[发明专利]双换热温度控制装置及其发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种双换热温度控制装置及其发电系统，广泛应用于太阳能热利用及其他热能利用技术上需要的稳定放热的技术问题。

背景技术

现有的太阳能储热技术是采用熔盐储热，由于熔盐是相变材料，在相变过程中可以稳定输出热量。熔盐是由硝酸钾(KNO3)、亚硝酸钠(NaNO2)及硝酸钠(NaNO3)的混合物。太阳能集热器的高温将粉状的熔盐加热到熔点142℃以上，使其在熔融流动状态下循环使用。最高工作温度可达600℃的高温。然而，高温熔盐对金属材料有极强的腐蚀性，而且在熔融和凝固时体积变化大，容易使设备受到损坏。因此，美国人从上世纪70年代就开始研究熔盐储能，但至今也无法工业化应用。

对于太阳能热发电技术来说，要连续稳定地发电，储能技术是最关键的技术。但是一般的储能材料有一个缺陷，就是在放热过程中，若没有外来热量的补充，温度是逐渐下降的，也就是说它放出的热量是逐步下降的，这样就会造成蒸汽发生器的产汽量是逐渐下降的，使得发电机组工作不稳定。到目前为止，欧美国家的太阳能热发电站都是联合能源发电站，白天有太阳光时采用太阳能加热水产生蒸汽发电，在晚上需要采用燃料加热锅炉产生蒸汽发电。

每一种锅炉与发电机组都有一个规定的运行温度，在这个温度下发电机组的效率最高。如果温度过高，会缩短发电机的使用寿命，如果温度过低，部分蒸汽会凝结成小水滴冲击发电机叶片，造成生产事故，因此要求控制温度的误差不得超过±5℃。在发电过程中，蒸汽的温度越稳定、误差越小，就越能够达到均衡的工质要求，实现稳定发电。现有的蒸汽发生器中，加热介质的输入和输出温差较大，不容易将蒸汽温度稳定控制，并且如果采用单一的温度控制装置，为了达到较小的蒸汽温度误差，将会频繁的开关加热介质阀门，这样势必会加速阀门的损坏。本发明专利用于解决太阳能热利用及其他热能利用技术上需要的稳定放热的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种蒸汽温度稳定、放热工质均衡的双换热温度控制装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种双换热温度控制装置，用于传输并接收外界加热的高温介质，其包括：

初级换热装置，其包括初级换热器、中温介质、用于控制高温介质流量的初级温控装置和初级阀门；次级换热装置，其包括次级换热器、低温介质、用于控制中温介质流量的次级温控装置和次级阀门；

所述高温介质传输经过所述初级换热器的管路后回流；所述初级换热器中的中温介质被高温介质管路加热，并传输至所述次级换热器的管路后回流至所述初级换热器；所述次级换热器中的低温介质被中温介质管路加热产生蒸汽。

优选的，所述高温介质被太阳能集热器加热，所述低温介质产生的蒸汽推动发电机组运行。

优选的，所述高温介质为高温导热油，所述中温介质为中温导热油。

优选的，所述低温介质为水。

优选的，所述低温介质为氨。

优选的，在所述集热器与初级换热器之间设置有用于储存高温介质的初级储罐。

优选的，在所述初级换热器与次级换热器之间设置有用于储存中温介质的次级储罐。

优选的，所述初级温控装置和所述次级温控装置皆为智能仪表。

还提供一种双换热温度控制装置的发电系统，包括用于采集太阳光能并加热高温介质的集热器，被高温介质加热并产生蒸汽的锅炉，蒸汽推动发电的发电装置，所述锅炉中设置有双换热温度控制装置。双换热温度控制装置包括：

初级换热装置，其包括初级换热器、中温介质、用于控制高温介质流量的初级温控装置和初级阀门；次级换热装置，其包括次级换热器、低温介质、用于控制中温介质流量的次级温控装置和次级阀门；

所述高温介质传输经过所述初级换热器的管路后回流；所述初级换热器中的中温介质被高温介质管路加热，并传输至所述次级换热器的管路后回流至所述初级换热器；所述次级换热器中的低温介质被中温介质管路加热产生蒸汽。

本发明的双换热温度控制装置，高温介质储罐能够在没有太阳光时确保连续发电；低温介质储罐为了供热的稳定，使得蒸汽发生器能够有一个稳定的热源，并能够减少蒸汽发生器中输入介质和输出介质的温差，从而有效控制推动发电机工作的蒸汽温度，使发电机组在一个规定的温度范围内运行，在稳定的温度下发电机组的工作效率最高，并且能够延长发电机组的寿命，减少生产事故，减少阀门及其他控制元件的损坏。

附图说明

图1为本发明的双换热温度控制装置的发电系统示意图；