[发明专利]一种可以快速启动的熔盐蒸汽发生系统及其工作方法

说明书

本发明提供了一种可以快速启动的熔盐蒸汽发生系统，包括给水泵、高压加热器、预热器、汽包、蒸发器、过热器、汽轮机、高压旁路、再热器、热熔盐罐出口、冷熔盐罐等，本发明还提供了上述可以快速启动的熔盐蒸汽发生系统的工作方法。本发明利用启动电加热器、电伴热、低温熔盐和高温熔盐共同作为热源预热蒸汽发生系统；通过调节低温熔盐和高温熔盐的比例，逐步升温蒸汽发生系统各设备，可以减少设备热应力集中，提高设备使用寿命；通过隔断再热器，减少预热需求，可以缩短预热时间，降低启动电加热器功率和投资成本，降低启动过程中的电耗和运行成本。

技术领域

本发明涉及一种熔盐蒸汽发生系统，尤其涉及一种可以快速启动的熔盐蒸汽发生系统及其工作方法。

背景技术

太阳能光热发电一般采用二元熔盐(60％质量分数的NaNO₃和40％质量分数的KNO₃)作为储热介质，该二元熔盐拥有较高的比热，最高使用温度可达600℃，凝固点约238℃，具有一定的腐蚀性。由于熔盐凝固点温度比较高，需要设置专门的预热装置。

目前常采用的方案是在至预热器的给水主管道上设置启动电加热器作为热源，通过加热水产生饱和蒸汽的过程，同步预热过热器、再热器、汽包、蒸发器和预热器等设备。由于启动电加热器的特性，功率不宜选用太大，从而导致蒸汽发生系统预热缓慢，启动时间过长。同时，启动电加热器出口为汽水混合物，直接流经预热器再至汽包，易对预热器产生水击、震动等不利影响。

上述常采用的方案中，在将系统温度预热至熔盐凝固点以上后，直接利用565℃左右的热熔盐作为热源来预热蒸汽发生系统，势必对过热器等设备造成较大的温度冲击，易产生应力集中等不利影响，从而影响设备的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何实现熔盐蒸汽发生系统的快速启动，同时保证其安全性。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种可以快速启动的熔盐蒸汽发生系统，其特征在于：包括给水泵，给水泵出口连接高压加热器的水侧进口，高压加热器的水侧出口连接预热器的水侧进口，预热器的水侧出口连接汽包的水侧进口，汽包的水侧出口通过下降管连接蒸发器的水侧进口，汽包的水侧出口还通过管道连接预热器的水侧进口；蒸发器的水侧出口通过上升管连接汽包的蒸汽侧进口，汽包的蒸汽侧出口连接过热器的蒸汽侧进口，过热器的蒸汽侧出口连接汽轮机的蒸汽进口及高压旁路进口，汽轮机的蒸汽出口及高压旁路出口均连接再热器的蒸汽侧进口，再热器的蒸汽侧出口连接汽轮机的再热蒸汽进口；

热熔盐罐出口连接再热器的熔盐侧进口和过热器的熔盐侧进口，再热器的熔盐侧出口和过热器的熔盐侧出口汇合后连接蒸发器的熔盐侧进口，蒸发器的熔盐侧出口连接预热器的熔盐侧进口，预热器的熔盐侧出口连接冷熔盐罐进口，冷熔盐罐出口通过管道连接热熔盐罐出口热熔盐母管道。

优选地，所述下降管上设有强制循环泵。

优选地，所述再热器的熔盐侧进口管道上设有第一关断阀，所述再热器的熔盐侧出口管道上设有第二关断阀；所述过热器的蒸汽侧出口管道上设有第三关断阀，所述过热器的熔盐侧进口设有第四关断阀；所述预热器的熔盐侧出口设有第五关断阀。

优选地，所述再热器的熔盐侧出口管道上设有第一调节阀，所述第一调节阀与所述第二关断阀串联设置；所述冷熔盐罐出口管道上设有第二调节阀。

优选地，所述过热器的熔盐侧出口管道上设有配压装置。

更优选地，所述配压装置为异径管或孔板。

优选地，所述汽包的水侧出口与预热器的水侧进口连接的管道上设有启动循环泵；

优选地，所述预热器的水侧出口与汽包的水侧进口连接的管道上设有启动电加热器。

优选地，所述高压加热器出口与预热器的水侧进口连接管道旁路上设有低负荷预热器。