水由循环水泵进入到加热器加热，加热水经由预热器、蒸发器和汽包产生饱和蒸汽，产生的饱和蒸汽进入到过热器，系统压力逐渐升高，最终将饱和温度提升至启动熔盐可通入温度，完成预热过程；

（2）循环过程；

关闭循环泵及阀门B，打开阀门A，将熔盐由过热器引入系统，最终实现蒸发器与汽包的自然循环。

循环过程设定进水水温为255℃，由预热器进入汽包的水温为336℃，汽包中的水经过下降管道蒸发器，蒸发器经由上升管回到汽包，经过汽包的汽水分离，由汽包进入过热器的蒸汽温度为339℃，由过热器排出的蒸汽温度为540℃；

高温熔盐的循环过程为过热器-蒸发器-预热器，通过过热器进入的温度为565℃，由过热器排出的温度为440℃，由蒸发器排出的温度为342℃，由预热器排出的温度为290℃。

Claims (3)

1.一种熔盐塔式热发电用自然循环蒸汽发生系统，其组成包括：循环系统和预热系统，其特征是：所说的预热系统包括循环水泵和加热器，所述的循环水泵的一端与汽包通过管路连接，所述的循环水泵的另一端与所述的加热器通过管路连接，所述的加热器与预热器的给水端通过管路连接。

2.根据权利要求1所述的熔盐塔式热发电用自然循环蒸汽发生系统，其特征是：所述的循环系统包括蒸发器、过热器和所述的汽包和所述的预热器，所述的预热器与所述的汽包通过阀门A连接，所述的预热器与所述的蒸发器通过阀门B连接，所述的蒸发器与所述的汽包之间设置有上升管和下降管，所述的汽包与所述的过热器通过管路连接，所述的过热器上设置有阀门C。

3.一种权利要求1-2之一所述的熔盐塔式热发电用自然循环蒸汽发生系统的发生方法，其特征是：该方法包括如下步骤：

（1）预热过程；

关闭阀门A并打开阀门B，阀门C打开一定开度，开启加热器及循环水泵，给水经过预热器通过阀门B到蒸发器，通过蒸发器的上升管到汽包，汽包中的水由循环水泵进入到加热器加热，加热水经由预热器、蒸发器和汽包产生饱和蒸汽，产生的饱和蒸汽进入到过热器，系统压力逐渐升高，最终将饱和温度提升至启动熔盐可通入温度，完成预热过程；

（2）循环过程；

关闭循环泵及阀门B，打开阀门A，将熔盐由过热器引入系统，最终实现蒸发器与汽包的自然循环。