[實用新型]一種產生過熱蒸汽的太陽能腔式吸熱器

有效

• 申請號: 201120376214.0
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN202267053U
• 公開（公告）日: 2012-06-06
• 發明（設計）人: 吳梅;冉燊銘;聶立
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號: F22G3/00
• 分類號: F22G3/00;F22G1/16;F24J2/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 吳彥峰;徐宏

技術領域

本實用新型涉及一種吸熱器，尤其涉及一種產生過熱蒸汽的太陽能腔式吸熱器。????

背景技術

塔式太陽能熱發電系統要求蒸汽參數保持在汽機允許的范圍內，吸熱器通常由三部分組成：預熱段、蒸發段和過熱段，為了保持過熱器出口相對恒定的溫度，過熱段和蒸發段的吸熱量比率應該很好地進行匹配。雖然和常規化石燃料的鍋爐一樣用水作為熱傳輸介質，但是太陽能吸熱器的工作環境卻完全不同，太陽能吸熱器每天都要經受0～峰值的變化，同時還有烏云遮擋等瞬態變化影響，吸熱器受熱面的設計根據晴朗天氣條件進行固定，有烏云通過時，定日鏡部分被遮擋，造成吸熱器各部分吸熱量不平衡，例如蒸發部分因為吸熱量減少，產生的飽和蒸汽量不足以冷卻仍然承受高熱負荷的過熱器管，如果遇到這種情況，就會導致蒸汽溫度過高，而且過熱器管及其附件溫差和熱應力過大，很快產生疲勞破壞并失效。

之前采用過以下一些辦法來解決這個問題，但都以高壓降或低效率為代價，例如加大流量使其能夠承受很高的熱負荷、增大吸熱器的尺寸及把定日鏡移開等；或者水冷壁和過熱器均水平布置以平衡吸熱量，但是該方式在不均勻的高熱負荷之下，水冷壁和過熱器的吊掛布置非常困難；或者有的吸熱器直接只加熱到飽和蒸汽而不產生過熱蒸汽，但是卻大大降低了發電效率。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：提供一種產生過熱蒸汽的太陽能腔式吸熱器，以解決過熱參數下水冷壁和過熱器的瞬態熱量匹配及過熱器管熱應力的技術問題，從而能有效地解決上述現有技術中存在的問題。

本實用新型的目的是通過下述技術方案來實現：一種產生過熱蒸汽的太陽能腔式吸熱器,?包括水冷壁和過熱器，水冷壁由數個膜式壁管屏圍成帶開口的腔體，水冷壁為垂直排列布置，過熱器位于水冷壁內側，過熱器的管屏為水平布置，水冷壁內側設置有對過熱器進行限位和固定的“H”型水冷連接件，所述“H”型水冷連接件由第一豎向管段、水平管段和第二豎向管段組成。

作為一種優選，所述“H”型水冷連接件屬于水冷壁，第一豎向管段和第二豎向管段的入口為同一水冷壁入口集箱，出口為同一水冷壁出口集箱。

作為進一步優選，所述“H”型水冷連接件的第一豎向管段、水平管段和第二豎向管段為一體成型或者焊接成“H”型。

作為進一步優選，?過熱器管屏與“H”型水冷連接件之間設有安裝和膨脹間隙,?過熱器管屏相鄰兩管子之間設有能豎向活動的定位塊。

作為進一步優選，所述過熱器的級數為2-4級，相鄰兩級過熱器端部之間設有噴水減溫器,過熱器的端部從水冷壁靠近腔體開口處穿出。

作為進一步優選，所述水冷壁的出口與水冷壁出口集箱連接，水冷壁出口集箱連接一水冷壁出口連接管，水冷壁出口連接管連接一汽包，汽包連接一過熱器入口連接管，過熱器入口連接管連接一過熱器入口集箱，過熱器入口集箱連接一過熱器，過熱器連接一過熱器出口集箱，過熱器出口集箱連接一過熱器出口連接管。

作為進一步優選，還包括下降管，所述下降管一側與汽包相連，另一側與水冷壁入口集箱相連，下降管上設置循環泵。

本實用新型中部分結構的工作原理如下：

1.太陽能腔式吸熱器采用垂直布置的水冷壁與水平布置的過熱器結合的方式，過熱器位于水冷壁內側，過熱器能夠透過光照，因此，光照能夠有效地同時照射在過熱器以及水冷壁上，從而實現兩者在光照發生變化時的吸熱量能夠同向增加或減少，這樣解決了由于天氣條件變化導致水冷壁和過熱器受熱面不匹配問題，過熱器從水冷壁靠近腔體開口處穿出，若是多級過熱器，在相鄰兩級過熱器端部之間設有噴水減溫器，從而降低每一級過熱器上微小的吸熱偏差，由于過熱器水平布置，使得每一級的管子之間和各級過熱器管屏之間的吸熱量都能夠同向增加或減少；

2．采用垂直布置的水冷壁，水冷壁重量靠水冷壁管自身傳遞到頂部；

3.由同一水冷壁入口集箱和同一水冷壁出口集箱分出的水冷壁管形成一個H”型水冷連接件，過熱器置于“H”型水冷連接件中第一豎向管段和第二豎向管段形成的狹縫里。由于腔內能流密度較高，因此過熱器的吊掛若是采用普通結構件很容易高溫失效，因此，本“H”型水冷連接件由于是同一水冷壁入口集箱和同一水冷壁出口集箱分出的水冷壁管形成，可以得到良好的冷卻，同時將過熱器置于其上，可以對過熱器起支撐、限位和重量傳遞的作用，解決高熱負荷下水平過熱器的吊掛和冷卻的問題，“H”型水冷連接件的數量根據過熱器的承載需求而設定；