一种槽塔结合蒸汽发生系统的制作方法

本发明涉及一种蒸汽发生系统，具体涉及一种槽塔结合蒸汽发生系统，属于太阳能光热技术领域。

背景技术：

槽式导热油太阳能热发电系统结构紧凑，其太阳能热辐射收集装置占地面积比塔式系统的小，集热系统成熟度高，但由于其介质工作温度限制，致使蒸汽温度一般不高于400℃，而蒸汽温度直接影响汽轮机效率，影响光电转化效率。而熔盐塔式光热电站由于其集热效率高，工质温度高，蒸汽温度可达550℃以上,光电转化效率高。因此如果能够通过合理的方案将两种光热发电形式结合，使槽式导热油光热系统的蒸汽进入塔式熔盐蒸汽发生系统进一步升温，则可进一步提高槽式光热电站的光电转化效率。

技术实现要素：

本发明是为了达到以上目的，提高槽式光热电站的光电转化效率，进而提供一种槽塔结合蒸汽发生系统。

技术方案

所述一种槽塔结合蒸汽发生系统包括储能系统、槽式导热油蒸汽发生系统、塔式熔盐蒸汽发生系统和给水系统，所述储能系统与塔式熔盐蒸汽发生系统连接，所述塔式熔盐蒸汽发生系统和槽式导热油蒸汽发生系统均与给水系统连接，所述塔式熔盐蒸汽发生系统与槽式导热油蒸汽发生系统连接。

进一步地，所述塔式熔盐蒸汽发生系统包括熔盐预热器、熔盐蒸发器、熔盐过热器和熔盐再热器，熔盐过热器、熔岩再热器均与熔岩蒸发器连接，熔岩蒸发器与熔岩预热器连接；熔岩预热器、熔盐蒸发器、熔盐过热器、熔盐再热器均与所述储能系统连接。

进一步地，所述储能系统包括高温盐罐、中温盐罐和低温盐罐，所述高温盐罐分别与熔盐再热器熔盐进口和熔盐过热器熔盐进口连接，中温盐罐与熔盐过热器、熔盐再热器熔盐出口汇总管道连接；低温盐罐与熔盐预热器熔盐出口连接。

进一步地，所述高温盐罐与熔盐再热器的熔盐进口连接管道上设有第一调阀，高温盐罐与熔盐过热器的熔盐进口连接管道上设有第二调阀；中温盐罐与熔盐过热器、熔盐再热器熔盐出口汇总管道的连接管道上设有第一阀门；熔盐蒸发器熔盐进口管道上设有第二阀门。

进一步地，槽式导热油蒸汽发生系统包括导热油预热器和导热油蒸发器，导热油蒸发器的进油口与高温导热油连接，导热油蒸发器的出油口与导热油预热器的进油口连接，低温导热油由导热油预热器的出油口流出，导热油蒸发器与熔盐过热器连接。

进一步地，所述给水系统分别与熔盐预热器和导热油预热器的给水进口连接，导热油预热器的给水出口分别与导热油蒸发器和熔盐预热器的给水进口连接，导热油蒸发器的给水出口与熔盐过热器的蒸汽进口连接；熔盐预热器的给水出口与熔盐蒸发器的给水进口连接，熔盐蒸发器的蒸汽出口与熔盐过热器的蒸汽进口连接，高温过热蒸汽由熔盐过热器的蒸汽出口流出。

进一步地，所述给水系统与导热油预热器的连接管道上设有第一给水调节阀；给水系统与熔盐预热器的给水进口连接管道上设有第二给水调节阀；导热油预热器给水出口与熔盐预热器的给水进口连接管道上设有第三调阀，熔盐蒸发器蒸汽出口与熔盐过热器的蒸汽入口连接管道上设有第三阀门，导热油蒸发器的蒸汽出口与熔盐过热器的蒸器入口连接管道上设有第四阀门。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明将两种光热发电形式结合，使槽式导热油光热系统的蒸汽进入塔式熔盐蒸汽发生系统进一步升温，提高槽式光热电站的光电转化效率；

本发明通过共用给水系统，给水系统分别进入塔式熔盐蒸汽发生系统和槽式导热油蒸汽发生系统，取消了槽式导热油蒸汽发生系统中的导热油过热器、导热油再热器，导热油直接进入导热油蒸发器产生饱和蒸汽，饱和蒸汽与熔盐蒸汽发生系统中熔盐蒸发器产生的饱和蒸汽混合后，进入熔盐过热器，进行加热，产生的过热蒸汽直接去往汽轮机做功，做功后的冷再热蒸汽进入熔盐再热器进行再热，加热后的再热蒸汽再次去往汽轮机低压缸做功；

导热油预热器、蒸发器与熔盐预热器、蒸发器相互备用，当槽式导热油聚光系统或塔式熔盐聚光系统发生故障时，可通过切断导热油蒸发器侧或者熔盐蒸发器侧，使系统继续维持低负荷运行，提高了发电机组的使用效率，降低了故障停机风险；

通常熔盐蒸汽发生系统需配备外置循环泵、启动电加热器，用来实现系统冷态启动并保障系统不发生熔盐凝固冻堵事故。而本发明可以通过槽式蒸发器系统侧对熔盐蒸发器系统侧进行给水预热和升温，从而实现系统启动并提供水温保障，因此可简化熔盐蒸汽发生系统复杂程度，降低投资成本和厂用电率；

利用熔盐过热器提高了导热油蒸发器系统的蒸汽参数，间接提升了配套汽轮机系统效率，进一步提升了光电转化效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是250wm槽塔结合蒸汽发生系统热平衡图。

图中1-高温盐罐；2-中温盐罐；3-低温盐罐；4-导热油预热器；4-1低温导热油；5-导热油蒸发器；5-1高温导热油；6-第一给水调节阀；7-第三调阀；8-第四阀门；9-第二给水调节阀；10-熔盐预热器；11-熔盐蒸发器；12-第三阀门；13-熔盐过热器；14-熔盐再热器；14-1冷再热蒸汽；14-2高温再热蒸汽；15-第二调阀；16-第一调阀；17-第二阀门；18-第一阀门；19-高温过热蒸汽；20-给水系统。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种槽塔结合蒸汽发生系统包括储能系统、槽式导热油蒸汽发生系统、塔式熔盐蒸汽发生系统和给水系统20，所述储能系统与塔式熔盐蒸汽发生系统连接，所述塔式熔盐蒸汽发生系统和槽式导热油蒸汽发生系统均与给水系统20连接，所述塔式熔盐蒸汽发生系统与槽式导热油蒸汽发生系统连接。

具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述塔式熔盐蒸汽发生系统包括熔盐预热器10、熔盐蒸发器11、熔盐过热器13和熔盐再热器14，

熔盐过热器13、熔盐再热器14均与熔盐蒸发器11连接，熔盐蒸发器11与熔盐预热器10连接；熔盐预热器10、熔盐蒸发器11、熔盐过热器13、熔盐再热器14均与所述储能系统连接。

正常工作时，通过控制给水调节阀9的阀门开度，控制给水流量，并通过控制调阀7开度控制进入熔盐预热器10的水温，在预热器10中初步加热后进入熔盐蒸发器11中加热蒸发，开启阀门12，饱和蒸汽与导热油蒸发系统产生的饱和蒸汽混合后，进入熔盐过热器13中再次加热，产生高温过热蒸汽。冷再热蒸汽则进入熔盐再热器14进行加热成为高温再热蒸汽。调阀15及调阀16分布控制来自高温盐罐1的熔盐通过熔盐过热器15和熔盐再热器16的，换热后汇总进入熔盐蒸发器11和熔盐预热器10继续换热，最终变为低温熔盐存入低温盐罐3中。当熔盐预热器10、熔盐蒸发器11无法工作时，关闭调阀9、阀门12、阀门17，打开阀门18，使熔盐流入中温盐罐，这样仍然能够使得系统继续低负荷运行。

冷再热蒸汽14-1由熔盐再热器14的蒸汽进口进入，进行加热成为高温再热蒸汽14-2。

其它组成以连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述储能系统包括高温盐罐1、中温盐罐2和低温盐罐3，

所述高温盐罐1分别与熔盐再热器14和熔盐过热器13连接，中温盐罐2与熔盐过热器13连接；低温盐罐3与熔盐预热器10连接。

其中高温盐罐1用于存储塔式熔盐集热系统的储能，中温盐罐2用于槽式导热油集热系统的储能以及与熔盐过热器、熔盐再热器换热后的熔盐，低温盐罐3用于存储换热后的低温熔盐。

其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述高温盐罐1与熔盐再热器14的熔盐侧连接管道上设有第一调阀16，高温盐罐1与熔盐过热器13的熔盐侧连接管道上设有第二调阀15；中温盐罐2与熔盐过热器13的熔盐侧连接管道上设有第一阀门18；熔盐过热器13与熔盐蒸发器11的熔盐侧连接管道上设有第二阀门17。

第一调阀16控制来自高温盐罐1的熔盐通过熔盐再热器14；第二调阀15控制来自高温盐罐1的熔盐通过熔盐过热器13；第一阀门18和第二阀门17用来控制熔盐流入中温盐罐。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述槽式导热油蒸汽发生系统包括导热油预热器4和导热油蒸发器5，导热油蒸发器5的进油口与高温导热油5-1连接，导热油蒸发器5的出油口与导热油预热器4的进油口连接，低温导热油5-2由导热油预热器4的出油口流出，导热油蒸发器5与熔盐过热器13的蒸汽进口连接。

通过给水调节阀6控制槽式导热没出蒸汽发生系统的给水量，阀门8用于切断导热油系统向塔式熔盐蒸汽发生系统供给蒸汽，调阀7用于塔式熔盐蒸汽发生系统的启动预热及进口水温提升。正常工作时，高温导热油依次经过导热油蒸发器5、导热油预热器4，将水加热为饱和蒸汽，饱和蒸汽通过阀门8所在管路，进入塔式熔盐蒸汽发生系统进行再次加热。

其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式六：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述给水系统20分别与熔盐预热器10和导热油预热器4的进口连接，导热油预热器4的给水出口分别与导热油蒸发器5给水入口和熔盐预热器10的给水进口连接，导热油蒸发器5的出口与熔盐过热器13的蒸汽进口连接；熔盐预热器10的给水出口与熔盐蒸发器11的蒸汽进口连接，熔盐蒸发器11的蒸汽出口与熔盐过热器13的蒸汽进口连接，高温过热蒸汽19由熔盐过热器13的出口流出。

其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式七：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述给水系统20与导热油预热器4的给水进口连接管道上设有第一给水调节阀6；给水系统20与熔盐预热器10的给水进口连接管道上设有第二给水调节阀9；导热油预热器4的给水出口与熔盐预热器10的给水进口连接管道上设有第三调阀7，熔盐蒸发器11蒸汽出口与熔盐过热器13的蒸汽入口连接管道上设有第三阀门12；导热油蒸发器5的蒸汽出口与熔盐过热器13的蒸器入口连接管道上设有第四阀门8。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。