一种用于太阳能光热发电的直流式蒸发系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110030538A(43)申请公布日2019.07.19(21)申请号201910292175.7F22B37/50(2006.01)(22)申请日2019.04.12F22G1/16(2006.01)F22G3/00(2006.01)(71)申请人东方电气集团东方锅炉股份有限公司地址643001四川省自贡市自流井区五星街黄桷坪路150号(72)发明人彭俊元世海辛健季敏东李有霞(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人钱成岑(51)Int.Cl.F22B1/00(2006.01)F22B1/28(2006.01)F22B37/26(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种用于太阳能光热发电的直流式蒸发系统(57)摘要本发明公开了一种用于太阳能光热发电的直流式蒸发系统，包括由管道连接的蒸发器、分离器和过热再热器且不包括汽包和预热器，所述蒸发器和过热再热器均为立式布置的螺旋缠绕管式换热器，蒸发器和过热再热器中的传热介质走壳侧且水和/或蒸汽走管侧，来自分离器的蒸汽的加热和来自汽轮机的冷再热蒸汽的加热均在所述过热再热器进行。本发明不设置汽包和预热器，减少了换热器的台数，所有换热器均为立式设备，停机时传热介质可依靠重力从下部自动排出提高了系统的启停和变负荷速度；流程紧凑合理，将过热器和再热器合并为一台设备，降低了设备投资和运维费用；各换热器内部的换热管为缠绕布置具有很好的柔性，不需要设置膨胀节就可以解决管壳侧温差应力问题。CN110030538ACN110030538A权利要求书1/2页1.一种用于太阳能光热发电的直流式蒸发系统，其特征在于，所述直流式蒸发系统包括由管道连接的蒸发器、分离器和过热再热器且不包括汽包和预热器，所述蒸发器和过热再热器均为立式布置的螺旋缠绕管式换热器，其中，所述蒸发器和过热再热器中的传热介质走壳侧且水和/或蒸汽走管侧，来自分离器的蒸汽的加热和来自汽轮机的冷再热蒸汽的加热均在所述过热再热器进行。2.根据权利要求1所述用于太阳能光热发电的直流式蒸发系统，其特征在于，所述直流式蒸发系统还包括给水泵和电加热器，所述给水泵设置在蒸发器的给水管道上，所述电加热器设置在分离器与蒸发器之间的分离水返回管道上。3.根据权利要求1所述用于太阳能光热发电的直流式蒸发系统，其特征在于，所述过热再热器的管侧设置有蒸汽入口和再热蒸汽入口以及分别通过换热管与所述蒸汽入口和再热蒸汽入口相连的蒸汽出口和再热蒸汽出口，若干层所述换热管绕着过热再热器中心的轴芯螺旋缠绕布置在过热再热器的筒体中，相邻层换热管的螺旋方向相反，其中，蒸汽入口与蒸汽出口之间的换热管走来自分离器的蒸汽，再热蒸汽入口与再热蒸汽出口之间的换热管走来自汽轮机的冷再热蒸汽。4.根据权利要求3所述用于太阳能光热发电的直流式蒸发系统，其特征在于，所述轴芯由固定限位单元固定在过热再热器的筒体上，相邻层换热管之间设置有控制间距的垫条，所述蒸汽入口和再热蒸汽入口以及蒸汽出口和再热蒸汽出口均设置有与换热管连接的管板。5.根据权利要求3所述用于太阳能光热发电的直流式蒸发系统，其特征在于，所述过热再热器的壳侧设置有传热介质入口和传热介质出口，所述传热介质入口与高温传热介质储罐连接，所述传热介质出口通过传热介质管道与蒸发器连接。6.根据权利要求2所述用于太阳能光热发电的直流式蒸发系统，其特征在于，所述蒸发器的管侧设置有给水入口和通过换热管与给水入口连接的汽水出口，若干层所述换热管绕着蒸发器中心的轴芯螺旋缠绕布置在蒸发器的筒体中，相邻层换热管的螺旋方向相反，所述给水入口通过给水管道和给水泵与给水源连接并且通过分离水返回管道和电加热器与分离器连接，所述汽水出口通过汽水输送管道与分离器连接。7.根据权利要求6所述用于太阳能光热发电的直流式蒸发系统，其特征在于，所述轴芯由固定限位单元固定在蒸发器的筒体上，相邻层换热管之间设置有控制间距的垫条，所述给水入口和汽水出口均设置有与换热管连接的管板。8.根据权利要求6所述用于太阳能光热发电的直流式蒸发系统，其特征在于，所述蒸发器的壳侧设置有传热介质入口和传热介质出口，所述传热介质入口通过传热介质管道与过热再热器连接，所述传热介质出口与低温传热介质储罐连接。9.根据权利要求1所述用于太阳能光热发电的直流式蒸发系统，其特征在于，传热介质从上部进入过热再热器的壳侧并与管侧的蒸汽逆流换热后从下部流出，传热介质从上部进入蒸发器的壳侧并与管侧的水逆流换热后从下部流出。10.根据权利要求1所述用于太阳能光热发电的直流式蒸发系统，其特征在于，给水从下部进入蒸发器的管侧并与壳侧的传热介质逆流换热被加热成汽水混合物后从上部流出，汽水混合物从上部进入分离器后