【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光热发电，具体涉及一种超临界光热发电机组蒸汽发生系统。
技术介绍
1、太阳能光热发电技术利用太阳辐射产生的热能通过熔盐等介质进行储能和释能，从而驱动汽轮机发电。当前，光热发电技术在全球范围内获得了广泛的研究和应用，典型机组容量多在100mw级别，工作参数为高压或亚临界水平。该类机组以成熟、稳定地运行性能和较高的技术可靠性成为行业的主流方案。例如，美国的ivanpah太阳能发电站和西班牙的gemasolar电站均为高压或亚临界机组，其技术解决了集中式太阳能发电的可行性问题。然而，随着全球能源结构调整和更高效清洁能源的需求，具有更高效率和更大容量的超临界光热发电机组逐渐成为研究重点。
2、超临界光热发电机组的开发要求系统具备更高的工作参数(如≥300mw)，但目前匹配的蒸汽发生系统尚不成熟。超临界蒸汽发生系统不仅需要满足高效能量转换的需求，还需克服以下技术难点：
3、熔盐介质防冻堵问题：由于熔盐在238℃以下容易凝固，需确保蒸汽发生系统在非工作状态时仍能维持设备温度≥240℃，以避免介质冻结堵塞换热器。
4、每日快速启停需求：光热发电站通常与光伏发电互补运行，光照资源具有不确定性。这要求系统能够实现每日快速启动和停机，同时保持高效率和稳定性。
5、亚临界与超临界工况切换的兼容性：现有的光热蒸汽发生系统主要适用于高压或亚临界工况，难以灵活切换至超临界运行模式。而超临界工况对系统换热效率、运行稳定性及安全性提出了更高要求。
6、系统复杂性与可靠性平衡：常规高压光热
7、上述问题限制了超临界光热发电机组的广泛应用，急需一种能够实现高效换热、防冻防堵、灵活切换和每日快速启停的新型蒸汽发生系统。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的，现有的蒸汽发生系统尚不成熟，急需一种能够实现高效换热、防冻防堵、灵活切换和每日快速启停的新型蒸汽发生系统的技术缺陷的问题，本专利技术提供的技术方案为：
2、一种超临界光热发电机组蒸汽发生系统，包括：
3、主汽路换热器，用于将进入的给水加热并完成蒸发，并将蒸汽进一步加热至超临界参数；
4、再热器，用于对来自汽轮机高压缸排汽的再热汽进行加热；
5、汽水分离器，与主汽路并联，用于在主汽压力低于临界压力时对蒸汽进行汽水分离；
6、启动预热旁路，用于从所述汽水分离器底部抽取水，并对抽取的水进行加热并将加热后的水送回所述主汽路换热器；
7、熔盐换热回路，用于适应不同再热汽温度需求和熔盐利用率优化；
8、控制阀组，用于控制预热、启动、变负荷、热备用和完全停机状态下的流体流向。
9、进一步，提供一个优选实施方式，所述主汽路换热器包括预热蒸发器和过热器，所述预热蒸发器用于将进入的给水加热至饱和状态并进行过热处理，所述过热器用于提高出口主温度。
10、进一步，提供一个优选实施方式，所述汽水分离器的上部设有除沫器以提高蒸汽干度，下部设有排水管路用于启动时排水。
11、进一步，提供一个优选实施方式，所述启动预热旁路包括循环泵和电加热器，所述循环泵用于从所述汽水分离器底部抽取水，所述电加热器用于对抽取的水进行加热并将加热后的水送回所述主汽路换热器。
12、进一步，提供一个优选实施方式，所述熔岩换热回路包括小并联和大并联两种模式，所述小并联将再热器与过热器并联连接，所述大并联将再热器与预热蒸发器和过热器并联连接。
13、进一步，提供一个优选实施方式，所诉汽水分离器设置在预热蒸发器出口处，或所述主汽路换热器的出口处，与主汽路并联。
14、进一步，提供一个优选实施方式，还包括管路系统，用于连接所述预热蒸发器、过热器、再热器、汽水分离器、启动预热旁路和熔盐换热回路。
15、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种超临界光热发电机组蒸汽发生系统控制方法，包括：
16、预热控制步骤：软件接收启动指令，启动循环泵并加热水至预设温度，监测温度和压力，完成再热器预热。
17、接收熔盐通入信号，控制熔盐回路阀门，监测蒸汽参数，达到过热蒸汽参数时启动汽轮机的步骤；
18、根据负荷调整指令，调节熔盐流量和温度的步骤；
19、接收停机指令，减少熔盐流量，切换至汽水分离器，并通过循环泵和电加热器保持温度和压力的步骤；
20、接收停机指令，排空熔盐并降低温度和压力至常温常压，同时记录停机数据为下次启动做准备的步骤。
21、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了计算机储存介质，用于储存计算程序，当所述计算机程序被计算机读取时，所述计算机执行所述的方法。
22、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了计算机，包括处理器和储存介质，当所述处理器读取所述储存介质中储存的计算机程序时，所述计算机执行所述的方法。
23、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了计算机程序产品，作为计算机程序，当所述计算机程序被执行时，实现所述的方法。
24、与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案的有益之处在于：
25、通过在主汽路出口设置汽水分离器并配置除沫器和排水管路，该方案有效解决了亚临界运行时的汽水分离问题。相比于现有仅通过换热器调整蒸汽参数的方法，该汽水分离器的设计提高了蒸汽干度和运行安全性，尤其是在系统降压运行时避免了汽水混相的风险。
26、利用启动预热旁路和电加热器形成循环加热路径，该方案解决了熔盐凝固冻堵问题，保证了所有与熔盐接触设备在预热时温度维持在240℃以上。相比于传统依靠熔盐直接加热的方式，此循环路径的设计显著缩短了预热时间，并减少了熔盐加热初期的热损耗。
27、提供小并联和大并联两种熔盐换热方式，分别适应再热器入口温度高低不同的需求。小并联方式通过缩减再热器选型面积优化了设备利用率，大并联方式通过降低熔盐出口温度提高了熔盐利用率。在不同运行参数下，该设计使系统具备更高的灵活性和适应性，显著优于传统单一换热设计。
28、在热备用运行模式中，采用熔盐加热与启动预热循环旁路两种保温保压方式，解决了系统停机后快速启动的难题。相比于现有需完全重新加热设备的设计，该保温方案在减少能耗的同时，保证了设备始终处于快速启动的准备状态，提高了光热电站的运行效率。
29、主汽路换热器采用直流蒸发设计，使蒸发过程和过热过程清晰分离，避免了蒸发过程中的滑动问题。在负荷调整时，该设计确保预热蒸发器出口始终产出过热蒸汽，显著提升了运行的稳定性和可靠性，优于传统间接蒸发的换热模式。
30、在完全停机模式中，通过逐步降温降压以及排空熔盐的设计，该方案解决了系统因长时间停机可能引发的熔盐固化问题。相比于现有一次性快速冷却的方式，该逐步降压设计避免了设备热胀冷缩的过度应力，延长了设备本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超临界光热发电机组蒸汽发生系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种超临界光热发电机组蒸汽发生系统，其特征在于，所述主汽路换热器包括预热蒸发器和过热器，所述预热蒸发器用于将进入的给水加热至饱和状态并进行过热处理，所述过热器用于提高出口主温度。
3.根据权利要求1所述的一种超临界光热发电机组蒸汽发生系统，其特征在于，所述汽水分离器的上部设有除沫器以提高蒸汽干度，下部设有排水管路用于启动时排水。
4.根据权利要求1所述的一种超临界光热发电机组蒸汽发生系统，其特征在于，所述启动预热旁路包括循环泵和电加热器，所述循环泵用于从所述汽水分离器底部抽取水，所述电加热器用于对抽取的水进行加热并将加热后的水送回所述主汽路换热器。
5.根据权利要求1所述的一种超临界光热发电机组蒸汽发生系统，其特征在于，所述熔岩换热回路包括小并联和大并联两种模式，所述小并联将再热器与过热器并联连接，所述大并联将再热器与预热蒸发器和过热器并联连接。
6.根据权利要求1所述的一种超临界光热发电机组蒸汽发生系统，其特征在于，还包括管路系统，用于
7.一种超临界光热发电机组蒸汽发生系统控制方法，其特征在于，包括：
8.计算机储存介质，用于储存计算程序，其特征在于，当所述计算机程序被计算机读取时，所述计算机执行权利要求7所述的方法。
9.计算机，包括处理器和储存介质，其特征在于，当所述处理器读取所述储存介质中储存的计算机程序时，所述计算机执行权利要求7所述的方法。
10.计算机程序产品，作为计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序被执行时，实现权利要求7所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种超临界光热发电机组蒸汽发生系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种超临界光热发电机组蒸汽发生系统，其特征在于，所述主汽路换热器包括预热蒸发器和过热器，所述预热蒸发器用于将进入的给水加热至饱和状态并进行过热处理，所述过热器用于提高出口主温度。
3.根据权利要求1所述的一种超临界光热发电机组蒸汽发生系统，其特征在于，所述汽水分离器的上部设有除沫器以提高蒸汽干度，下部设有排水管路用于启动时排水。
4.根据权利要求1所述的一种超临界光热发电机组蒸汽发生系统，其特征在于，所述启动预热旁路包括循环泵和电加热器，所述循环泵用于从所述汽水分离器底部抽取水，所述电加热器用于对抽取的水进行加热并将加热后的水送回所述主汽路换热器。
5.根据权利要求1所述的一种超临界光热发电机组蒸汽发生系统，其特征在于，所述熔岩换热...
【专利技术属性】
技术研发人员：张小波，郭雅琼，张明宝，韩健，李琪，腾飞，章岱超，杨天成，吕永柱，高宁，邱平，刘博，卫乐，王良超，江号叶，刘铁映，刘瑞梅，王广林，刘中平，李凤梅，刘学，国金莲，张志鹏，佟宝玉，
申请(专利权)人：哈尔滨锅炉厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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