一种直接接触式高温颗粒流化蒸气发生器

摘要

本发明公开了一种直接接触式高温颗粒流化蒸气发生器，适合于高温储能、太阳能热发电、工业余热发电和高温化学反应储能等领域，特别是高效率、高运行温度、低成本的带储能系统的太阳能热发电领域。高温固体颗粒在重力作用下掉落，与高压蒸气发生器内喷淋的小液滴直接接触换热产生蒸气，蒸气在向上运动过程中继续与高温颗粒交换热量形成过热蒸气输出，用于热利用或推动蒸气透平做功发电。为了保持蒸气发生器内压力的稳定以及高温颗粒的连续输入，在蒸气发生器进口和出口增加高温颗粒预储罐和低温颗粒预储罐，通过周期性顺序控制阀门的开合来实现过热蒸气的平稳输出。本发明的直接接触式高温颗粒流化蒸气发生器具有成本低，换热温差小，换热效率高，管道磨损小等特点，可以促进高温颗粒储能技术在发电领域的应用。

主权项

一种直接接触式高温颗粒流化蒸气发生器，包括通过连接管道依次连接的高温颗粒预储罐、高压蒸气发生器和低温颗粒预储罐，设置在所述高温颗粒预储罐和低温颗粒预储罐的进、出口处的连接管道上均设置有用于控制高温颗粒进出的高温阀门，其特征在于，所述高温颗粒预储罐、高压蒸气发生器和低温颗粒预储罐在空间布置上高度依次降低，所述高温颗粒预储罐中的颗粒可依靠重力掉落至所述高压蒸气发生器内，所述高压蒸气发生器中的低温固体颗粒可依靠重力掉落至所述低温颗粒预储罐内；‑‑所述高压蒸气发生器包括蒸气发生器本体、颗粒分流装置、液态工质喷淋装置、液态工质预热装置和颗粒减速装置，其中，所述颗粒分流装置设置在所述蒸气发生器本体内腔顶部的颗粒进口位置处，并基本覆盖所述蒸气发生器本体的整个顶部，使得从所述高温颗粒预储罐内掉落的常压高温固体颗粒在蒸气发生器本体内均匀洒落；所述液态工质喷淋装置设置于所述蒸气发生器本体的顶部或靠近顶部的侧壁上，所述液态工质喷淋装置的进口通过液体分流装置与所述液态工质预热装置的出口连通；所述液态工质预热装置布置在所述蒸气发生器本体底部的低温颗粒层内，其进口与外部供液装置连通；所述颗粒减速装置在空间上分布在所述蒸气发生器本体的内腔中。