[发明专利]一种具备负荷调节功能的换热系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能热发电领域，尤其涉及一种具备负荷调节功能的换热系统。

背景技术

随着化石燃料的不断消耗，能源枯竭问题日益严重。另外，化石能源的大量耗用，正在不断地破坏人类的生存环境，严重威胁着人类的生存和安全。太阳能作为一种可再生的绿色能源，具有“取之不尽，用之不竭”的特点。太阳能热发电作为太阳能利用中的一种方式，能够保证稳定的电力输出，且具备错峰调节的能力，具有广泛的应用前景。

目前应用较多的太阳能热发电技术主要有塔式技术和槽式技术，其中用于吸热的介质主要为熔盐和导热油。然而，不管是熔盐塔式技术还是导热油槽式技术，其中不可避免的用到吸热介质与水/蒸汽的换热，这则需要一套用于太阳能热发电的换热系统。

塔式太阳能热发电系统在实际的应用中，需要有较强的负荷调节能力，在塔式太阳能热发电系统需要输出较大电功率时，要求换热系统能够输出较大负荷，在塔式太阳能热发电系统需要输出较小的负荷，又要求换热系统能够输出较小负荷，这就需要换热系统具备灵活的调节能力，现有技术中仅采用单一的高温储热介质对换热系统中的水工质进行加热，换热系统中产生的过热蒸汽负荷恒定，当需要调节负荷时，无法及时对调负荷要求作出响应。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本申请提供了一种具备负荷调节功能的换热系统，其具有灵活的调负荷能力，能够对发电系统的负荷调节要求及时作出响应。

为了达到上述发明目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种具备负荷调节功能的换热系统，包括第一高温储热介质输送管道、预热器、蒸发器、过热器、给水装置、汽轮机和第二阀门：

所述第一高温储热介质输送管道与所述过热器上的储热介质入口连通，所述过热器上的储热介质出口通过第一管道与所述蒸发器上的储热介质入口连通，所述蒸发器上的储热介质出口通过第二管道与所述预热器上的储热介质入口连通，所述预热器上的储热介质出口通过第三管道将储热介质排出换热系统；

所述给水装置通过第四管道与所述预热器上的水工质入口连通，所述预热器上的水工质出口通过第五管道与所述蒸发器上的水工质入口连通，所述蒸发器上的水工质出口通过第六管道与所述过热器上的水工质入口连通，所述过热器上的水工质出口通过第七管道与所述汽轮机连通；

所述第二阀门设置于第九管道上，所述第九管道的两端分别与所述第四管道和第五管道连通。

作为本发明所述的一种具备负荷调节功能的换热系统的改进，所述换热系统还包括第一阀门，所述第一阀门设置于第八管道上，所述第八管道的两端分别与所述第一管道和第二管道连通。

作为本发明所述的一种具备负荷调节功能的换热系统的改进，所述换热系统还包括第二高温储热介质输送管道，所述第二高温储热介质输送管道与第一管道连通。

作为本发明所述的一种具备负荷调节功能的换热系统的改进，所述换热系统还包括第一低温储热介质输送管道，所述第一低温储热介质输送管道与所述过热器上的储热介质入口连通。

作为本发明所述的一种具备负荷调节功能的换热系统的改进，所述预热器、蒸发器和过热器均为管壳式换热器，其中：

所述储热介质在所述预热器和过热器的壳程中流动，所述水工质在所述预热器和过热器的管程中流动；

所述储热介质在所述蒸发器的管程中流动，所述水工质在所述蒸发器的壳程中流动。

作为本发明所述的一种具备负荷调节功能的换热系统的改进，所述预热器、蒸发器和过热器中的至少一个为U形管壳式换热器。

作为本发明所述的一种具备负荷调节功能的换热系统的改进，所述蒸发器包括U形管壳式换热器和设置于U形管壳式换热器上方的汽包，其中：

所述汽包通过至少一个下降管与所述U形管壳式换热器的壳程连通，并通过至少一个上升管与所述U形管壳式换热器的壳程连通；

所述下降管与所述U形管壳式换热器的壳程的接合点低于所述上升管与所述U形管壳式换热器的壳程的接合点。

作为本发明所述的一种具备负荷调节功能的换热系统的改进，所述下降管与所述U形管壳式换热器的壳程的接合点设置于所述U形管壳式换热器的壳程的底部，所述上升管与所述U形管壳式换热器的壳程的接合点设置于所述U形管壳式换热器的壳程的顶部。