一种槽式太阳能光热发电蒸汽发生系统
技术领域
本发明涉及一种槽式太阳能光热发电蒸汽发生系统。
背景技术
太阳能光热发电被视为未来取代煤电的最佳备选方案之一，已成为可再生能源领域开发应用的热点。最近三十年，光热发电发展步伐迅速。太阳能热发电，通常叫做聚光式太阳能发电，通过聚集太阳辐射获得热能，将热能转化成高温蒸汽，蒸汽驱动汽轮机发电。当前太阳能热发电按照太阳能采集方式主要可划分为槽式发电、塔式发电、菲涅尔式和碟式发电等。目前，槽式光热发电技术已较成熟，应用普遍，现有的槽式蒸汽发生系统包括过热器，高温再热器、低温再热器、蒸发器和预热器，如图1所示：
1.系统运行时，从热罐来的热导热油一股经过管道1分为两股，一股经过管道2流入储热系统进行储热，另一股经过管道3流入换热系统后又分为两股，一股经过管道4流入过热器a壳程进行换热，另一股经过管道5流入高温再热器b壳程进行换热。经过热器a和再热器b换热后，过热器a壳程出口导热油进入管道6后由管道进入蒸发器c管程加热水使之蒸发，从蒸发器c管程出来的导热油又经过管道7进入预热器e与水进行换热，最后从预热器出来的冷导热油依次由管道8、9进入冷罐。
2.从高温再热器b壳程出口的导热油由管道10进入低温再热器d进行换热，从低温再热器d壳程出来的冷导热油依次经管道11、9流入冷罐。
3.系统给水经管道12直接进入预热器e管程，经预热后由管道13进入蒸发器蒸发，饱和蒸汽由管道14进入过热器a管程进行过热，过热后的主蒸汽经管道15去往汽轮机高压缸。冷再热蒸汽先由管道16进入低温再热器d管程被加热，后再由管道17进入高温再热器b管程被导热油加热为热再热蒸汽后通过管道18去往汽轮机低压缸。
4.蒸发器c设有连续排污口与定期排污口，系统运行时，需视水质情况进行排污。定期排污水由管道19排入定期排污扩容器，连续排污水由管道20排入连续排污扩容器。
蒸汽发生系统作为槽式光热发电中的一个重要系统，占用空间较大，成本较高，因此优化系统工艺具有很实用的意义。
发明内容
本发明的目的是：提供一种结构简单、占用空间较小的蒸汽发生系统。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种槽式太阳能光热发电蒸汽发生系统，其特征在于，仅包括过热器、高温再热器、低温再热器和蒸发器，热导热油分为两股，一股热导热油流入储热系统，另一股热导热油又分为两股，分别定义为热导热油一及热导热油二；
热导热油一经由过热器的壳程入口流入过热器的壳程，过热器的管程入口与蒸发器的壳程出口相连，流入过热器的壳程的热导热油一与经由蒸发器的壳程进入过热器的管程的蒸汽进行换热产生过热蒸汽，过热蒸汽作为主蒸汽通过过热器的管程出口被送至汽轮机高压缸，换热后的热导热油一定义为导热油一，导热油一经由过热器的壳程出口流出；热导热油二经由高温再热器的壳程入口流入高温再热器的壳程，高温再热器的管程入口与低温再热器的管程出口相连，流入高温再热器的壳程的热导热油二与经由低温再热器的管程进入高温再热器的管程的加热后的冷再热蒸汽进行换热产生热再热蒸汽，热再热蒸汽通过高温再热器的管程出口被送至汽轮机低压缸，换热后的热导热油二定义为导热油二，导热油二经由高温再热器的壳程出口流出；
流出过热器的壳程出口的导热油一被送入蒸发器的管程，导热油一在蒸发器的管程内与经由蒸发器的壳程入口被送入蒸发器的壳程的系统给水进行换热产生用于送入过热器的管程的蒸汽，此时，流出高温再热器的壳程出口的导热油二被送入低温再热器的壳程，导热油二在低温再热器的壳程内与经由低温再热器的管程入口被送入低温再热器的管程的冷再热蒸汽进行换热产生用于送入高温再热器的管程的加热后的冷再热蒸汽；
或者流出过热器的壳程出口的导热油一与流出所述流出高温再热器的壳程出口的导热油二混合后被送入蒸发器的管程，导热油在蒸发器的管程内与经由蒸发器的壳程入口被送入蒸发器的壳程的系统给水进行换热产生用于送入过热器的管程的蒸汽，此时，流出蒸发器的管程的导热油被送入低温再热器的壳程，导热油在低温再热器的壳程内与经由低温再热器的管程入口被送入低温再热器的管程的冷再热蒸汽进行换热产生用于送入高温再热器的管程的加热后的冷再热蒸汽。
优选地，当流出过热器的壳程出口的导热油一被送入蒸发器的管程，且流出高温再热器的壳程出口的导热油二被送入低温再热器的壳程时，流出所述蒸发器的管程的冷导热油被送至冷罐。
优选地，流出所述低温再热器的壳程的冷导热油被送至冷罐。
本发明的主要目的是为了优化蒸汽发生系统工艺，具有如下特点：
1.本发明在现有的基础上，减少了预热器设备，仅包括过热器，高温再热器、低温再热器和蒸发器，系统给水直接进入蒸发器进行蒸发，管道系统也更为精简，这有利于减小整个系统占用空间，提高系统稳定性与安全性，使系统变得更容易控制。
2.从高温再热器出口的导热油需进入蒸发器换热，因此出口油温提高，这有利于提高高温再热器的换热效率，减小设备的换热面积。
3.进入低温再热器的导热油自蒸发器来，虽然此时油温较低，低温再热器所需换热面积增加，但设备增加有限，低温再热器出口的油温保持不变，这有利于增加设备的传热速率。
采用上述技术方案后，使得本发明具有如下效果：
1.高温再热器设备的换热效率增大，换热面积减小，设备变小。
2.低温再热器设备传热速率增加。
3.系统不设预热器，更经济，整个换热系统的占用空间减小。
4.系统不设预热器，管道减少，漏点减少，系统安全性提升。
5.系统不设预热器，系统更加简单，控制更加容易，整体稳定性提高。
附图说明
图1为现有的槽式光热发电蒸汽发生系统示意图；
图2为本发明提供的槽式光热发电蒸汽发生系统示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图2所示，本发明提供的一种槽式太阳能光热发电蒸汽发生系统运行时，从热罐来的热导热油一股经过管道1分为两股，一股经过管道2流入储热系统进行储热，另一股经过管道3流入换热系统后又分为两股。
经由管道3分为两股的热导热油中的一股经过管道4流入过热器a壳程进行换热，另一股经过管道5流入高温再热器b壳程进行换热。热导热油经过热器a和高温再热器b换热后，自过热器a的壳程出口流出的导热油进入管道21，自高温再热器b的壳程出口流出的导热油进入管道23。此时，导热油可以采用两种路径，一种路径是：管道21和管道23内的导热油混合后由管道22进入蒸发器c的管程加热水使之蒸发，从蒸发器c管程出来的导热油又经过管道26进入低温再热器d的壳程加热冷再热蒸汽，最后从低温再热器d的壳程出来的冷导热油经管道9流入冷罐。
导热油也可以采用图2的虚线所示的另外一种路径：自高温再热器b的壳程出口流出的导热油直接进入管道25，由管道25进入低温再热器d的壳程加热冷再热蒸汽，最后从低温再热器d的壳程出来的冷导热油经管道9流入冷罐。而从蒸发器c管程出来的冷导热油也可直接经过管道27、9流入冷罐。
系统给水经管道24直接进入蒸发器c的壳程，蒸发后由管道14进入过热器a的管程进行过热，过热后的主蒸汽经管道15去往汽轮机高压缸。冷再热蒸汽先由管道16进入低温再热器d的管程被加热，后再由管道17进入高温再热器b的管程被导热油加热为热再热蒸汽后通过管道18去往汽轮机低压缸。
蒸发器c设有连续排污口与定期排污口，系统运行时，需视水质情况进行排污。定期排污水由管道19排入定期排污扩容器，连续排污水由管道20排入连续排污扩容器。
