一種光熱電站集熱循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及太陽能集熱領(lǐng)域，尤其涉及一種光熱電站集熱循環(huán)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)中，以水直接作為換熱介質(zhì)的直接蒸汽發(fā)生(DSG)技術(shù)已經(jīng)試驗多年，基本原理為換熱介質(zhì)(水)流經(jīng)集熱器的過程中吸收太陽光轉(zhuǎn)化的熱量，升溫形成過熱水蒸氣，部分過熱水蒸氣進入儲熱體中儲熱，部分過熱水蒸氣驅(qū)動汽輪機帶動發(fā)電機組發(fā)電。過熱水蒸氣進入儲熱體中經(jīng)換熱后形成冷凝水，為提高水資源的利用率，將該部分冷凝水重新循環(huán)到集熱器再次被加熱，形成集熱循環(huán)系統(tǒng)。
[0003]為保證該集熱循環(huán)系統(tǒng)的正常運作，需保證該集熱循環(huán)系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定，以保證集熱循環(huán)系統(tǒng)的汽水平衡。為提高太陽能光熱發(fā)電的效率、降低成本，將DSG技術(shù)運用到太陽能光熱發(fā)電中，如何保證DSG技術(shù)中閉式循環(huán)系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定是最為關(guān)鍵的問題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種易于控制、結(jié)構(gòu)簡單、可穩(wěn)定集熱循環(huán)系統(tǒng)壓力的光熱電站集熱循環(huán)系統(tǒng)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的一種光熱電站集熱循環(huán)系統(tǒng)，包括通過管路依次連接并形成循環(huán)回路的集熱裝置、儲熱體及循環(huán)泵，所述集熱裝置包括至少一個集熱單元;
[0006]所述集熱單元包括依次連接的蒸發(fā)段、汽包、過熱段，所述蒸發(fā)段的進口與所述循環(huán)泵的出水端相連，所述過熱段的出口與所述儲熱體的進口相連，所述汽包通過第一管路與所述儲熱體的出口至所述循環(huán)泵的進水端之間的管路連通；
[0007]所述第一管路上設(shè)置有第一電動調(diào)節(jié)閥；或
[0008]所述第一管路上設(shè)置有用于控制所述汽包內(nèi)液位穩(wěn)定的液位控制構(gòu)件，所述儲熱體的出口端與所述第一管路之間的管路上設(shè)置有第二電動調(diào)節(jié)閥。
[0009]進一步地，還包括用于監(jiān)測所述汽包內(nèi)液位的液位監(jiān)測構(gòu)件，所述液位監(jiān)測構(gòu)件與所述第一電動調(diào)節(jié)閥相連。
[0010]進一步地，所述液位控制構(gòu)件為疏水閥。
[0011]進一步地，所述液位控制構(gòu)件為第三電動調(diào)節(jié)閥。
[0012]進一步地，還包括用于監(jiān)測所述汽包內(nèi)液位的液位監(jiān)測構(gòu)件，所述液位監(jiān)測構(gòu)件與所述第三電動調(diào)節(jié)閥相連。
[0013]進一步地，所述過熱段出口至所述儲熱體進口的管路上設(shè)置入口閥。
[0014]進一步地，還包括與所述儲熱體相連的液位計。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的光熱電站集熱循環(huán)系統(tǒng)通過在第一管路上設(shè)置第一電動調(diào)節(jié)閥，或在第一管路上設(shè)置有用于控制汽包內(nèi)液位穩(wěn)定的液位控制構(gòu)件，且通過在儲熱體的出口端與第一管路之間的管路上設(shè)置第二電動調(diào)節(jié)閥，保持光熱電站集熱循環(huán)系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定，實現(xiàn)該光熱電站集熱循環(huán)系統(tǒng)的汽水平衡。
[0016]進一步地，當?shù)谝还苈飞显O(shè)置有第一電動調(diào)節(jié)閥時，通過設(shè)置與第一電動調(diào)節(jié)閥相連的用于監(jiān)測汽包內(nèi)液位的液位監(jiān)測構(gòu)件，可實時監(jiān)控汽包內(nèi)的液位，避免汽包內(nèi)液位過高，導(dǎo)致水進入過熱段，或避免汽包內(nèi)液位過低，導(dǎo)致水蒸氣進入循環(huán)泵，造成對循環(huán)泵的破壞。
[0017]進一步地，液位控制構(gòu)件可為疏水閥，通過設(shè)置疏水閥可自動調(diào)整汽包內(nèi)的液位，起到排水阻汽的作用。
[0018]進一步地，液位控制構(gòu)件還可為第三電動調(diào)節(jié)閥，當液位控制構(gòu)件為第三電動調(diào)節(jié)閥時，通過設(shè)置與第三電動調(diào)節(jié)閥相連的用于監(jiān)測汽包內(nèi)液位的液位監(jiān)測構(gòu)件，同樣可維持光熱電站集熱系統(tǒng)的壓力，并實時監(jiān)測汽包內(nèi)的液位。
[0019]進一步地，可在過熱段出口至儲熱體進口的管路上設(shè)置入口閥，根據(jù)光熱電站集熱循環(huán)系統(tǒng)的實際需要，控制進入儲熱體的過熱蒸汽量。
[0020]進一步地，通過設(shè)置與儲熱體相連的氣液分離器，當儲熱體中的冷凝水混入蒸汽時，可通過該氣液分離器將蒸汽與冷凝水分離，避免蒸汽進入循環(huán)泵對循環(huán)泵造成破壞。
【附圖說明】
[0021]在下文中將基于僅為非限定性的實施例并參考附圖來對本實用新型進行更詳細的描述。其中:
[0022]圖1為本實用新型實施例二提供的光熱電站集熱循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為本實用新型實施例三提供的光熱電站集熱循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為本實用新型實施例四提供的光熱電站集熱循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4為本實用新型實施例五提供的光熱電站集熱循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]【附圖說明】:
[0027]1-蒸發(fā)段，2-過熱段，3-汽包，4-儲熱體，5-循環(huán)泵，6_第一管路，7_第一電動調(diào)節(jié)閥，8-入口閥，9-疏水閥，10-第二電動調(diào)節(jié)閥，101-集熱單元
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0029]實施例一
[0030]本實施例中提供的一種光熱電站集熱循環(huán)系統(tǒng)，包括通過管路依次連接并形成循環(huán)回路的集熱裝置、儲熱體及循環(huán)泵，該集熱裝置包括至少一個集熱單元；該集熱單元包括依次連接的蒸發(fā)段、汽包、過熱段，該蒸發(fā)段的進口與該循環(huán)泵的出水端相連，該過熱段的出口與儲熱體的進口相連，該汽包通過第一管路與儲熱體的出口至循環(huán)泵的進水端之間的管路連通；該第一管路上設(shè)置有第一電動調(diào)節(jié)閥；或該第一管路上設(shè)置用用于控制汽包內(nèi)液位穩(wěn)定的液位控制構(gòu)件，同時，該儲熱體的出口端與第一管路之間的管路上設(shè)置有第二電動調(diào)節(jié)閥。
[0031]為便于理解本實用新型光熱電站集熱循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其工作過程，下述描述了本實用新型光熱電站集熱循環(huán)系統(tǒng)的工作過程。蒸發(fā)段產(chǎn)生的濕蒸汽經(jīng)過汽包，實施汽水分離，分離后的飽和蒸汽進入過熱段實施蒸汽過熱，分離后的水保留在汽包中，經(jīng)第一管路及循環(huán)泵循環(huán)至蒸發(fā)段循環(huán)利用。蒸汽進入過熱段產(chǎn)生過熱蒸汽，全部或部分過熱蒸汽進入儲熱體進行熱交換將熱量儲存于儲熱體中，經(jīng)熱交換產(chǎn)生的冷凝水經(jīng)循環(huán)管路、循環(huán)泵重新輸送至蒸發(fā)段實施水資源的循環(huán)利用。為維持集熱循環(huán)系統(tǒng)的汽水平衡，保證該集熱循環(huán)系統(tǒng)的正常運作，需穩(wěn)定該集熱循環(huán)系統(tǒng)的壓力，為此，通過在第一管路上設(shè)置第一電動調(diào)節(jié)閥；或在第一管路上設(shè)置有用于控制汽包內(nèi)液位穩(wěn)定的液位控制構(gòu)件，同時，該儲熱體的出口端與第一管路之間的管路上設(shè)置第二電動調(diào)節(jié)閥，以此調(diào)整該集熱循環(huán)系統(tǒng)的壓力，維持該集熱循環(huán)系統(tǒng)壓力的動態(tài)平衡。
[0032]為便于理解本實用新型的集熱循環(huán)系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)過程，首先將該集熱循環(huán)系統(tǒng)的壓力變化原理作如下闡述:經(jīng)蒸發(fā)段加熱產(chǎn)生的濕蒸汽，經(jīng)過汽包實施汽水分離后產(chǎn)生飽和蒸汽，該飽和蒸汽進入到過熱段進一步被加熱為具有一定壓力、溫度的過熱蒸汽，該過熱蒸汽以一定的流速進入儲熱體中，過熱蒸汽在儲熱體換熱過程中放熱凝結(jié)為水，發(fā)生了狀態(tài)變化，儲熱體中的壓力由儲熱體管道中的蒸汽熱量和質(zhì)量的動態(tài)平衡決定。該集熱循環(huán)系統(tǒng)實際運行過程中，儲熱體內(nèi)管道的蒸汽壓力同時受到管道內(nèi)蒸汽質(zhì)量和蒸汽體積的作用，最終達到一個動態(tài)的平衡。在入口蒸汽參數(shù)不變的前提下，蒸汽質(zhì)量的增加和蒸汽體積的減小(即儲熱體內(nèi)的凝結(jié)水增加)都會使壓力上升；蒸汽質(zhì)量降低或蒸汽體積增大(即儲熱體內(nèi)的凝結(jié)水減少)都會使壓力下降。儲熱體中管道的體積固定，蒸汽體積與凝結(jié)水體積之和就是儲熱體內(nèi)管道的體積，因此，可通過改變儲熱體中的凝結(jié)水量，從而改變儲熱體內(nèi)蒸汽體積，進而調(diào)節(jié)儲熱體的壓力。
[0033]具體地，當?shù)谝还苈飞显O(shè)置第一電動調(diào)節(jié)閥時，該集熱循環(huán)系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)過程為:通過調(diào)節(jié)第一電動調(diào)節(jié)閥的開度，改變儲熱體中的凝結(jié)水水量，調(diào)節(jié)儲熱體中的壓差。例如，當該集熱循環(huán)系統(tǒng)的壓力升高時，關(guān)小第一