一种太阳能与电能结合的太阳能蒸汽系统技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳能与电能结合的太阳能蒸汽系统，包括太阳能蒸汽系统、辅助电加热系统和补水系统，所述太阳能蒸汽系统包括注油泵、导热油循环泵、太阳能集热器阵列、高位膨胀油箱、高压蒸汽发生器、低压蒸汽发生器、分汽缸、阀门及管路；所述补水系统包括软化水处理装置、软化水水箱、补水泵和膨胀罐。本发明专利技术利用太阳能集热器吸收太阳能加热导热油，再利用高温的导热油加热水，使水受热汽化变成高温高压蒸汽，最后利用高温高压蒸汽辅以电加热加热水制取连续稳定的低温低压蒸汽。本发明专利技术通过优化太阳能和电能配比，控制高、低压蒸汽发生器有效容积，通过自动控制实现稳定输出120℃蒸汽，节能环保。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能与电能结合的太阳能蒸汽系统
本专利技术涉及一种蒸汽系统，尤其涉及一种太阳能与电能结合的蒸汽系统，属于太阳能光热应用

技术介绍
近年来，随着工业进程的加快，消耗的蒸汽量也迅速增加。工业上所用的蒸汽属于100℃～150℃中高温蒸汽范围，其来源多是通过燃煤锅炉或电锅炉产生的。然而，环境污染和成本上涨等问题使传统的蒸汽获得方法不适宜工业上的长期稳定发展。利用太阳能产生中高温蒸汽将是太阳能中高温利用中最有发展前景的领域之一，也是有效解决目前能源短缺、环境污染、全球变暖的有效途径之一。现有的太阳能蒸汽系统并未解决蒸汽稳定性和连续性问题，本系统利用太阳能与电能结合的方式可产生连续稳定的蒸汽。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种太阳能与电能结合的太阳能蒸汽系统。为解决这一技术问题，本专利技术提供了一种太阳能与电能结合的太阳能蒸汽系统，包括太阳能蒸汽系统、辅助电加热系统和补水系统，所述太阳能蒸汽系统包括注油泵、导热油循环泵、太阳能集热器阵列、高位膨胀油箱、高压蒸汽发生器、低压蒸汽发生器、分汽缸、阀门及管路，所述注油泵通过高位膨胀油箱、导热油循环泵、阀门及管路与太阳能集热器阵列连接，太阳能集热器阵列通过导热油循环泵阀门及管路与高压蒸汽发生器连接，高压蒸汽发生器通过单向阀、电动阀及蒸汽管道与低压蒸汽发生器连接，低压蒸汽发生器通过单向阀及蒸汽管道、蒸汽减压阀与分汽缸连接；所述补水系统包括软化水处理装置、软化水水箱、补水泵和膨胀罐，所述软化水处理装置通过软化水水箱、补水泵和膨胀罐与高压蒸汽发生器和低压蒸汽发生器连接。所述辅助电加热系统包括电加热装置，所述电加热装置设置在低压蒸汽发生器内，所述电加热装置与控制器连接。所述补水系统还包括补水电动调节阀。所述太阳能集热器阵列的出口设有温度传感器，高压蒸汽发生器、低压蒸汽发生器设有压力传感器和温度传感器；控制器接收温度传感器和压力传感器的温度和压力信号并对信号进行分析，发出指令控制导热油循环泵及电加热装置的启动或关闭。有益效果：本专利技术利用太阳能集热器吸收太阳能加热导热油，再利用高温的导热油加热水，使水受热汽化变成高温高压蒸汽，最后利用高温高压蒸汽辅以电加热加热水制取连续稳定的低温低压蒸汽。本专利技术通过优化太阳能和电能配比，控制高、低压蒸汽发生器有效容积，通过自动控制实现稳定输出120℃蒸汽，节能环保。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图中：1注油泵、2导热油循环泵、3太阳能集热器阵列、4高位膨胀油箱、5高压蒸汽发生器、6低压蒸汽发生器、7分汽缸、8软化水处理装置、9软化水水箱、10补水泵、11膨胀罐、12蒸汽减压阀。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做具体描述。图1所示为本专利技术的结构示意图。本专利技术包括太阳能蒸汽系统、辅助电加热系统和补水系统，太阳能蒸汽系统、辅助电加热系统和补水系统通过控制器控制。所述太阳能蒸汽系统包括注油泵1、导热油循环泵2、太阳能集热器阵列3、高位膨胀油箱4、高压蒸汽发生器5、低压蒸汽发生器6、分汽缸7、阀门及管路。所述注油泵1通过高位膨胀油箱4、阀门及管路与太阳能集热器阵列3连接，太阳能集热器阵列3通过导热油循环泵2阀门及管路与高压蒸汽发生器5连接，高压蒸汽发生器5通过单向阀、电动阀及蒸汽管道与低压蒸汽发生器6连接，低压蒸汽发生器6通过单向阀及蒸汽管道、蒸汽减压阀12与分汽缸7连接。所述补水系统包括软化水处理装置8、软化水水箱9、补水泵10和膨胀罐11，所述软化水处理装置8通过软化水水箱9、补水泵10和膨胀罐11与高压蒸汽发生器5和低压蒸汽发生器6连接。所述辅助电加热系统包括电加热装置，所述电加热装置设置在低压蒸汽发生器6内，所述电加热装置与控制器连接。所述补水系统还包括补水电动调节阀。所述太阳能集热器阵列3的出口设有温度传感器，高压蒸汽发生器5、低压蒸汽发生器6设有压力传感器和温度传感器；控制器接收温度传感器和压力传感器的温度和压力信号并对信号进行分析，发出指令控制导热油循环泵2及电加热装置的启动或关闭。本专利技术的工作原理及工作过程：太阳能集热循环过程中，由太阳能集热器阵列3吸收太阳能加热导热油，当太阳能集热器阵列3的出口温度与高压蒸汽发生器5的水温之差超过设定值时，控制器自动开启导热油循环泵2，高温导热油与高压蒸汽发生器5中的水换热，使之受热汽化产生蒸汽，随着蒸汽的产生，高压蒸汽发生器5内部的压力和温度同时升高，当压力大于低压蒸汽发生器6内的压力时，通过蒸汽管道、单向阀、电动调节阀，高压蒸汽发生器5内蒸汽进入低压蒸汽发生器6加热低压蒸汽发生器6中的水，使之受热汽化，随着蒸汽的产生，低压蒸汽发生器6内部的压力和温度同时升高，其压力高于分汽缸7的压力时，低压蒸汽发生器6内蒸汽通过蒸汽管道、单向阀、减压阀进入分汽缸7，供用户使用；当太阳能集热器阵列3的出口温度与高压蒸汽发生器5水温之差低于设定值时，控制器自动关闭导热油循环泵2。本专利技术具有以下辅助功能：辅助电加热：当太阳能不足无法产生足够蒸汽供用户使用时，低压蒸汽发生器6内的电加热开启，保证系统连续稳定的产生120℃蒸汽。防冻防过热功能：本专利技术采用导热油作为传热介质，有效解决系统过热和防冻。补水功能：高压蒸汽发生器5和低压蒸汽发生器6损失的水分由软化水处理装置8软化处理后的软化水通过补水泵10、膨胀罐11、补水电动调节阀补入。本专利技术利用太阳能集热器吸收太阳能加热导热油，再利用高温的导热油加热水，使水受热汽化变成高温高压蒸汽，最后利用高温高压蒸汽辅以电加热加热水制取连续稳定的低温低压蒸汽。本专利技术通过优化太阳能和电能配比，控制高、低压蒸汽发生器有效容积，通过自动控制实现稳定输出120℃蒸汽，节能环保。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能与电能结合的太阳能蒸汽系统，其特征在于：包括太阳能蒸汽系统、辅助电加热系统和补水系统，所述太阳能蒸汽系统包括注油泵(1)、导热油循环泵(2)、太阳能集热器阵列(3)、高位膨胀油箱(4)、高压蒸汽发生器(5)、低压蒸汽发生器(6)、分汽缸(7)、阀门及管路，所述注油泵(1)通过高位膨胀油箱(4)、导热油循环泵(2)、阀门及管路与太阳能集热器阵列(3)连接，太阳能集热器阵列(3)通过导热油循环泵(2)阀门及管路与高压蒸汽发生器(5)连接，高压蒸汽发生器(5)通过单向阀、电动阀及蒸汽管道与低压蒸汽发生器(6)连接，低压蒸汽发生器(6)通过单向阀及蒸汽管道、蒸汽减压阀(12)与分汽缸(7)连接；所述补水系统包括软化水处理装置(8)、软化水水箱(9)、补水泵(10)和膨胀罐(11)，所述软化水处理装置(8)通过软化水水箱(9)、补水泵(10)和膨胀罐(11)与高压蒸汽发生器(5)和低压蒸汽发生器(6)连接。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能与电能结合的太阳能蒸汽系统，其特征在于：包括太阳能蒸汽系统、辅助电加热系统和补水系统，所述太阳能蒸汽系统包括注油泵(1)、导热油循环泵(2)、太阳能集热器阵列(3)、高位膨胀油箱(4)、高压蒸汽发生器(5)、低压蒸汽发生器(6)、分汽缸(7)、阀门及管路，所述注油泵(1)通过高位膨胀油箱(4)、导热油循环泵(2)、阀门及管路与太阳能集热器阵列(3)连接，太阳能集热器阵列(3)通过导热油循环泵(2)阀门及管路与高压蒸汽发生器(5)连接，高压蒸汽发生器(5)通过单向阀、电动阀及蒸汽管道与低压蒸汽发生器(6)连接，低压蒸汽发生器(6)通过单向阀及蒸汽管道、蒸汽减压阀(12)与分汽缸(7)连接；所述补水系统包括软化水处理装置(8)、软化水水箱(9)、补水泵(10)和膨胀罐(11)，所述软化水...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑鑫，周强，邱泽晶，郭松，冯澎湃，
申请(专利权)人：南瑞武汉电气设备与工程能效测评中心，国家电网公司，国网江苏省电力公司电力科学研究院，南京南瑞集团公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42