CN110701595A - 一种两级过热和再热的塔槽蒸汽发生系统 - Google Patents

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Abstract

一种两级过热和再热的塔槽蒸汽发生系统，本发明属于太阳能光热发电技术领域，以解决现有的槽式导热油太阳能热发电系统由于受换热介质的限制，而造成蒸汽去往汽轮机做功时光电转化效率低的问题。本发明包括塔式熔盐蒸汽发生系统和槽式导热油蒸汽发生系统，槽式导热油蒸汽发生系统上的过热器B的蒸汽出口通过管道与汽轮机上的高压缸连通，且在该管道上设有第一阀门；槽式导热油蒸汽发生系统上的预热器B的出水口和槽式导热油蒸汽发生系统上的蒸发器B的入水口之间的管道与塔式熔盐蒸汽发生系统上的预热器A的入水管道之间通过第二管道连通。本发明可以使槽式导热油蒸汽发生系统得光电转化效率提高5％左右。

Description

一种两级过热和再热的塔槽蒸汽发生系统
技术领域
本发明涉及一种蒸汽发生系统，具体涉及一种塔槽蒸汽发生系统。
背景技术
槽式导热油太阳能热发电系统结构紧凑，其太阳能热辐射收集装置占地面积比塔式导热油太阳能热发电系统的小，集热系统成熟度高，但由于其介质工作温度限制，致使蒸汽温度一般不高于400℃左右，而蒸汽温度直接影响汽轮机效率，影响光电转化效率。
发明内容
本发明为了解决上述问题，而提供一种两级过热和再热的塔槽蒸汽发生系统。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
一种两级过热和再热的塔槽蒸汽发生系统包括塔式熔盐蒸汽发生系统和槽式导热油蒸汽发生系统，槽式导热油蒸汽发生系统上的过热器B的蒸汽出口通过管道与汽轮机上的高压缸连通，且在该管道上设有第一阀门，塔式熔盐蒸汽发生系统上的过热器A与蒸发器A之间的蒸汽管道与设有第一阀门的上游管道之间设有第一管道，且第一管道上设有第二阀门；
槽式导热油蒸汽发生系统上的预热器B的出水口和槽式导热油蒸汽发生系统上的蒸发器B的入水口之间的管道与塔式熔盐蒸汽发生系统上的预热器A的入水管道之间通过第二管道连通，并且在第二管道上设有第三阀门，预热器A的入水管道上设有第四阀门，第四阀门位于第二管道的上游段。
进一步地，汽轮机的低压缸蒸汽入口和塔式熔盐蒸汽发生系统上的再热器A的蒸汽入口分别通过管道与槽式导热油蒸汽发生系统上的再热器B的蒸汽出口连通，并且汽轮机的低压缸蒸汽入口和塔式熔盐蒸汽发生系统上的再热器A的蒸汽入口均设有一个开闭阀。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
一、槽式导热油蒸汽发生系统中过热器B产生的过热蒸汽与塔式熔盐蒸汽发生系统中的蒸发器A产生的饱和蒸汽通过第一管道和蒸汽管道混合后进入塔式熔盐蒸汽发生系统的过热器A中，将蒸汽的温度提升至550℃后进入汽轮机的高压缸做功，做功后的冷再热蒸汽进入槽式导热油蒸汽发生系统中的再热器B进行初步加热，然后进入塔式熔盐蒸汽发生系统中的再热器A进一步加热，产生的高温蒸汽去往汽轮机低压缸做功，本发明中槽式导热油蒸汽发生系统产生的高温蒸汽并不直接去往汽轮机高压缸直接做功，而是进一步通过塔式熔盐蒸汽发生系统的过热器A进一步加热再送往汽轮机做功，这样可以提高汽轮机的做功效率，使光电转化的效率进一步提高。槽式导热油蒸汽发生系统的热转化效率提高5％左右，而塔式熔盐蒸汽发生系统的不变。
二、当塔式熔盐蒸汽发生系统发生故障不能工作时，槽式导热油蒸汽发生系统的过热器B产生的高温蒸汽直接送入汽轮机高压缸做功；当槽式导热油蒸汽发生系统发生故障时，塔式熔盐蒸汽发生系统中的过热器A产生的蒸汽直接去往汽轮机做功，这可以充分发挥槽式导热油蒸汽发生系统和塔式熔盐蒸汽发生系统的作用，使二者在蒸汽转化电能上相辅相成。
附图说明
图1是本发明的示意图，图中箭头为换热介质或蒸汽的流向。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1来说明本实施方式，本实施方式一种两级过热和再热的塔槽蒸汽发生系统包括塔式熔盐蒸汽发生系统1和槽式导热油蒸汽发生系统2，槽式导热油蒸汽发生系统2上的过热器B21的蒸汽出口通过管道与汽轮机4上的高压缸连通，且在该管道上设有第一阀门22，塔式熔盐蒸汽发生系统1上的过热器A11与蒸发器A12之间的蒸汽管道13与设有第一阀门22的上游管道之间设有第一管道14，且第一管道14上设有第二阀门15；
槽式导热油蒸汽发生系统2上的预热器B23的出水口和槽式导热油蒸汽发生系统2上的蒸发器B24的入水口之间的管道与塔式熔盐蒸汽发生系统1上的预热器A16的入水管道之间通过第二管道17连通，并且在第二管道17上设有第三阀门18，预热器A16的入水管道上设有第四阀门19，第四阀门19位于第二管道17的上游段。
进一步地，预热器A16和预热器B23的入水口分别通过管道与给水系统28连接，并且预热器B23的入水口均设有进水阀门29。
通过进水阀门29和第四阀门19来调节预热器B23和蒸发器B24的给水量。
具体实施方式二：结合图1来说明本实施方式，本实施方式它还包括储能系统3，储能系统3包括高温盐罐31、中温盐罐32和低温盐罐33；
塔式熔盐蒸汽发生系统1上的再热器A110的熔盐介质入口和过热器A11的熔盐介质入口分别通过管道与高温盐罐31连通，并且各自的管道上均设有一个第五阀门111；
塔式熔盐蒸汽发生系统1上的再热器A110的介质出口和过热器A11介质出口之间通过第三管道112连通，第三管道112通过第四管道与塔式熔盐蒸汽发生系统1上的蒸发器A12的介质入口连通，第四管道通过主管113与中温盐罐32连通，且第四管道和主管113上均设有一个阀门；
低温盐罐33与塔式熔盐蒸汽发生系统1上的预热器A16的介质出口连通。
第五阀门111用于控制从高温盐罐31进入再热器A110和过热器A11的熔盐量，高温盐罐31主要用于与过热器A11和再热器A110内的蒸汽进行换热；中温盐罐32主要用于槽式太阳能储能，亦可用于存储过热器A11和再热器A110换热后的熔盐；低温盐罐33用于存储蒸发器A12和预热器A16最终换热后的熔盐。
其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1来说明本实施方式，本实施方式高温盐罐31与中温盐罐32之间通过管道连通。
当中温盐罐32温度过低时，从高温盐罐31导入中温盐罐32内与外部的槽式蒸汽发生系统进行换热。
其它组成和连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图1来说明本实施方式，本实施方式中温盐罐32内设有加热器35。
在中温盐罐32内的熔盐温度降低不大的情况下对熔盐进行加热，以满足外部的槽式蒸汽发生系统的换热要求。
其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图1来说明本实施方式，本实施方式塔式熔盐蒸汽发生系统1上的过热器A11的蒸汽出口通过第五管道114与汽轮机4上的高压缸连通,且在第五管道上设有第六阀门。
其它组成和连接关系与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：结合图1来说明本实施方式，本实施方式汽轮机4的低压缸蒸汽入口和塔式熔盐蒸汽发生系统1上的再热器A110的蒸汽入口分别通过管道与槽式导热油蒸汽发生系统2上的再热器B25的蒸汽出口连通，并且汽轮机4的低压缸蒸汽入口和槽式导热油蒸汽发生系统2上的再热器A110的蒸汽入口均设有一个开闭阀26。
进一步地，槽式导热油蒸汽发生系统2中的过热器B21和再热器B25分别通过导热油系统27中送入热导热油与蒸汽进行换热。
其它组成和连接关系与具体实施方式五相同。
工作过程：
预热器A16和预热器B21分别通过给水系统28进行给水，再热器A110、过热器A11、蒸发器A12和预热器A16内的换热熔盐由高温盐罐31提供，换热熔盐与水或蒸汽进行热交换，再热器B25、过热器B21、蒸发器B24和预热器B23换热的导热油由导热油系统27提供，导热油与水或蒸汽进行热交换，由给水系统28提供的水通过预热器A16和预热器B21进行加热升温，预热器A16加热后的水进入蒸发器A12内进一步加热进入过热器A11，最终的从过热器A11出来的蒸汽温度大约在550℃左右。同理,预热器B23内的水进行加热最终从过热器B21出来的蒸汽温度大约在400℃左右；
当塔式熔盐蒸汽发生系统1和槽式导热油蒸汽发生系统2均未发生故障时，第一阀门22处于常闭状态，第二阀门15处于常开状态，从过热器B21内出来的蒸汽与蒸发器A12出来的蒸汽进行混合后进入过热器A11内进行加热，从过热器A11出来的高温蒸汽直接进入汽轮机4的高压缸进行做功，而从汽轮机4的高压缸做功后的冷再热蒸汽进入再热器B25进行加热后直接进入汽轮机4的低压缸做功，当再热器B25无法工作时，关闭再热器B25的蒸汽去往汽轮机4的低压缸的开闭阀26，开启再热器B25的蒸汽去往再热器A110的开闭阀26，通过再热器A110对蒸汽进行再热后进入汽轮机4的低压缸做功；
当塔式熔盐蒸汽发生系统1或槽式导热油蒸汽发生系统2发生故障时，从槽式导热油蒸汽发生系统2中的过热器B21或从塔式熔盐蒸汽发生系统1中的过热器A11的高温蒸汽直接去往汽轮机4的高压缸做功。

Claims (6)

1.一种两级过热和再热的塔槽蒸汽发生系统，它包括塔式熔盐蒸汽发生系统(1)和槽式导热油蒸汽发生系统(2)，其特征在于：槽式导热油蒸汽发生系统(2)上的过热器B21的蒸汽出口通过管道与汽轮机(4)上的高压缸连通，且在该管道上设有第一阀门(22)，塔式熔盐蒸汽发生系统(1)上的过热器A(11)与蒸发器A(12)之间的蒸汽管道(13)与设有第一阀门(22)的上游管道之间设有第一管道(14)，且第一管道(14)上设有第二阀门(15)；
槽式导热油蒸汽发生系统(2)上的预热器B(23)的出水口和槽式导热油蒸汽发生系统(2)上的蒸发器B(24)的入水口之间的管道与塔式熔盐蒸汽发生系统(1)上的预热器A(16)的入水管道之间通过第二管道(17)连通，并且在第二管道(17)上设有第三阀门18，预热器A(16)的入水管道上设有第四阀门(19)，第四阀门(19)位于第二管道(17)的上游段。
2.根据权利要求1所述的一种两级过热和再热的塔槽蒸汽发生系统，其特征在于：它还包括储能系统(3)，储能系统(3)包括高温盐罐(31)、中温盐罐(32)和低温盐罐(33)；
塔式熔盐蒸汽发生系统(1)上的再热器A(110)的介质入口和过热器A(11)的介质入口分别通过管道与高温盐罐(31)连通，并且各自的管道上均设有一个第五阀门(111)；
塔式熔盐蒸汽发生系统(1)上的再热器A(110)的熔盐介质出口和过热器A(11)熔盐介质出口之间通过第三管道(112)连通，第三管道(112)通过第四管道与塔式熔盐蒸汽发生系统(1)上的蒸发器A(12)的介质入口连通，第四管道通过主管(113)与中温盐罐(32)连通，且第四管道和主管(113)上均设有一个阀门；
低温盐罐(33)与塔式熔盐蒸汽发生系统(1)上的预热器A(16)的介质出口连通。
3.根据权利要求2所述的一种两级过热和再热的塔槽蒸汽发生系统，其特征在于：高温盐罐(31)与中温盐罐(32)之间通过管道连通。
4.根据权利要求3所述的一种两级过热和再热的塔槽蒸汽发生系统，其特征在于：中温盐罐(32)内设有加热器(35)。
5.根据权利要求4所述的一种两级过热和再热的塔槽蒸汽发生系统，其特征在于：塔式熔盐蒸汽发生系统(1)上的过热器A(11)的蒸汽出口通过第五管道(114)与汽轮机(4)上的高压缸连通,且在第五管道上设有第六阀门。
6.根据权利要求5所述的一种两级过热和再热的塔槽蒸汽发生系统，其特征在于：汽轮机(4)的低压缸蒸汽入口和塔式熔盐蒸汽发生系统(1)上的再热器A(110)的蒸汽入口分别通过管道与槽式导热油蒸汽发生系统(2)上的再热器B(25)的蒸汽出口连通，并且汽轮机(4)的低压缸蒸汽入口和槽式导热油蒸汽发生系统(2)上的再热器A(110)的蒸汽入口均设有一个开闭阀(26)。
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