一种用于大功率光热电站蒸汽发生装置的制作方法

本发明涉及电力和化工系统领域，具体涉及一种用于大功率光热电站蒸汽发生装置。

背景技术：

能源与环境问题是当今世界面临的两个重要问题，近年来我国一直非常重视新能源的开发和利用，其中利用太阳能发电是缓解甚至解决能源问题的一种有效方式，世界各国也都在做积极的努力。而光热发电蒸汽发生系统是重要的换热设备，其中蒸汽发生装置是一个主要组成设备，其作用是将预热器加热后的近饱和状态的水通过换热转换成饱和蒸汽，一般小功率光热电站该装置主要采用的是釜式再沸器，而对于大功率光热电站如果采用釜式再沸器，将面临制造难度大、成本高以及蒸汽品质低等问题，特此设计一套由两台蒸发器管壳式换热器设备和一台汽包组成的蒸汽发生装置，该装置结构相对简单、制造容易、成本较低、便于维护，并且由于汽包中含有高效的汽水分离装置使得蒸汽品质大幅提高。

综上所述，现有的大功率换热电站采用传统釜式再沸器，面临制造难度大、成本高以及蒸汽品质低的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有的大功率换热电站采用传统釜式再沸器，面临制造难度大、成本高以及蒸汽品质低的问题，进而提供一种用于大功率光热电站蒸汽发生装置。

本发明的技术方案是：

一种用于大功率光热电站蒸汽发生装置，它包括汽包1、蒸发器a5、蒸发器b9、若干下降管2和若干上升管3，蒸发器a5和蒸发器b9沿水平方向平行设置，汽包1沿水平方向平行设置在蒸发器a5和蒸发器b9上方，蒸发器a5和蒸发器b9的一端上部分别设有管程进口4，蒸发器a5和蒸发器b9的一端下部分别设有管程出口7，汽包1的一端设有给水进口10，所述给水进口10与汽包1的储水区相连通，汽包1的上部沿汽包1的轴线方向设有若干蒸汽出口11，汽包1内部的储水区通过若干个下降管2分别与蒸发器a5和蒸发器b9上部连通，蒸发器a5和蒸发器b9底部分别通过若干个上升管3与汽包1内部的汽水分离区连通，汽水分离区的排气口与汽包1上设置的蒸汽出口11连通，汽水分离区的排水口与汽包1内部的储水区连通。

进一步地，蒸发器a5通过四个下降管2与汽包1内部的储水区连通，蒸发器b9通过四个下降管2与汽包1内部的储水区连通。

进一步地，蒸发器a5底部通过四个上升管3与汽包1内部的汽水分离区连通，蒸发器b9底部通过四个上升管3与汽包1内部的汽水分离区连通。

进一步地，汽包1与蒸发器a5和蒸发器b9竖直方向上保持一定距离，以保持自然循环倍率。

进一步地，水平方向汽包1轴线位于蒸发器a5和蒸发器b9的轴线中间，三者保持平行。

进一步地，汽水分离区为卧式高效汽水分离装置。

进一步地，它还包括若干蒸发器支座6和若干基础支座8，蒸发器a5的正下方沿其轴线方向设有若干基础支座8，蒸发器a5通过若干蒸发器支座6固定在基础支座8上，蒸发器b9的正下方沿其轴线方向设有若干基础支座8，蒸发器b9通过若干蒸发器支座6固定在基础支座8上。

进一步地，蒸发器a5的正下方沿其轴线方向设有三个基础支座8，每个基础支座8与蒸发器a5之间通过两个蒸发器支座6连接。

进一步地，蒸发器b9的正下方沿其轴线方向设有三个基础支座8，每个基础支座8与蒸发器b9之间通过两个蒸发器支座6连接。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、蒸汽发生装置具有结构相对简单、制造容易、成本较低、便于维护的特点；2、本发明通过优化汽包内部结构、合理设置上升管与下降管等多种创新性技术手段，实现了上升管非受热状态下的汽水自然循环；3、采用自然循环使得可以利用连续排污和定期排污来调整和保证炉水品质，对给水品质要求更为宽泛，并且不需要在高温条件下使用工作的循环水泵，有利于降低成本和提高可靠性；4、由于可以采用独立汽包，水容积和蓄热能力较大，有利于适应光热系统波动相对较大的使用环境；5、汽包内采用了独立、高效的汽水分离装置，额定工况蒸汽分离干度达到99.9％以上。

附图说明

图1是本发明的用于大功率光热电站蒸汽发生装置的主视图；

图2是本发明的用于大功率光热电站蒸汽发生装置的右视图；

图3是本发明的用于大功率光热电站蒸汽发生装置的俯视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种用于大功率光热电站蒸汽发生装置，它包括汽包1、蒸发器a5、蒸发器b9、若干下降管2和若干上升管3，蒸发器a5和蒸发器b9沿水平方向平行设置，汽包1沿水平方向平行设置在蒸发器a5和蒸发器b9上方，蒸发器a5和蒸发器b9的一端上部分别设有管程进口4，蒸发器a5和蒸发器b9的一端下部分别设有管程出口7，汽包1的一端设有给水进口10，所述给水进口10与汽包1的储水区相连通，汽包1的上部沿汽包1的轴线方向设有若干蒸汽出口11，汽包1内部的储水区通过若干个下降管2分别与蒸发器a5和蒸发器b9上部连通，蒸发器a5和蒸发器b9底部分别通过若干个上升管3与汽包1内部的汽水分离区连通，汽水分离区的排气口与汽包1上设置的蒸汽出口11连通，汽水分离区的排水口与汽包1内部的储水区连通。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的蒸发器a5通过四个下降管2与汽包1内部的储水区连通，蒸发器b9通过四个下降管2与汽包1内部的储水区连通。其它组成和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说明本实施方式，本实施方式的蒸发器a5底部通过四个上升管3与汽包1内部的汽水分离区连通，蒸发器b9底部通过四个上升管3与汽包1内部的汽水分离区连通。其它组成和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说明本实施方式，本实施方式的汽包1与蒸发器a5和蒸发器b9竖直方向上保持一定距离。如此设置，以保持自然循环倍率。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式的水平方向汽包1轴线位于蒸发器a5和蒸发器b9的轴线中间，三者保持平行。如此设置，通过汽包1内部结构优化，汽包1与蒸发器a5和蒸发器b9相对位置优化，以及下降管2和上升管3结构优化，使利用冷流体加热后的密度差产生自然循环，实现上升管3非受热状态下给水侧汽水的自然循环，循环倍率可达6以上。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式的汽水分离区为卧式高效汽水分离装置。如此设置，汽包1内部设置的卧式高效汽水分离装置，汽水混合物经该分离装置后，使产生的蒸汽在额定工况下分离干度达到99.9％以上。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

本实施方式的卧式高效汽水分离装置为现有技术，具体结构见专利号为201921695634.8的中国实用新型专利，此处不再赘述。

具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式的它还包括若干蒸发器支座6和若干基础支座8，蒸发器a5的正下方沿其轴线方向设有若干基础支座8，蒸发器a5通过若干蒸发器支座6固定在基础支座8上，蒸发器b9的正下方沿其轴线方向设有若干基础支座8，蒸发器b9通过若干蒸发器支座6固定在基础支座8上。如此设置，基础支座8对蒸发器a5和蒸发器b9起到支撑的作用。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，本实施方式的蒸发器a5的正下方沿其轴线方向设有三个基础支座8，每个基础支座8与蒸发器a5之间通过两个蒸发器支座6连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九：结合图1说明本实施方式，本实施方式的蒸发器b9的正下方沿其轴线方向设有三个基础支座8，每个基础支座8与蒸发器b9之间通过两个蒸发器支座6连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

工作原理

结合图1至图3说明本发明的工作原理：热流体具体可为导热油、熔融盐等通过蒸发器a5和蒸发器b9上设置的管程进口4进入换热器，用于加热给水冷流体，产生饱和蒸汽，然后热流体通过蒸发器a5和蒸发器b9上的管程出口7流出。冷流体水通过汽包1上设置的给水进口10进入汽包1的储水区，给水再经过下降管2进入蒸发器a5和蒸发器b9底部，经蒸发器热流体加热后产生汽水混合物，汽水混合物的密度低于给水密度，在重力作用下汽水混合物沿上升管3进入汽包1内汽水分离区，汽水混合物经高效汽水分离装置后，饱和蒸汽通过汽包1上设置的蒸汽出口11流出，饱和水流回到汽包1的储水区。

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