[发明专利]一种直接产生稳定过热蒸汽的方法和设备

说明书

本发明公开了一种太阳能电站直接产生稳定过热蒸汽的方法和设备。所述直接产生稳定过热蒸汽的方法，包括按设定布局布置的若干线性反射镜阵列；在线性反射镜阵列的焦线位置设置吸热器，所述吸热器包括蒸发管、汽水分离器和过热管；所述蒸发管入口为进水口，所述蒸发管的出口与所述汽水分离器入口相连接，所述汽水分离器的出口与过热管的入口相连接；经所述汽水分离器分离出的蒸汽进入所述过热管进行过热形成过热蒸汽，所述过热蒸汽进入耗功设备做功；通过控制所述蒸发管产生的蒸汽量来调节过热管的产汽温度。本申请中的直接产生稳定过热蒸汽的方法及设备既不会产生对设备本身造成影响和伤害，又简化了系统设置，节约了设备和人员的成本。

技术领域

本发明涉及太阳能光热利用技术，尤其涉及一种直接产生稳定过热蒸汽的方法和设备。

背景技术

太阳能光热发电技术路线中，线性太阳能光热发电已应用以水直接作为换热介质的直接蒸汽发生(DSG)技术多年，利用DSG技术产生蒸汽的装置为直接蒸汽发生装置，其包括蒸发管和过热管，其基本原理为换热介质(水)流经蒸发管的过程中吸收太阳光能量，升温形成水蒸汽，该水蒸汽再进入过热管中继续吸收太阳光能量，产生过热蒸汽。可利用该过热蒸气驱动汽轮机带动发电机组发电或输送至其他的蒸汽利用装置进行后续利用。

光热电站一般由太阳岛、储热岛和常规岛组成，如果太阳岛产生的过热蒸汽不稳定，可能会造成如下问题：1)如太阳岛产生的过热蒸汽直接进入汽轮机发电，过热蒸汽的不稳定性，必然会对汽轮机的寿命和发电的品质造成恶劣的影响；2)如太阳岛产生的过热蒸汽进入储热岛进行储热，当蒸汽参数过高时，会对储热岛的稳定性和寿命造成不可修复的损坏。

申请号为“201520843563.7”，发明名称为“一种直接蒸气发生装置”的实用新型专利，公开了一种蒸发管可自由伸缩的直接蒸气发生装置，该装置有效地避免了由于弹性伸缩膨胀对蒸发管结构稳定性的影响。但是该申请未解决目前存在的制约DSG技术大范围应用的关键问题---如何能够直接生产出稳定的过热蒸汽，超温严重的情况很可能对整个系统造成破坏，轻微的情况也会影响系统中装置的寿命。一般情况下，会采用喷水减温的方式对超温的过热蒸汽进行降温处理，但是对于几百米长的线性聚光集热管道来说，进行喷水减温的装置设计比较复杂，欠缺实用性，控制效果差。

显然，寻找一种能够解决线性聚光光热电站直接产生稳定过热蒸汽的生成方法，成为太阳能发电行业亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单可靠、操作便捷的安全产生稳定蒸汽过热蒸汽方法，及与该方法对应的设备。

根据本发明的一个方面，提供了一种直接产生稳定过热蒸汽的方法，包括：

按设定布局布置的若干线性反射镜阵列；

在线性反射镜阵列的焦线位置设置吸热器，用于接收所述线性反射镜阵列汇聚的太阳光，将光能转化为热能，所述吸热器包括蒸发管、汽水分离器和过热管，所述汽水分离器可以将汽水混合物进行分离；

所述蒸发管入口为进水口，所述蒸发管的出口与所述汽水分离器入口相连接，所述汽水分离器的出口与过热管的入口相连接；

水进入吸热器后，经所述汽水分离器分离出的蒸汽进入所述过热管进行过热形成过热蒸汽，所述过热蒸汽输出至耗功设备做功，所述汽水分离器分离后的水再次进入所述蒸发管中进行循环；

通过控制所述蒸发管产生的蒸汽量来调节过热管的产汽温度。所述蒸发管产生的蒸汽量增加，所述过热管出口的过热蒸汽温度降低；所述蒸发管产生的蒸汽量减少，所述过热管出口的过热蒸汽温度提高。

进一步地，调节所述蒸发管入口的给水流量来调节所述蒸发管产生的蒸汽量。所述给水流量越大，所述蒸发管产生的蒸汽量越少；所述给水流量越小，所述蒸发管产生的蒸汽量越多。