CN206771296U - 直流式熔盐蒸汽发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流式熔盐蒸汽发生器，包括壳体以及上、下管箱，在所述壳体内设置有若干换热管，所述换热管上端穿过上管板与上管箱连通，所述换热管下端穿过下管板与下管箱连通，在所述壳体上设置有与壳体内壳程连通的高温流体进、出口，在所述下管箱上设置有给水入口，在所述上管箱内设置有汽水分离器，在所述上管箱顶部设置有蒸汽出口。本实用新型通过将汽水分离器设置在蒸汽发生器的上管箱内，使换热管上端流出的蒸汽能够在上管箱内直接进入汽水分离器进行汽水分离，与现有结构相比，本实用新型采用直流式无汽包结构，无需再单独设置汽包及其复杂的外部管路，从而使设备结构简单，制造相对容易，设备生产周期短，制作成本较低。

Description

直流式熔盐蒸汽发生器

技术领域

本实用新型属于太阳能光热装置技术领域，特别涉及一种适用于熔盐蒸汽发生器的结构设计，同时也适用于导热油等介质的蒸汽发生器设备的结构设计的直流式熔盐蒸汽发生器。

背景技术

在新兴的太阳能光热发电领域，熔盐蒸汽发生器作为太阳能转化为蒸汽从而驱动汽轮机发电的核心设备，其安全性和可靠性关系到整个工厂的稳定运行和安全。

常规熔盐蒸汽发生器存在的问题：1）大多采用蒸汽发生器与汽包分离的形式，通过复杂的外部管道（上升、下降管）将两者连接起来，结构复杂，设备成本高，占地面积大，2）采用U型管换热器形式，高温熔盐流经换热管内，由于换热管一般直径小、长度长，导致熔盐流动阻力较大，操作费用较高；而壳程的高压水及蒸汽，使壳程壳体较厚，设备造价较高。3）采用卧式列管式管壳换热器型式的挠性薄管板结构蒸汽发生器，管板需同时承受换热管的轴膨胀，管板结构复杂，需采用设计周期较长的应力分析方法，设备焊接制造难度较大。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种结构简单可靠，设备制造周期短、成本较低的直流式熔盐蒸汽发生器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：直流式熔盐蒸汽发生器，包括壳体以及分别设置在壳体上下两端的上管箱和下管箱，在所述壳体内设置有若干换热管，所述换热管上端穿过上管板与上管箱连通，所述换热管下端穿过下管板与下管箱连通，在所述壳体上设置有与壳体内壳程连通的高温流体进、出口，在所述下管箱上设置有给水入口，其特征在于：在所述上管箱内设置有汽水分离器，在所述上管箱顶部设置有蒸汽出口。

本实用新型所述的直流式熔盐蒸汽发生器，其所述换热管采用立式列管式结构。

本实用新型所述的直流式熔盐蒸汽发生器，其在所述壳体内沿壳体轴向设置有多个折流板，所述折流板交错布置，使壳体内壳程形成螺旋折流式上升通道。

本实用新型所述的直流式熔盐蒸汽发生器，其在所述上管箱内、蒸汽出口处设置有除沫器。

本实用新型所述的直流式熔盐蒸汽发生器，其在所述壳体的壳程筒体上设置有膨胀节。

本实用新型通过将汽水分离器设置在蒸汽发生器的上管箱内，使换热管上端流出的蒸汽能够在上管箱内直接进入汽水分离器进行汽水分离，分离出蒸汽中夹带的水滴后，蒸汽则经过顶部的蒸汽出口排出，与现有结构相比，本实用新型采用直流式无汽包结构，无需再单独设置汽包及其复杂的外部管路，从而使设备结构简单，制造相对容易，设备生产周期短，制作成本较低。另外，本实用新型采用在壳程设置膨胀节以补偿熔盐和蒸汽的温度差，使管板、换热管及换热管与管板焊接接头不承受复杂的热应力，结构简单可靠。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中标记：1为壳体，2为上管箱，3为下管箱，4为换热管，5为上管板，6为下管板，7为高温流体进口，8为高温流体出口，9为给水入口，10为汽水分离器，11为蒸汽出口，12为折流板，13为膨胀节，14为除沫器。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，直流式熔盐蒸汽发生器，包括壳体1以及分别设置在壳体1上下两端的上管箱2和下管箱3，在所述壳体1内设置有若干换热管4，所述换热管4上端穿过上管板5与上管箱2连通，所述换热管4下端穿过下管板6与下管箱3连通，所述换热管4采用立式列管式结构，结构简单可靠，在所述壳体1上设置有与壳体1内壳程连通的高温流体进口7和高温流体出口8，在所述壳体1内沿壳体轴向设置有多个折流板12，所述折流板12交错布置，使壳体1内壳程形成螺旋折流式上升通道，在所述下管箱3上设置有给水入口9，在所述上管箱2内设置有汽水分离器10，在所述上管箱2顶部设置有蒸汽出口11，在所述上管箱2内、蒸汽出口11处设置有除沫器14。

本实用新型采用简单的立式列管式换热器型式，锅炉给水从下管箱进入，自下而上流经换热管，与高温熔盐换热，水汽化为蒸汽，蒸汽自然向上流动，进入上部管箱。扩大尺寸的上部管箱，形成一个汽水分离空间，在这个分离空间设置汽水分离元件，分离出蒸汽中夹带的水滴后，蒸汽经过上管箱顶部的出口，离开熔盐蒸汽发生器。

由于熔盐和蒸汽的温度差异很大，导致换热管与壳程筒体温度差异也很大，两者间会产生很大的轴向膨胀差，此轴向膨胀差将导致管板、换热管及换热管与管板焊接接头产生巨大的温差应力。通过在所述壳体1的壳程筒体上设置膨胀节13，吸收上述膨胀差，从而大大降低上述温差应力。由于壳程熔盐的工作压力较低，膨胀节的设计、选材、制造难度都不大，有较多的成熟经验。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.直流式熔盐蒸汽发生器，包括壳体（1）以及分别设置在壳体（1）上下两端的上管箱（2）和下管箱（3），在所述壳体（1）内设置有若干换热管（4），所述换热管（4）上端穿过上管板（5）与上管箱（2）连通，所述换热管（4）下端穿过下管板（6）与下管箱（3）连通，在所述壳体（1）上设置有与壳体（1）内壳程连通的高温流体进、出口（7、8），在所述下管箱（3）上设置有给水入口（9），其特征在于：在所述上管箱（2）内设置有汽水分离器（10），在所述上管箱（2）顶部设置有蒸汽出口（11）。

2.根据权利要求1所述的直流式熔盐蒸汽发生器，其特征在于：所述换热管（4）采用立式列管式结构。

3.根据权利要求1所述的直流式熔盐蒸汽发生器，其特征在于：在所述壳体（1）内沿壳体轴向设置有多个折流板（12），所述折流板（12）交错布置，使壳体（1）内壳程形成螺旋折流式上升通道。

4.根据权利要求1所述的直流式熔盐蒸汽发生器，其特征在于：在所述上管箱（2）内、蒸汽出口（11）处设置有除沫器（14）。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的直流式熔盐蒸汽发生器，其特征在于：在所述壳体（1）的壳程筒体上设置有膨胀节（13）。