[发明专利]一种移动管板式的熔盐蒸汽发生装置

说明书

本发明公开了一种移动管板式的熔盐蒸汽发生装置，包括汽包、熔盐蒸发器、下降管、上升管、熔盐入口、熔盐出口、给水入口和蒸汽出口；熔盐蒸发器包括了筒体、上封头、下封头、蒸发管束、上管板、下管板、折流板、中心筒、内包壳，汽包布置在熔盐蒸发器的上部，通过下降管、上升管与熔盐蒸发器连接；熔盐蒸发器内的上管板、下管板呈上下布置，蒸发管束与上管板、下管板通过焊接或胀接方式连接成一个整体；在下管板的外侧设置有内包壳，熔盐蒸发器中心布置有中心筒，从汽包引出的下降管通过中心筒进入到熔盐蒸发器的下部。本发明有效解决了单管板、U型管束蒸发器存在的温差高、应力大问题，提高了熔盐蒸发器的安全性，能够减小蒸发管束承受的应力。

技术领域

本发明属于可再生能源利用的技术领域，具体涉及一种移动管板式的熔盐蒸汽发生装置。

背景技术

太阳能、风能是可再生能源中的重要组成部分，近年来为了解决环境污染问题，减少化石能源消耗，以太阳能、风能为核心的可再生能源替代正在世界各国兴起。我国是太阳能资源、风力资源丰富的国家，近十年来，太阳能、风能利用在我国已有了长足发展。统计资料表明，截止到2016年底，我国的光伏累计装机容量为7800万千万，风电累计装机容量为1.49亿千万。风能与太阳能在我国能源结构中的比重逐渐增加。

由于没有大容量的储能装置，风能与太阳能的发电功率受风光资源的影响甚大，因此近两年随着风电、光伏装机容量的快速增加，我国风电资源集中的三北地区、西北地区存在严重的弃风、弃光现象，严重的地方弃风、弃光率接近30％。为了解决上述问题，光伏和风电必须配置一定熔盐的储能系统，目前通常采用的是电池储能方案，但蓄电池的使用寿命通常只有3-5年，同时废旧电池的回收处理仍然是需要解决的问题。或许利于熔盐储能技术是解决弃风、弃光问题的一种有效方法。

在太阳能发电的技术路线中，除了光伏发电外，近些年光热发电技术逐渐从示范应用向规模化应用发展。光热发电通常具有大规模的储能系统，可以把太阳光的收集与热发电的过程进行解耦，根据电网需求进行发电，当电源结构中可再生能源的比例逐渐增加时，电网对电源可调度性的要求会逐渐增加，光热发电的特性决定了在我国未来的能源结构中占有重要地位。光热发电目前采用的储热介质通常是熔盐，熔盐具有热容高、液相温度范围宽、流动传热特性好等特征，是较理想的储热载体。

有太阳资源时，产生的高温熔盐储存在熔盐罐内。在有负荷需求时，抽取热熔盐进入蒸汽发生系统，产生需要参数的蒸汽，输送到蒸汽动力系统做功发电。熔盐蒸发器是蒸汽发生系统的重要设备，其可靠性影响到蒸汽发生系统、乃至整台发电机组的正常运行。由于熔盐蒸发器的进出口熔盐存在较大的温差(可能会超过100℃)，采用传统的U型管束、管壳式的换热器结构，在换热器管板上存在较高的温差及热应力，容易导致裂纹及管口泄漏情况的发生，从而影响到熔盐换热器的可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：提供了一种移动管板式的熔盐蒸汽发生装置，蒸发器采用立式布置的双管板结构，水和水蒸汽流程在管侧，熔盐流程在壳侧；双管板分别布置在蒸发器的上部与下部，蒸发管束的两端分别与上下管板通过焊接或胀接连接；上管板与蒸发器筒体固定(通常采用焊接)，下管板可以沿高度方向自由膨胀；蒸发管束外侧设计有折流板，用以形成熔盐流动的通道。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种移动管板式的熔盐蒸汽发生装置，包括汽包、熔盐蒸发器、下降管、上升管、熔盐入口、熔盐出口、给水入口和蒸汽出口；熔盐蒸发器包括了筒体、上封头、下封头、蒸发管束、上管板、下管板、折流板、中心筒、内包壳，汽包布置在熔盐蒸发器的上部，通过下降管、上升管与熔盐蒸发器连接；熔盐蒸发器内的上管板、下管板呈上下布置，蒸发管束与上管板、下管板通过焊接或胀接方式连接成一个整体；在下管板的外侧设置有内包壳，熔盐蒸发器中心布置有中心筒，从汽包引出的下降管通过中心筒进入到熔盐蒸发器的下部。