帶過熱器啟動保護的太陽能熱發電控制循環吸熱器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能熱發電吸熱器。
【背景技術】
[0002]太陽能熱發電吸熱器在啟動初期，由于水冷壁受熱面產生的蒸汽量不足以冷卻過熱器受熱面，可能造成過熱器受熱面干燒，受熱面管束超溫爆管的故障，這就限制了太陽能熱發電吸熱器的啟動速度。同時過熱器受熱面出口蒸汽品質不能滿足汽輪機進汽要求，不能送入汽輪機，只能作為排污排掉，造成大量工質和熱量的損失。
[0003]常規太陽能熱發電吸熱器在啟動初期或汽輪機甩負荷時，為了保護過熱器受熱面，通常采用給水冷卻和采用高等級金屬材料忍受干燒的方式。對于給水冷卻過熱器，給水在過熱器管束內蒸發后，容易將攜帶的雜質沉積在管壁上，導致積鹽結垢的現象，可能導致管束超溫爆管。同時給水帶入過熱器蛇形管的固體顆粒物，可能在吸熱器正常運行時，被蒸汽帶入汽輪機，造成對汽輪機葉片和通流部分造成固體顆粒物侵蝕。并且，過熱器出口蒸汽由于沒有達到汽輪機進汽要求，所以只能作為排污排掉，造成大量工質和熱量的損失。所以常規太陽能熱發電吸熱器難以有效滿足太陽能熱發電吸熱器安全性和經濟性的要求。
[0004]現有關于太陽能熱發電吸熱器的專利熱點多集中在防止高熱流密度下水冷壁受熱面的超溫、減小吸熱器散熱損失以及通過吸收涂層等方法對太陽輻射能量吸收效率的提高上，對于吸熱器啟動保護以及啟動時工質和熱量的回收利用，尚未見到相關報道。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是克服現有太陽能熱發電吸熱器在啟動初期或汽輪機甩負荷時過熱器受熱面存在超溫爆管的隱患，以及工質和熱量的大量損耗，吸熱器啟動速度慢，經濟性差、安全性得不到保證的問題，提出一種帶過熱器啟動保護的太陽能熱發電控制循環吸熱器。
[0006]為實現所述的發明目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0007]一種帶過熱器啟動保護的太陽能熱發電控制循環吸熱器包括:水冷壁下聯箱、水冷壁、下降管、鍋水循環泵、汽包和過熱器。
[0008]所述的水冷壁下聯箱安裝在吸熱器的底部，水冷壁下聯箱的一側連接下降管，另一側連接水冷壁。
[0009]所述的水冷壁垂直布置在吸熱器的中部。水冷壁的頂部連接汽包，底部連接水冷壁下聯箱。水冷壁的受熱面按照一定間距布置有多個并聯管路，組成水冷壁受熱面管束。
[0010]所述的下降管垂直布置在吸熱器的中部，與水冷壁平行，位于水冷壁的后面。下降管不接收太陽輻射。下降管的上端連接汽包，下端連接水冷壁下聯箱，下降管上安裝有鍋水循環泵。
[0011]所述的汽包位于吸熱器的頂部。汽包的底部一側連接下降管，另一側連接水冷壁。汽包頂部有蒸汽引出管連接過熱器，側面有給水管道連接太陽能熱發電熱力系統的給水栗O
[0012]所述的過熱器垂直布置在吸熱器的中部，與水冷壁平行，位于水冷壁的前面。太陽輻射首先投射到過熱器上，然后從過熱器的間隙投射到水冷壁上。過熱器的進口分別連接太陽能熱發電系統的輔助蒸汽引入管道，輔助蒸汽引入管道的一端連接過熱器進口，另一端連接電站輔助鍋爐或電站公用蒸汽管道。過熱器的出口連接主蒸汽管道，該主蒸汽管道分為兩路，一路通向汽輪機，將汽包引出的飽和蒸汽加熱為過熱蒸汽，送到汽輪發電機組發電，另外一路是旁路管道，旁路管道一端連接過熱器出口，一端連接汽輪機的凝汽器，將過熱器出口蒸汽引入凝汽器。在旁路管道上沿蒸汽流動方向依次安裝有噴水減溫裝置和減壓裝置，將蒸汽減溫減壓后送入凝汽器，防止過熱器出口的高溫高壓蒸汽對凝汽器造成破壞。
[0013]過熱器的作用是通過水冷壁和過熱器受熱面接收太陽輻射熱量，加熱水冷壁和過熱器受熱面內的工質，產生額定參數的蒸汽，送入汽輪發電機組發電。
[0014]水冷壁下聯箱、水冷壁、下降管、鍋水循環泵和汽包構成一個循環回路。從電站熱力系統給水泵來的給水進入汽包給汽包補水。水冷壁下聯箱和下降管不接收太陽輻射熱量，汽包和水冷壁下聯箱起到聯箱的作用。水冷壁起到受熱面的作用。水從汽包進入下降管，在鍋水循環泵的作用下進入水冷壁下聯箱，再進入水冷壁。在水冷壁由下至上的流動過程中不斷吸熱，逐漸由未飽和水變為飽和水，飽和水部分蒸發后形成汽水混合物，汽水混合物向上流動進入汽包，完成一個吸熱過程。此回路中工質控制循環的原理是下降管上的鍋水循環泵提供循環推動力，克服流動阻力。汽水混合物沿水冷壁向上流動送入汽包后進行汽水分離。分離出的蒸汽進入過熱器，分離出的水通過下降管重新引入水冷壁再次循環吸熱。
[0015]汽水混和物在汽包內進行汽水分離，分離出的水重新進入下降管進行循環加熱，分離出的蒸汽進入過熱器繼續受熱，變為過熱蒸汽后引入汽輪發電機組發電，或者通過旁路管道上的噴水減溫裝置和減壓裝置減溫減壓后引入汽輪機的凝汽器進行工質和熱量的回收。
[0016]吸熱器正常運行時，過熱器出口的主蒸汽管道將過熱器出口蒸汽引入汽輪發電機組發電。
[0017]在吸熱器啟動初期，過熱器接受太陽輻射熱量較大，而水冷壁由于工質初始溫度低，產生的汽水混和物少，在汽包內分離出的蒸汽量小，導致進入過熱器的蒸汽量少，不足以對過熱器進行冷卻，可能導致過熱器超溫損壞。這時把太陽能熱發電系統輔助鍋爐產生蒸汽或公用蒸汽從輔助蒸汽引入管道引入過熱器，對過熱器進行冷卻，然后從過熱器出口經旁路管道將蒸汽引入汽輪機的凝汽器，進行工質和熱量的回收。這樣就實現了在吸熱器啟動初期保護過熱器的目的。
[0018]本實用新型具有以下特征:
[0019]1、采用輔助鍋爐來的蒸汽在啟動初期對過熱器受熱面進行保護，防止過熱器受熱面超溫。避免利用給水冷卻過熱器受熱面導致的管束積鹽和汽輪機固體顆粒物侵蝕等現象的發生。
[0020]2、采用旁路管道將啟動初期保護過熱器受熱面的蒸汽引入凝汽器，對工質和熱量進行回收。
[0021]3、采用旁路管道在汽輪機甩負荷時，將過熱器受熱面出口蒸汽引入凝汽器，對工質和熱量進行回收。
[0022]4、在旁路管道上加裝減溫減壓裝置防止進入凝汽器的蒸汽超溫超壓。
【附圖說明】
[0023]圖1本實用新型的結構組成示意圖，圖中:1太陽能熱發電吸熱器，2水冷壁下聯箱，3水冷壁，4汽包，5過熱器，6噴水減溫裝置，7減壓裝置，8凝汽器，9凝結水泵，10除氧器，11給水泵，12給水管道，13下降管，14鍋水循環泵；
[0024]圖2吸熱器水汽流程圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和【具體實施方式】進一步說明本實用新型。
[0026]如圖1所示，本實用新型帶過熱器啟動保護的太陽能熱發電控制循環吸熱器I包括:水冷壁下聯箱2、水冷壁3、下降管13、鍋水循環泵14、汽包4和過熱器5。
[0027]所述的水冷壁下聯箱2安裝在吸熱器的底部，水冷壁下聯箱2的一側連接下降管13，另一側連接水冷壁3。
[0028]所述的水冷壁3垂直布置在吸熱