专利名称：用于槽式太阳能光热发电的蛇管换热蒸发系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种蛇管换热蒸发系统，具体涉及一种用于槽式太阳能光热发电的蛇管换热蒸发系统。
背景技术：
随着化石燃料能源的日益枯竭， 风能、太阳能等新能源领域的开发越来越受到重视，尤其是太阳能光热发电逐渐显示出其发展的潜力。太阳能光热发电与火力发电相比，需要每日启停与频繁快速的负荷调整，因此对其设备尤其是蒸发系统换热器的疲劳强度与寿命有着特殊的要求。现有的槽式太阳能光热发电的蒸发系统多采用常规的U型管管壳式换热器，由于承压较高，这种换热器通常具有较厚的管板，在启停或调整负荷时，由于温差存在会产生很大的热应力，设备运行存在隐患，设备使用寿命短。
发明内容
本发明为解决现有的槽式太阳能光热发电的蒸发系统的温差会产生很大的热应力，导致设备运行存在隐患和设备使用寿命短的问题，进而提供了一种用于槽式太阳能光热发电的蛇管换热蒸发系统。本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是本发明的用于槽式太阳能光热发电的蛇管换热蒸发系统包括预热器、蒸发器、过热器、再热器、蒸发器外置汽包、多个下降管和多个上升管构成，所述蒸发器外置汽包通过多个下降管和多个上升管与蒸发器相互连通，所述预热器、蒸发器、过热器和再热器内均设置有换热管、进口集管和出口集管，所述预热器、蒸发器、过热器和再热器内的换热管均为蛇形换热管，换热管的一端与进口集管连通，换热管的另一端与出口集管连通，所述预热器、蒸发器、过热器沿一字型顺次串联连通，所述再热器与预热器、蒸发器、过热器均并联连通，预热器的出口集管和过热器的进口集管均与蒸发器外置汽包连通。本发明具有以下有益效果本发明的蛇管换热蒸发系统采用蛇形换热管，蒸发系统的所有换热器没有管板，因此受热应力的限制小，整个蒸发系统的启动速度与现有的U型管换热器蒸发系统相比，具有启动速度更快，更适合太阳能光热发电需每日启停以及频繁快速调整负荷的要求；蛇形管具有良好的柔韧性，可以消除换热管和壳体膨胀差所导致的热应力，因此蒸发系统运行更安全可靠，延长了设备的使用寿命，使用寿命提高20%以上；蒸发器与蒸发器外置汽包相连接，蒸发器外置汽包内设置二级汽水分离装置，能够更好地实现汽水分离，因此蒸发系统产生的蒸汽携带的水分更少，蒸汽品质更高。
图I是本发明的用于槽式太阳能光热发电的蛇管换热蒸发系统的整体结构流程图，图2是换热管8、进口集管9和出口集管10装配的主视图。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图I 2说明,本实施方式的用于槽式太阳能光热发电的蛇管换热蒸发系统包括预热器I、蒸发器2、过热器3、再热器4、蒸发器外置汽包5、多个下降管6和多个上升管7构成，所述蒸发器外置汽包5通过多个下降管6和多个上升管7与蒸发器2相互连通，所述预热器I、蒸发器2、过热器3和再热器4内均设置有换热管8、进口集管9和出口集管10，所述预热器I、蒸发器2、过热器3和再热器4内的换热管8均为蛇形换热管，换热管8的一端与进口集管9连通，换热管的另一端与出口集管10连通，所述预热器I、蒸发器2、过热器3沿一字型顺次串联连通，所述再热器4与预热器I、蒸发器2、过热器3均并联连通，预热器I的出口集管10和过热器3的进口集管9均与蒸发器外置汽包5连通。 所述蛇形管是在一个在圆筒内呈螺旋状盘旋的受热面管束。蒸发器外置汽包内设置二级汽水分离装置。本发明的接口与壳体、换热管与集管之间的连接均采用焊接连接，因此蒸发系统运行时的泄露风险低，运行一段时期后换热管的堵管率低，因此可以采用较低的设计余量，使整个蒸发系统的换热面积减小，节约了材料。
具体实施方式
二 本实施方式下降管6的数量为二 五个。其它组成与连接关系与实施方式一相同。
具体实施方式
三本实施方式上升管7的数量为三 六个。其它组成与连接关系与实施方式一或二相同。工作原理来自高压加热器出口的高压给水首先进入预热器1，高压水经过预热器的管侧，高压给水被加热至接近饱和温度以后进入蒸发器2，高压给水经过蒸发器2的壳侧，在多个下降管6和多个上升管7形成的回路之间来回循环，吸收气化潜热以后相变为蒸汽；汽水混合物经蒸发器外置汽包5汽水分离器后，饱和水继续在蒸发器2中循环，饱和蒸汽则进入过热器3，饱和蒸汽经过过热器3的管侧，饱和蒸汽经过加热以后变成过热蒸汽进入汽轮机高压缸做功，汽轮机高压缸排气进入再热器4，高压缸排气走管侧，经加热后进入汽轮机低压缸继续膨胀做功，蒸发系统的热源导热油循环的路线和汽水回路的路线正好相反，高温导热油分成两路，一路首先进入过热器3，经过过热器3壳侧，然后进入蒸发器2，经过蒸发器2管侧，最后进入预热器1，经过预热器I的壳侧；另一路进入再热器4，经过再热器4的壳侧，从预热器I和再热器4出来的低温导热油汇合后重新回到太阳能镜场吸收热量，完成一个循环。
权利要求
1.一种用于槽式太阳能光热发电的蛇管换热蒸发系统，所述换热蒸发系统包括预热器(I)、蒸发器(2)、过热器(3)、再热器(4)、蒸发器外置汽包(5)、多个下降管(6)和多个上升管(7)构成，所述蒸发器外置汽包(5)通过多个下降管(6)和多个上升管(7)与蒸发器(2)相互连通，其特征在于所述预热器(I)、蒸发器(2)、过热器(3)和再热器(4)内均设置有换热管(8)、进口集管(9)和出口集管(10)，所述预热器(I)、蒸发器(2)、过热器(3)和再热器(4)内的换热管(8)均为蛇形换热管，换热管(8)的一端与进口集管(9)连通，换热管(8)的另一端与出口集管(10)连通，所述预热器(I)、蒸发器(2)、过热器(3)沿一字型顺次串联连通，所述再热器(4)与预热器(I)、蒸发器(2)、过热器(3)均并联连通，预热器(I)的出口集管(10)和过热器(3)的进口集管(9)均与蒸发器外置汽包(5)连通。
2.根据权利要求I所述的用于槽式太阳能光热发电的蛇管换热蒸发系统，其特征在于下降管(6)的数量为二 五个。
3.根据权利要求I或2所述的用于槽式太阳能光热发电的蛇管换热蒸发系统，其特征在于上升管(7)的数量为三 六个。
全文摘要
用于槽式太阳能光热发电的蛇管换热蒸发系统，它涉及一种换热蒸发系统。本发明为解决现有的槽式太阳能光热发电的蒸发系统的温差会产生很大的热应力，导致设备运行存在隐患和设备使用寿命短的问题。所述预热器、蒸发器、过热器和再热器内均设置有换热管、进口集管和出口集管，所述预热器、蒸发器、过热器和再热器内的换热管均为蛇形换热管，换热管的一端与进口集管连通，换热管的另一端与出口集管连通，所述预热器、蒸发器、过热器沿一字型顺次串联连通，所述再热器与预热器、蒸发器、过热器均并联连通，预热器的出口集管和过热器的进口集管均与蒸发器外置汽包连通。本发明的换热蒸发系统用于槽式太阳能光热发电。
文档编号F22B1/00GK102759199SQ20121026938
公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月31日 优先权日2012年7月31日
发明者付元刚, 刘克为, 杨镇海, 董爱华, 郝志鹏 申请人:哈尔滨汽轮机厂辅机工程有限公司