CN204312146U - 一种汽轮机乏汽自然冷却系统及塔式太阳能热发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种汽轮机乏汽自然冷却系统及塔式太阳能热发电系统，包括聚光塔，在聚光塔底部设置冷凝器，在聚光塔下方设置凝结水箱；在聚光塔顶部设置过热蒸汽发生器；冷凝器的第1进口与导热介质输送口连通；冷凝器的第2进口与汽轮机的乏汽排气口连通；冷凝器的第1出口为热介质输出口，通过聚光塔的内腔连通到设置于聚光塔顶部的热介质供给口；冷凝器的第2出口为冷介质输出口，通过第1凝结水泵连接到凝结水箱的进口，凝结水箱的出口通过第2凝结水泵连接到过热蒸汽发生器的进口；过热蒸汽发生器的出口与汽轮机的过热蒸汽进气口连通。具有占用面积小、成本低和能源利用率高的优点。

Description

一种汽轮机乏汽自然冷却系统及塔式太阳能热发电系统

技术领域

本实用新型涉及一种乏汽冷却系统，具体涉及一种汽轮机乏汽自然冷却系统及塔式太阳能热发电系统。

背景技术

现有太阳能热发电系统的主要结构包括：聚光塔、汽轮发电机组以及冷却塔；具体的，聚光塔汇聚大量的太阳光，并加热流经聚光塔空腔的导热介质，使导热介质转变为高温蒸汽，高温蒸汽再推动汽轮发电机组发电；在这个过程中，汽轮发电机组包括汽轮机和发电机，而汽轮机在驱动发电机发电的过程中，会产生大量具有较高热能的乏汽，因此，所产生的乏汽通过冷却塔冷却。

现有技术中，在冷却塔中，主要采用大型风扇强制对流的方式冷却乏汽，或者，使用大量水对乏汽进行冷却。

由此可见，现有的太阳能热发电系统，具有以下问题：

(1)需要设置额外的冷却塔冷却乏汽，既占用了大量面积，也增加了太阳能热发电系统的成本；(2)在对乏汽冷却时，如果采用风扇强制对流的方式，会额外消耗电能；如果采用水冷却方式，会使用大量的水资源；因此，进一步增加了太阳能热发电系统的运行成本，也浪费了大量能源。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种汽轮机乏汽自然冷却系统及塔式太阳能热发电系统，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种汽轮机乏汽自然冷却系统，包括：聚光塔(1)，在所述聚光塔(1)的底部设置冷凝器(7)，在所述聚光塔(1)的下方设置凝结水箱(10)；在所述聚光塔(1)的顶部设置过热蒸汽发生器；

所述冷凝器(7)设置有第1进口、第2进口、第1出口和第2出口；其中，所述冷凝器(7)的第1进口与导热介质输送口连通；所述冷凝器(7)的第2进口与汽轮机(5)的乏汽排气口连通；所述冷凝器(7)的第1出口为热介质输出口，通过所述聚光塔(1)的内腔连通到设置于所述聚光塔(1)顶部的热介质供给口；所述冷凝器(7)的第2出口为冷介质输出口，通过第1凝结水泵(9)连接到所述凝结水箱(10)的进口，所述凝结水箱(10)的出口通过第2凝结水泵(11)连接到所述过热蒸汽发生器的进口；所述过热蒸汽发生器的出口与所述汽轮机的过热蒸汽进气口连通。

优选的，所述过热蒸汽发生器包括串联的蒸发器(2)、汽包发生器(3)和过热器(4)。

优选的，所述蒸发器(2)的设置数量为两个，包括第1蒸发器和第2蒸发器；所述第1蒸发器和所述第2蒸发器的出口均连接到所述汽包发生器(3)的进口。

本实用新型还提供一种塔式太阳能热发电系统，包括上述的汽轮机乏汽自然冷却系统。

本实用新型提供的汽轮机乏汽自然冷却系统及塔式太阳能热发电系统具有以下优点：

(1)直接将现有塔式太阳能热发电系统的聚光塔作为冷却汽轮机乏汽的冷却塔，不需要额外设置冷却塔，既减少了占用面积，也降低了太阳能热发电系统的成本；

(2)将汽轮机排出的乏汽与最初的导热介质进行换热，既达到冷却乏汽的目的，也充分利用了乏汽的热能，提高了能源利用率，从而实现了聚光塔和泛汽的最佳配合；

(3)汽轮机排出的乏汽经过冷凝和过热处理后，产生的高温蒸汽又输送到汽轮机中，由此实现了汽车乏汽的循环再利用，全面提高了能源利用率，减少了太阳能热发电系统的运行成本。

附图说明

图1为本实用新型提供的汽轮机乏汽自然冷却系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细说明：

结合图1，本实用新型提供一种汽轮机乏汽自然冷却系统，包括：聚光塔1，在聚光塔1的底部设置冷凝器7，在聚光塔1的下方设置凝结水箱10，也就是说，冷凝器设置于聚光塔内腔中，而凝结水箱10不在聚光塔内腔中；在聚光塔1的顶部设置过热蒸汽发生器；

冷凝器7设置有第1进口、第2进口、第1出口和第2出口；其中，冷凝器7的第1进口与导热介质输送口连通；冷凝器7的第2进口与汽轮机5的乏汽排气口连通；冷凝器7的第1出口为热介质输出口，通过聚光塔1的内腔连通到设置于聚光塔1顶部的热介质供给口；冷凝器7的第2出口为冷介质输出口，通过第1凝结水泵9连接到凝结水箱10的进口，凝结水箱10的出口通过第2凝结水泵11连接到过热蒸汽发生器的进口；过热蒸汽发生器的出口与汽轮机的过热蒸汽进气口连通。

其中，过热蒸汽发生器用于产生过热蒸汽，包括串联的蒸发器2、汽包发生器3和过热器4。在图1中，蒸发器2的设置数量为两个，包括第1蒸发器和第2蒸发器；第1蒸发器和第2蒸发器的出口均连接到汽包发生器3的进口；原理为：在蒸发器2中加热水，生成水蒸汽；然后，水蒸汽输送到汽包发生器3中，使水蒸汽中包含大量的汽包；再将包含大量汽包的水蒸汽输送到过热器中，从而产生过热蒸汽。

以导热介质为空气为例，介绍上述汽轮机乏汽自然冷却系统的工作原理：

(1)外界环境的冷空气通过冷凝器7的第1进口进入到冷凝器7的内部，同时，汽轮机5在推动发电机6做功的过程中，汽轮机5所产生的乏汽通过冷凝器7的第2进口进入到冷凝器7的内部；

(2)在冷凝器7的内部，冷空气和乏汽进行换热，冷空气加热成热空气8，热空气8通过冷凝器7的第1出口输送到聚光塔1的内腔，在聚光塔1的内腔进行进一步加热后，从聚光塔1的塔顶排出，作为后续可发电的热源。同时，冷空气和乏汽换热后，乏汽冷却为水，通过第1凝结水泵9而输送到凝结水箱10；然后，第2凝结水泵11将凝结水箱10内的水输送到过热蒸汽发生器的进口，通过过热蒸汽发生器的作用而生成过热蒸汽，所生成的过热蒸汽输送到汽轮机中，使汽轮机驱动发电机发电；由此实现了汽车乏汽的循环再利用。

当然，本实用新型中，导热介质也可以采用熔盐等其他介质。

本实用新型还提供一种应用上述汽轮机乏汽自然冷却系统的塔式太阳能热发电系统。

本实用新型提供的汽轮机乏汽自然冷却系统及塔式太阳能热发电系统具有以下优点：

(1)直接将现有塔式太阳能热发电系统的聚光塔作为冷却汽轮机乏汽的冷却塔，不需要额外设置冷却塔，既减少了占用面积，也降低了太阳能热发电系统的成本；

(2)将汽轮机排出的乏汽与最初的导热介质进行换热，既达到冷却乏汽的目的，也充分利用了乏汽的热能，提高了能源利用率，从而实现了聚光塔和泛汽的最佳配合；

(3)汽轮机排出的乏汽经过冷凝和过热处理后，产生的过热蒸汽又输送到汽轮机中，由此实现了汽车乏汽的循环再利用，全面提高了能源利用率，减少了太阳能热发电系统的运行成本。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种汽轮机乏汽自然冷却系统，其特征在于，包括：聚光塔(1)，在所述聚光塔(1)的底部设置冷凝器(7)，在所述聚光塔(1)的下方设置凝结水箱(10)；在所述聚光塔(1)的顶部设置过热蒸汽发生器；

所述冷凝器(7)设置有第1进口、第2进口、第1出口和第2出口；其中，所述冷凝器(7)的第1进口与导热介质输送口连通；所述冷凝器(7)的第2进口与汽轮机(5)的乏汽排气口连通；所述冷凝器(7)的第1出口为热介质输出口，通过所述聚光塔(1)的内腔连通到设置于所述聚光塔(1)顶部的热介质供给口；所述冷凝器(7)的第2出口为冷介质输出口，通过第1凝结水泵(9)连接到所述凝结水箱(10)的进口，所述凝结水箱(10)的出口通过第2凝结水泵(11)连接到所述过热蒸汽发生器的进口；所述过热蒸汽发生器的出口与所述汽轮机的过热蒸汽进气口连通。

2.根据权利要求1所述的汽轮机乏汽自然冷却系统，其特征在于，所述过热蒸汽发生器包括串联的蒸发器(2)、汽包发生器(3)和过热器(4)。

3.根据权利要求2所述的汽轮机乏汽自然冷却系统，其特征在于，所述蒸发器(2)的设置数量为两个，包括第1蒸发器和第2蒸发器；所述第1蒸发器和所述第2蒸发器的出口均连接到所述汽包发生器(3)的进口。

4.一种塔式太阳能热发电系统，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的汽轮机乏汽自然冷却系统。