一种太阳能储热蒸汽发生器的制造方法
【专利说明】一种太阳能储热蒸汽发生器
[0001]
技术领域
本发明涉及一种蒸汽发生器，具体说是一种太阳能储热蒸汽发生器，尤其涉及在中高温太阳能热应用领域中利用显热和潜热混合储热方式存储太阳能来产生蒸汽的蒸汽发生器。
【背景技术】
[0002]
储热技术是太阳能中高温热利用的关键，可使蒸汽发生器产生连续的蒸汽，克服太阳能使用的间断性、不稳定性等。储热技术分为显热储热和潜热储热等。
[0003]已知技术中，专利申请号201110049637.6的中国专利申请公开了一种太阳能热发电用储热蒸发一体化装置，专利申请号201110096656.4的中国专利申请公开了一种直接产生蒸汽的高温混凝土出储热器。而专利申请号200810198461.9和专利申请号200910193410.1的中国专利申请分别公开了熔盐套管式、熔盐管壳式蒸汽发生装置及方法，以上已知技术中都是利用显式储热。而目前利用显式储热，如导热油、熔盐等，其缺点是储热密度不高，导热系数也比较小，传热效果不理想成本也比较高。在导热油抛物面槽式太阳能系统中，储热设备和蒸汽发生器是分开的，这样的系统需要的管道比较复杂，设备也多，因而成本高、热损失大。
【发明内容】
[0004]
本发明的目的是提供一种结构紧凑、成本低、利用显热和潜热混合储热的太阳能储热蒸汽发生器。
[0005]本发明提供的一种太阳能储热蒸汽发生器，该蒸汽发生器的壳体由上端盖、锅筒、下端盖组成，在锅筒上安装有进水口，上端盖上有蒸汽出口，在该蒸汽发生器的中下部位置设置有熔融盐换热管，熔融盐换热管的进出口分别与太阳能抛物面槽式熔融盐集热器的进出口连接，在该蒸汽发生器的中部位置、对应熔融盐换热管的上面设置有中部相变潜热材料封装层，在该蒸汽发生器的底部位置、对应熔融盐换热管的下面设置有底部相变潜热材料封装层，其中，中部相变潜热材料封装层由开有通孔的上、下两封板及焊接在两封板对应的通孔之间的换热管道和充填在上、下两封板、换热管道和锅筒围成的空间的中部相变潜热材料构成。
[0006]上述中，在锅筒上、对应中部相变潜热材料封装层位置设置有相变储热材料充注口和相变储热材料排出口。
[0007]上述中，在锅筒上、对应底部相变潜热材料封装层位置设置有手孔。
[0008]上述中，底部相变潜热材料封装层中的底部相变潜热材料为球型或长方型。
[0009]上述中，在锅筒内、对应手孔位置的上面设置有间隔开有通孔的隔板。
[0010]上述中，在上端盖里面、对应蒸汽出口位置设置有蒸汽档板。
[0011 ] 上述中，进水口设置在中部相变潜热材料封装层上面。
[0012]上述中，上端盖有安全阀接口、温度计接口、压力计接口。
[0013]上述中，锅筒上有人孔、液位计下接口和液位计上接口。
[0014]上述中，下端盖底部有排污口。
[0015]本发明的工作原理是:太阳能通过太阳能抛物面槽式熔融盐集热器把熔融盐加热熔解，高温熔融盐在蒸汽发生器里面加热水和中部相变潜热材料封装层及底部相变潜热材料封装层中的相变储热材料，相变储热材料把热量储存起来，而水则继续汽化产生一定压力的水蒸汽在蒸汽发生器上部大空间里。当到一定的压力时，蒸汽阀打开，蒸汽排出。同时补水阀根据水位的降低，通过进水口进行补水，蒸汽连续产生。
[0016]本发明具有如下的特点:
采用的储热方式是显热和潜热混合储热的方式。利用熔融盐作为传热流体及显热储热介质，相变储热材料作为潜热储热介质，相变储热材料的熔点在200°C -500°C，潜热在200kJ/kg-500kJ/kgo
[0017]在该蒸汽发生器的中部位置和底部位置，设置有中部相变潜热材料封装层和底部相变潜热材料封装层。
[0018]采用的换热方式是浸泡式换热，该方式有别于水在管内的换热方式，其优点是有大空间，再辅助汽水分离装置，有利于提高蒸汽的干度，提高了蒸汽的品质。同时有利于相变储热材料对水的放热效果，在不高的导热系数的情况下，也能有比较好的换热。
[0019]在没太阳辐射等天气，也能提供满足一定时间的产汽量，实现连续供蒸汽或供暖。本发明中的相变储热材料潜热储热，其相变温度比较平缓，能使产生的水蒸汽的温度比较平缓稳定。
[0020]本发明利用熔融盐代替导热油传热，减少成本，并利用相变过程温度不变的特点，使得生成蒸汽的温度比较稳定，减少太阳辐射的影响，减轻系统支路的自动化控制。
【附图说明】
[0021]图1是本发明的结构示意图。
[0022]图2是本发明的中部相变潜热材料封装层去掉相变潜热材料后的立体示意图。
【具体实施方式】
[0023]参照图1和图2，本发明提供的一种太阳能储热蒸汽发生器，该蒸汽发生器的壳体由上端盖1、锅筒2、下端盖10组成，上端盖上有蒸汽出口 19、安全阀接口 20、温度计接口17、压力计接口 18，在上端盖I里面、对应蒸汽出口 19位置设置有蒸汽档板21，蒸汽档板21可以把蒸汽中携带的水珠档下，改善蒸汽出口 I蒸汽的品质。其中，安全阀接口 2连接安全阀，当蒸汽压力过高时，安全阀打开排气降压，起到保护作用；温度计接口 17连接温度表，可以检测蒸汽的温度；压力计接口 18连接压力表，来检测蒸汽的压力。在锅筒2上安装有进水口 4、人孔3、液位计下接口 15和液位计上接口 16，其中，进水口 4将水引入里面，或根据水位的降低进行补水，人孔3是用来供人进入里面进行维修，液位计下接口 15和液位计上接口 16用来安装液位计。下端盖底部有支座、排污口，支座的主要作用是支撑和固定该蒸汽发生器，排污口 11与支座焊接，主要作用是排空水和污垢。
[0024]在该蒸汽发生器的中下部位置设置有熔融盐换热管7，熔融盐换热管7的进出口分别