CN86104459A - 蒸发装置和设有这种蒸发装置的发电站 - Google Patents

Abstract

有蒸汽发生器的发电站，该蒸汽发生器有若干套由太阳能加热设备组成的太阳能加热装置，该太阳能加热设备21是具有矩形保温室22的那一种，保温室顶部有一个缝隙、一个镜面结构和通过保温室22的管线。太阳能加热装置20各加热设备21的管线汇成一个蒸汽管线24。该蒸汽管线上有流量调节阀25、26用以确定管中蒸汽的流向。液体经支管32靠近各设备末端在蒸汽管线24轴向的流量调节阀33和注入装置34，朝所说设备的方向注入，从而可以不用膨胀槽，简化了结构。

Description

本发明涉及一种蒸发装置。该蒸发装置至少包括一套由太阳能加热设备组成的太阳能加热装置。该太阳能加热设备有一个矩形的保温室。保温室顶部有一条缝隙、一个镜面结构和一根管线。镜面结构至少有个矩形镜面装在屋面上用以收集阳光的辐射能并通过缝隙把阳光反射进保温室中。管线穿过保温室延伸出去，利用它可与来自其它太阳能加热设备的管线互相连在一起，汇集成一条蒸汽管线，延伸开来依次通过各太阳能加热设备。该蒸发装置还包括馈送待蒸发液体的供应装置。

比利时901，640号专利即以申请人的名义公开了这种蒸发装置。

在该公开的蒸发装置中，蒸汽管形成一个回流管把膨胀槽的顶部和底部连起来。待蒸发液体的供应装置包括一个喷射头，用此喷射头将水馈进膨胀槽的最顶层。水经喷射后有一部分因突然膨胀而蒸发。在膨胀槽底部的水也有一部分因有蒸汽通过而蒸发。该蒸汽实际上是膨胀槽顶部空间已形成的蒸汽经蒸汽管线在太阳能加热设备中用以进行加热之后通入膨胀槽底部水中的。

因此，水的蒸发过程并不是在蒸汽管本身中而是在膨胀槽中进行的。

此外，该膨胀槽增加了蒸发装置制造上困难。

本发明的目的就是要提供上述类型的蒸发装置，但结构简单，经济实惠，而且值得指出的是，不带任何膨胀槽。

为达到此目的，本发明蒸发装置中的馈送液体的供应装置起码由一根液体馈送管线和在各点连接蒸汽管线用的管接头所组成。蒸发装置的蒸汽管两端有一个流量调节机构，可以在蒸汽管另一端开得较大时至少部分关闭各所说端，从而确定蒸汽管内蒸汽的流向。

待蒸发的液体是直接在蒸汽管中喷射的。液体就在蒸汽中蒸发。在某一蒸汽流向下太阳能加热装置中最后达到规定温度的某一加热设备的温度过高时，可用流量调节机构反向调转蒸汽管中蒸汽的流向。

在本发明的特有实施方案中，流量调节机构的蒸汽管线两端各装一个独立的阀。该阀最好是流量调节阀。

在本发明的另一个值得推荐的实施方案中，蒸发装置有若干温度计和一个控制器。温度计安装在蒸汽管线的不同位置上。控制器则以温度计测出的温度值为函数，控制流量调节机构。

在本发明有实用价值的一个实施方案中，在太阳能加热设备保温室外的管接头把馈送液体的供应装置的管线与蒸汽管线连接起来。

连接时，最好是接到靠近各该太阳能加热设备保温室一端的蒸汽管线。

在本发明的一个实用的实施方案中，蒸发装置有许多套蒸发设备，各套蒸发设备的蒸汽管彼此连接起来。

上述实施方案之一的蒸发装置特别适合发电站制造蒸汽用。

因此本发明也适用于至少具有一个蒸汽发生器的供电站或发电站，和至少具有一个与该蒸汽发生器连接的汽轮发电机组的供电站或发电站，其特征在于该蒸汽发生器为上述实施方案之一的蒸发装置。

通过下面有关本发明的蒸发装置和有关设有本发明蒸发装置的发电站的介绍，可以了解本发明的其它特点和优点。下面的实例仅仅是为了说明本发明而提出的，完全没有限止本发明内容的意图。各参考数字从属于附图。

图1是设有本发明蒸发装置的发电站的方框图。

图2是图1发电站蒸发装置的示意图。

以上二图中相同的参考数字表示相同的部件。

如图1所示，该供电站或发电站主要包括汽轮发电机组1和水蒸发装置或蒸汽发生器2。

水通过供水管3馈送到蒸汽发生器2中。在给水管上顺次排设着清除水中矿物质用的水处理器4，水泵5，贮水槽6，水泵7，通气装置8，热交换器9和水泵10。

在供水管3上，上述水泵5、热交换器9和蒸汽发生器2等设备的下游处都设流量计11。

水泵10由旁通管12旁路，旁通管12上装有气动阀13。

蒸汽从蒸汽发生器2经蒸汽管线14送到汽轮机-交流同步发电机组1中。蒸汽管线14上有一个流量计11。

机组1为旁通管15所旁路。旁通管上除装设流量计11外还装设气动阀13。

汽轮机有四级涡轮。第一级涡轮出来的废汽经管线16回到水处理器4中。第二级涡轮出来的废汽经管线16回到通气装置8中。第三级涡轮出来的废汽通过管线16经热交换器9放空。上述各管线16上都设有流量计11和气动阀13。

第4级涡轮出来的废汽在热交换器17中冷却后，由泵18经管线19泵送回贮水槽6中。管线19上设有气动阀13和流量计11。

从图2中可以看出，蒸汽发生器2有许多套太阳能加热装置。图中只画出两套太阳能加热装置，参考数字为20，各有四个太阳能加热设备，参考数字为21。不言而喻，各加热装置20中的太阳能加热设备可以多于四个。同样，蒸汽发生器2中的太阳能加热装置20可以多于两个。

太阳能加热设备的结构本质上是周知的，后面将加以说明。但在本发明说明书中，为了阐明本发明的内容，必要时将随时予以介绍。

该太阳能加热设备21是那种具有矩形密闭保温室22的太阳能加热器。保温室屋顶上有一个辐射太阳能用的纵向缝隙、通过保温室的待加热液体管线和镜面结构。镜面结构至少有一面矩形镜子23与纵向缝隙平行设置，用以收集太阳的辐射能并将其直接或通过别的镜面经缝隙反射进保温室22中。

比利时888，400号和901，638号专利、欧洲62，961号专利都突出地介绍了这类太阳能加热设备21的适用品种。一九八五年六月二十八日以专利申请人名义提出的标题为“应用太阳能的装置”的比利时专利申请书，其中提出的大多数太阳能加热设备尤其最适用。

太阳能加热装置20中的各太阳能加热设备21系在同一根蒸汽管线24上串联装设的。因此，从太阳能加热设备21通过保温室22延伸出去的各管线都是该蒸汽管线24的一部分。

蒸汽管线24两端都接到来自发电站的蒸汽管线14上，蒸汽管线24两端分别装有流量调节阀25和26。

在太阳能加热装置20的蒸汽管线24偏离蒸汽管线14有流量调节阀25和26的一侧装设流量计27。

在该流量计27与该流量调节阀25或26之间设有温度计28。在保温室22中从各太阳能加热器21出来的管线上也设温度计28。

流量调节阀25和26皆电动阀，由控制设备29控制。流量计27、温度计28、流调节阀25和26都经管线30与控制设备29相连。

后面将进一步说明，蒸汽的流向可在太阳能加热装置20的蒸汽管线24中由该流量调节阀25和26加以确定。

从流量调节阀25向流量调节阀26的方向看起，太阳能加热装置20的蒸汽管线24在各头两个太阳能加热设备21前面和在各后两个太阳能加热设备21后面形成一个膨胀环路，在图2中的参考数字为31。

供水管线3馈来的待蒸发的水直接在各不同点馈到太阳能加热装置20的蒸汽管线24中，实际上馈到各环路31处。

因此，各太阳能加热装置20都有一条支管32接到供水管线3上。此支管32经各该环路31的33、34接头与蒸汽管线24相连。

经各太阳能加热装置20的支管32的水源可用装在该管线上的断流阀35进行断流。

各接头33和34是电动流量调节阀33和注水器34。带压的水即用此接头注入蒸汽管线24中。水的流量由该调节阀33确定。

注水器在环路31处与蒸汽管线24相连，注水孔朝向注水管的轴向。注水管则从环路31隔壁的太阳能加热设备21通过保温室22延伸出去。

开动某一套加热装置20时，由于相应支管32上的断流阀35开着，各有关太阳能加热设备的注水器34将水注入。

各太阳能加热器21的注水量由位于该注水器34前面的流量调节阀33分别调节。

所有流量调节阀33经管线36与电子控制装置29相连。注入量作为热平衡的函数进行调节，热平衡则根据温度表28测出的温度计算。

注入太阳能加热设备21中的水至少有一部分在加热管道中蒸发。所产生的蒸汽在蒸汽管线中进一步流动的方向取决于流量调节阀25和26阀心位置。蒸汽流经其中一个阀心打开着的流量调节阀，进入来自发电站的蒸汽管线14。

太阳能加热装置20起动时，蒸汽管线24是空的。在运行过程中，该管线充有蒸汽或热水。该蒸汽在通往下一个太阳能加热设备21的通道中一方面进一步被加热，另一方面由于该加热设备21中有冷水注入而被冷却，冷水则被蒸发成蒸汽。

然而，对于一特定的流向达到某一热平衡之后，随着蒸汽趋近蒸汽管线24的出口，蒸汽温度会升高。过了一段时间之后，关上原来打开着的流量调节阀25或26并打开原来关着的流量调节阀26或25，因此该蒸汽的流向就反了。

用流量调节阀33调节注水量来调节最后蒸汽的温度。

最终蒸汽量当然取决于注水量，但主要大体上靠接入太阳能加热装置20进行调节。

采用一九八五年六月二十八日以申请人名义申请题为“应用太阳能的装置”的比利时专利申请书中介绍的那种太阳能加热设备21时，由于该加热装置的保温室22非常出色，太阳停止照射之后，蒸汽可能会继续产生一段较长的时间。利用白天储存在太阳能加热设备21的保温室22中的蓄热材料里的太阳能，甚至还可以在夜间制造蒸汽。

上述发电站的造价可能非常低廉。制造出来的蒸汽不仅成本低，而且还可以很好适应发电站的要求。

本发明的内容决不仅限于上述实施方案。我们会在本发明的范围之内，特别是就实施例中所采用各部件的外形、结构、配置方式和数量等方面进行许多修改。

应特别指出的是，本发明蒸发装置可以蒸发的液体不一定非水不可，它还可用以蒸发氟利昂等甲烷或乙烷的氯化或氟化衍生物之类的液体。

Claims (19)

1、蒸发装置(2)包括至少一套(20)太阳能加热设备(21)，加热设备是具有矩形保温室(22)的那一种，保温室顶部有一个缝隙、镜面结构和管线，镜面结构至少有一个矩形镜面(23)安装在所说保温室(22)上用以收集日光辐射并通过缝隙将日光反射进所说保温室(22)中，管线通过所说保温室(22)延伸出去，利用它可与来自太阳能加热装置(20)的好几个太阳能加热设备(21)的管线互相连接一起，汇集成一条蒸汽管线(24)，蒸汽管线延伸开来依次通过各太阳能加热设备(21)，该蒸发装置(2)还包括馈送待蒸发液体的供应装置(32、33、34)，其特征在于所说馈送液体的供应装置(32、33、34)至少有一个液体供应管线(32)和接头(33、34)在各点接至蒸汽管线(24)，以及蒸发装置(2)的所说蒸汽管线(24)两端各有一个流量调节机构(25、26)，此流量调节机构可以在蒸汽管另一端开得较大时至少部分关闭各所说端，从而确定蒸汽管(24)内蒸汽的流向。

2、按权利要求1规定的蒸发装置，其特征在于流量调节机构（25、26）在蒸汽管线（14、24）各端有一个独立的阀（25或26）。

3、按权利要求2规定的蒸发装置，其特征在于所说阀（25和26）为流量调节阀。

4、按权利要求1至3项中任何一项所规定的蒸发装置，其特征在于包括装在蒸汽管线（24）各点上的温度计（28）和控制流量调节机构（25、26）的控制装置（29），控制方式是以温度计（28）测出的温度作为函数进行控制的。

5、按权利要求1至4项中任何一项规定的蒸发装置，其特征在于馈送液体的供应装置（32、33、34）的接头（33、34）接至太阳能加热设备（21）保温室（22）外头的蒸汽管线（24）。

6、按权利要求5规定的蒸发装置，其特征在于接头（32、33）接至邻接各所说太阳能加热设备（21）保温室（22）的一端的蒸汽管线（24）。

7、按权利要求5和6项中任一项规定的蒸发装置，其特征在于供应装置（32、33、34）的接头（33、34）各有一个将带压液体注入蒸汽管线（24）中的液体注入装置（34）。

8、按权利要求7规定的蒸发装置，其特征在于来自各接头（33、34）的液体注入装置（34），其注射口方向和位置使其可以在通过保温室（22）从蒸发装置（21）出来的管中轴向注射液体。

9、按权利要求7和8项中任一项规定的蒸发装置，其特征在于馈送液体的供应装置（32、33、34）的各接头（33、34）还设有流量调节阀（33）。

10、按权利要求1至9项中任何一项规定的蒸发装置，其特征在于一套（20）太阳能加热设备（21）的蒸汽管线（24）在邻接各所说太阳能蒸发设备（21）本身的一端形成一个膨胀环路（31）。

11、按权利要求8和10规定的蒸发装置，其特征在于馈送液体的供应装置（32、33、34）由接头（33、34）在各环路（31）处与蒸汽管线（24）相连。

12、按权利要求1至11项中任一项规定的蒸发装置，其特征在于该蒸发装置有许多套（20）太阳能加热设备（21）以及来自各套加热装置（20）的蒸汽管线（24）往此互相连接。

13、按权利要求12规定的蒸发装置，其特征在于各加热装置（20）的蒸汽管线（24）两端接到同一个公共蒸汽管线（14）上。

14、按权利要求12和13项任一项规定的蒸发装置，其特征在于各套加热装置（20）液体供应装置（32、33、34）的液体供应管线（32）是公共供水管线（3）的支管。

15、按权利要求14规定的蒸发装置，其特征在于各套加热装置（20）液体供应装置（32、33、34）的液体供应管线（32）上设有断流阀（35）。

16、按权利要求1至15项中任何一项规定的蒸发装置，其特征在于该蒸发装置是发电站的蒸汽发生器（2）。

17、上述或附图中所示的蒸发装置（2）。

18、发电站包括至少一个蒸汽发生器（2）和起码一组汽轮发电机组（1），其中汽轮发电机组与蒸汽发生器相连，该蒸汽发生器（2）至少有一套由太阳能加热设备（21）组成的太阳能加热装置（20），该太阳能加热设备（21）是具有矩形保温室的那一种，保温室顶部有一个缝隙、镜面结构和管线，镜面结构至少有一个矩形镜面（23）安装在保温室（22）上用以收集日光辐射并通过所说缝隙将日光反射进保温室（22）中，管线通过所说的保温室（22）延伸出去，利用它可与来自太阳能加热装置（20）的好几个太阳能加热设备（21）的管线互相连在一起，汇集成一条蒸汽管线（24），蒸汽管线延伸开来依次通过各太阳能加热设备（21）该蒸汽发生器（2）还包括馈送待蒸发液体的供应装置（32、33、34），其特征在于所说馈送液体的供应装置（32、33、34）至少有一个液体供应管线（32）和接头（33、34），在各点接至蒸汽管线（24），以及蒸汽发生器（2）的所说蒸汽管线（24）两端各有一个流量调节机构（25、26），此流量调节机构可以在蒸汽管另一端开得较大时至少部分关闭各所说端，从而确定蒸汽管线（24）内的蒸汽流向。

19、上述或附图中所示的发电站。

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