DE2654125A1 - Solar and fossil fuelled raised steam generator - has ground level mirrors radiating evaporator tubes in glass walled space with fuel burners - Google Patents
Solar and fossil fuelled raised steam generator - has ground level mirrors radiating evaporator tubes in glass walled space with fuel burnersInfo
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Abstract
Description
DamDferzeuger für eine SonnenkraftwerksanlageDamper generator for a solar power plant
Dampfkraftanlagen zur Ausnutzung der Sonnenenergie benötigen konzentriertes Sonnenlicht, wenn man wirtschaftlich ausnutzbare Dampfzustände, wie beispielsweise 180 bar 5300C, erreichen will.Steam power plants to utilize solar energy require concentrated Sunlight when you have economically exploitable vapor states, such as 180 bar 5300C.
Zur Erzielung derartiger Temperaturen mit Hilfe der Sonneneinstrahlung ist es daher vorteilhaft, wenn man die Heizflächen auf einem Turm anordnet und nachführbare Umlenkspiegel für das Sonnenlicht ebenerdig um den Turm herum verteilt. Bei einer derartigen-Anordnung können die Sonnenstrahlen so weit konzentriert werden, daß während der Sonnenscheindauer wirtschaftlich hohe Dampfdrücke und Dampftemperaturen zum Betreiben einer Dampf turbine erzielbar sind.To achieve such temperatures with the help of solar radiation it is therefore advantageous if the heating surfaces are arranged on a tower and can be tracked Deflecting mirror for the sunlight distributed around the tower at ground level. At a Such an arrangement, the sun's rays can be concentrated so far that During the sunshine period, economically high steam pressures and steam temperatures are achievable for operating a steam turbine.
Ein derartiges Sonnenkraftwerk kann diese für die Auslegung zugrunde gelegten Daten für Dampfdruck und Dampftemperatur jedoch nur liefern, so lange ausreichend intensives Sonnenlicht zur Verfügung steht. Um sicher å jederzeit Energie liefern zu können, ist ein zusätzlicher Energiespeicher beispielsweise in Gestalt eines Pumpspeicherwerkes oder eines Latentenergiespeichers auf der Basis von Salzschmelzen notwendig. Trotzdem werden die Anlagen des Sonnenkraftwerkes nur zu einem mehr oder weniger geringen Teil ausgenutzt, was die Anlagekosten - bezogen auf die erzeugte Energie - erheblich steigert.Such a solar power plant can be used as a basis for the design The data provided for vapor pressure and vapor temperature can only be provided as long as they are sufficient intense sunlight is available. In order to deliver energy safely å at all times to be able to, is an additional energy storage, for example in the form of a Pump storage plant or latent energy storage based on molten salt necessary. Nevertheless, the systems of the solar power plant are only one more or less small part exploited what the investment costs - based on the generated Energy - increases significantly.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Dampferzeuger für eine Sonnenkraftwerksanlage anzugeben; der auch außerhalb der Sonnenscheindauer Dampf liefert und mit dem der bei schwankender Sonneneinstrahlung Druck, Temperatur und erzeu£te1ampfmenge konstant gehalten-werden können.The object of the present invention is to provide a steam generator for specify a solar power plant; which also outside of the sunshine duration Steam supplies and with which the pressure, temperature with fluctuating solar radiation and the amount of steam generated can be kept constant.
Die Erfindung betrifft damit einen Dampferzeuger für eine Sonnenkraftwerksanlage mit auf einem Turm angeordnetea lleizflächen und ebenerdig gelagerten nachführbaren Umlenkspiageln.The invention thus relates to a steam generator for a solar power plant with allotment areas arranged on a tower and trackable at ground level Deflecting mirrors.
Das Neue besteht erfindunsgemäß darin, daß die Heizflächen aus Dampferzeugerrohren bestehen, die in einem ringförmigen, nach außen durch eine Glas abdeckung und nach innen durch eine Isolierschicht begrenzten Raum angeordnet sind, und daß zur Beheizung des Raumes zwischen der Isolierschicht und den Dampf erzeugerrohren fossil zu beheisende Brenner vorgesehen sind.According to the invention, what is new is that the heating surfaces consist of steam generator tubes consist in a ring-shaped, outwardly through a glass cover and after are arranged inside bounded by an insulating space, and that for heating of the space between the insulating layer and the steam generator pipes to be heisende fossil Burners are provided.
Die Erfindung ist an einem Beispiel näher erläutert.The invention is explained in more detail using an example.
Figur 1 zeigt das Prinzip der iainpfkraftanlage mit ob kombiniertem sonnen- und fossilbeheiztem Dampf erzeuger.Figure 1 shows the principle of the iainpfkraftanlage combined with whether solar and fossil-heated steam generator.
Die von der Sonne 1 emittierten Sonnenstrahlen 2 fallen auf die ebenen Sonnenspiegel 3. Die Sonnenspiegel werden so der Sonne nachgeführt, daß die umgelenkten Sonnenstrahlen 4 auf den auf einem hohen Turm 5 angebrachten Dampferzeuger 6 konzentriert sind.The sun rays 2 emitted by the sun 1 fall on the planes Sun mirrors 3. The sun mirrors follow the sun in such a way that the deflected ones Sunbeams 4 concentrated on the steam generator 6 mounted on a high tower 5 are.
Bei ungenügender Intensität oder beim Ausbleiben der Sonnenstrahlung (z.B. infolge Bewölkung, zu flachen Sonnenstandes oder nachts) wird der Dampferzeuger 6 mit fossilen Energieträgern, vorzugsweise Erdgas oder Öl, von innen beheizt.If the intensity is insufficient or if there is no solar radiation (e.g. due to cloudiness, too flat sun position or at night) the steam generator is activated 6 with fossil fuels, preferably natural gas or oil, heated from the inside.
Die Rauchgase werden über den kamin 7, der auf den Dampferzeuger aufgesetzt ist, in große Höhen abgeleitet. Der im lampferzeuger 6 erzeugte Dampf wird über die Dampfleitung 8 der Dampfturbinenanlage 9 zur Elektrizitätserzeugung zugeführt.The flue gases are passed through the chimney 7, which is placed on the steam generator is derived to great heights. The steam generated in the lamp generator 6 is over the steam line 8 is fed to the steam turbine system 9 for generating electricity.
In Figur 2 ist der auf dem Turm 5 angeordnete kombinierte sonnen- und fossilbeheizte Dampferzeuger 6 schematisch dargestellt.In Figure 2, the arranged on the tower 5 is combined to sunbathe- and fossil-heated steam generator 6 shown schematically.
Bei genügendem Sonnenenergieangebot wird das Speisewasser durch die Leitung 10 und durch das geöffnete Ventil 11 einem Speisewassersammler 12 zugeführt; von dort strömt es durch über konzentrierte Sonnenstrahlen 4 von außen beheizte Dampferzeugerrohre 13, die beispielsweise als Flossenrore ausgebildet sein können. In diesen wird das Speisewasser vorgewärmt, verdampft und überhitzt. Der Dampf wird über einen Dampfsammler 14 sowie durch ein Dampfventil 15 und eine Dampfleitung 8 zur Dampfturbinenanlage 9 geleitet.If there is enough solar energy, the feed water is fed through the Line 10 and fed through the open valve 11 to a feed water collector 12; from there it flows through concentrated solar rays 4 heated from the outside Steam generator tubes 13, which can be designed, for example, as a fin rotor. In these the feed water is preheated, evaporated and superheated. The steam will via a steam collector 14 as well as a steam valve 15 and a steam line 8 passed to the steam turbine system 9.
Bei ungenügendem Sonnenenergieangebot kann das Speisewasser teilweise oder ganz in einem von einem Brenner 21 beheizten Speisewasservorwärmer 17 aufgeheizt werden, ehe es über den Speisewassersammler 12 in die Dampferzeugerrohre 13 gelangt.If the solar energy supply is insufficient, the feed water can partially or completely heated in a feed water preheater 17 heated by a burner 21 before it reaches the steam generator pipes 13 via the feed water collector 12.
Der Speisewasservorwärmer 17 ist zusammen mit einem Überhitzer 19 oberhalb des Brenners 21 in einem aufgesetzten Kamin 7 angeordnet. Erreicht der im Dampferzeuger 13 produzierte Dampf nicht die gewünschte Überhitzungstemperatur, so wird der Dampf von einem Dampfsammler 14 aus über ein iampfumleitventil 18 teilweise oder ganz durch den Überhitzer 19 geleitet, wo er auf die gewünschte Dampftemperatur überhitzt wird.The feed water preheater 17 is together with a superheater 19 Arranged above the burner 21 in an attached chimney 7. If the Steam did not produce the desired superheating temperature in the steam generator 13, in this way the steam is partially released from a steam collector 14 via a steam bypass valve 18 or passed entirely through the superheater 19, where it is brought to the desired steam temperature becomes overheated.
Bei ausblelbendem Sonnenschein, wie zum Beispiel nachts oder bei Bewölkung, wird das Speisewasser direkt von der Speisewasserleitung 10 über das Speisewasserumleitventil 16 in den fossil beheizten Speisewasservorwärmer 17 gefördert und gelangt von dort über den Speisewassersammler 12 in die Dampf erzeugerrohre 13, die von innen über weitere Brenner 20 beheizt werden. Diese Brenner 20 sind zwischen den Dampferzeugerrohren 13 und einer weiter innen angeordneten Isolierschicht 23 angeordnet. Der in den Dampfereeugerrohren 13 erzeugte Dampf wird von dem Dampfsammler 14 über das Dampfumleitventil 18 dem Uberhitzer 19 zugeführt. Der überhitzte Dampf wird wiederum über die Dampfleitung 8 in die Turbinenanlage 9 geleitet.When the sun is fading, such as at night or when it is cloudy, the feed water is taken directly from the feed water line 10 via the feed water bypass valve 16 promoted into the fossil-heated feedwater preheater 17 and arrives from there via the feed water collector 12 in the steam generator pipes 13, which from the inside over further burners 20 are heated. These burners 20 are between the steam generator tubes 13 and an insulating layer 23 arranged further inside. The one in the Steam generated by steam generator tubes 13 is released from steam collector 14 via the steam diverter valve 18 fed to the superheater 19. The superheated steam is in turn via the steam line 8 passed into the turbine system 9.
Zur Verminderung der Wärmeabstrahlung von den Dampferzeugerrohren 13 an die Umgebung ist der Dampferzeuger 6 mit einer selektiv wirkenden Glasabdeckung 22 umgeben. Der zwischen der von den Dampferzeugerrohren 13 gebildeten Heizfläche und der Glasabdeckung 22 befindliche ringförmige Zwischenraum 29 kann zusätzlich zur Verminderung der Wärmeverluste entweder evakuiert oder mit einem wärmeabstrahlungshemmenden Gas, vorzugsweise C02, gefüllt sein. Die Isolierschicht 23 grenzt ringförmige Rauchgaswege 25 nach innen ab. In die Rauchgaswege sind vor dem Kamin 7 Rauchgasklappen 24 angeordnet. Bei der Beheizung der Dampferzeugerrohre 13 nur über die Sonnenstrahlen 4 von außen bleiben diese Rauchgasklappen 24 zur Vermeidung von Konvektionsverlusten geschlossen.To reduce heat radiation from the steam generator pipes 13 to the environment is the steam generator 6 with a selectively acting glass cover 22 surrounded. The heating surface formed between the steam generator tubes 13 and the glass cover 22 located annular space 29 can additionally to reduce heat loss either evacuated or with a heat radiation inhibitor Gas, preferably C02, be filled. The insulating layer 23 borders annular smoke gas paths 25 inwards. In the flue gas paths 7 flue gas flaps 24 are arranged in front of the chimney. When heating the steam generator pipes 13 only via the sun's rays 4 from the outside these flue gas flaps 24 remain closed to avoid convection losses.
Die Versorgung der Brenner mit den Brennstoffen Öl bzw. Gas erfolgt über eine Brennstoffleitung 26, Brennstoffbehälter und Brennstoffpumpen 28.The burners are supplied with oil and gas as fuels Via a fuel line 26, fuel container and fuel pumps 28.
In Figur 3 ist das Rohrleitungssystem des Dampferzeugers 6 übersichtlich dargestellt, aus dem die verschiedenen Betriebsmöglichkeiten, w unter Figur 2 bereits beschrieben, ersichtlich sind.In Figure 3, the pipeline system of the steam generator 6 is clear shown, from which the various operating options, w under Figure 2 already are described.
6 Patentansprüche 3 Figuren Bezugszeichenliste 1 Sonne 2 Sonnenstrahl 3 ebener Umlenkspiegel 4 umgelenkt er Sonnenstrahl 5 Turm 6 Dampferzeuger 7 Kamin 8 Dampfleitung 9 Turbinenanlage 10 Speisewasserleitung 11 Speisewasserventil 12 Speisewassersammier 13 Dampferzeugerrohre (sonnenbeheizt) (fossilbeheizt) 14 Dampfsammler 15 Dampfventil 16 Speisewasserumleitventil 17 Speisewasservorwärmer (fossilbeheizt) 18 Dampfumleitventil 19 Überhitzer (fossilbeheizt) 20 Brenner (Dampferzeuger) 21 Brenner (Vorwärmer, tiberhitzer) 22 Glasabdeckung 23 Isolierung 24 Rauchgasklappe 25 Rauchgasweg 26 Brennstoffleitung 27 Brennstoffbehalter 28 Brennstoffpumpe 29 Zwischenraum6 claims 3 figures LIST OF REFERENCE NUMERALS 1 sun 2 sunbeam 3 flat deflecting mirror 4 deflected sunbeam 5 tower 6 steam generator 7 Chimney 8 Steam line 9 Turbine system 10 Feed water line 11 Feed water valve 12 Feed water collection 13 Steam generator pipes (solar-heated) (fossil-heated) 14 Steam collector 15 Steam valve 16 Feed water diverter valve 17 Feed water preheater (fossil-heated) 18 steam diverter valve 19 superheater (fossil-heated) 20 burner (steam generator) 21 Burner (preheater, superheater) 22 Glass cover 23 Insulation 24 Flue gas damper 25 Flue gas path 26 Fuel line 27 Fuel tank 28 Fuel pump 29 Space
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762654125 DE2654125C3 (en) | 1976-11-29 | 1976-11-29 | Steam generator for a solar power plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762654125 DE2654125C3 (en) | 1976-11-29 | 1976-11-29 | Steam generator for a solar power plant |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2654125A1 true DE2654125A1 (en) | 1978-06-01 |
DE2654125B2 DE2654125B2 (en) | 1980-01-10 |
DE2654125C3 DE2654125C3 (en) | 1980-09-11 |
Family
ID=5994226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762654125 Expired DE2654125C3 (en) | 1976-11-29 | 1976-11-29 | Steam generator for a solar power plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2654125C3 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0012384A1 (en) * | 1978-12-18 | 1980-06-25 | INTERATOM Internationale Atomreaktorbau GmbH | Solar power station with photovoltaic cells |
DE2939585A1 (en) * | 1979-09-07 | 1981-04-02 | BBC AG Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau | SOLAR THERMAL POWER PLANT |
US4280449A (en) * | 1978-08-16 | 1981-07-28 | Kraftwerk Union Aktiengesellschaft | Steam generator for a solar power plant |
-
1976
- 1976-11-29 DE DE19762654125 patent/DE2654125C3/en not_active Expired
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---|---|---|---|---|
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DE2939585A1 (en) * | 1979-09-07 | 1981-04-02 | BBC AG Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau | SOLAR THERMAL POWER PLANT |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2654125C3 (en) | 1980-09-11 |
DE2654125B2 (en) | 1980-01-10 |
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