一种蒸汽发生器的制作方法

本发明涉及储热领域，尤其涉及一种蒸汽发生器。

背景技术：

蓄热技术能够利用低谷廉价电力将所需能量储存起来，以供需要时使用，从而解决了夜晚负荷低，电网峰谷差加大，机组调峰困难等问题，避免电厂和用户之间的供需矛盾而造成巨大的经济损失和能源浪费。

目前，现有的小型蒸汽发生器(俗称锅炉)通常使用电力或燃气、油等直接加热冷水，使水的温度升高来产生蒸汽，成本较高，启动时需要等待，且不具备储热功能，燃气和油会产生尾气，不够环保；现有的熔盐储热系统包含熔盐储罐、换热器、汽包、降温装置、蒸汽管道铺设、控制柜等部件，其具有零部件繁多、连接接口多、系统管路长、流程铺设较长、占地体积较大、需要配置专门的场地、集成度低、系统复杂、投资较大，适用于中大规模应用领域，对于中小规模的储热用蒸汽领域不太友好；由于二次换热、热效率不能充分利用，同时整个循环系统必须进行伴热，一旦伴热系统停止、管道阀门温度低于熔盐凝固点时，熔盐液体即会凝固、造成整个循环系统报废，产生巨大的损失，对设备、管道、材料要求较高，而且存在安全隐患，因此，亟需一种能够控制水流流量和温度，保证输出功率稳定的蒸汽发生器，以满足实际使用的需要。

技术实现要素：

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种蒸汽发生器。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案实现：

本发明提供一种蒸汽发生器，包括：

一储能罐体，所述储能罐体的内部存储有储热介质；

一换热装置，紧贴所述储能罐体进行设置，所述换热装置的一端连接一进水端口，所述进水端口用于提供蒸汽生成用水；

一蒸汽发生装置，紧贴所述储能罐体进行设置，用于提供一水汽分离环境，包括第一进水口、第二进水口和一蒸汽口；

所述蒸汽口通过一止回阀门连接一蒸汽生成端口；

所述第一进水口连接所述换热装置的另一端；

所述第二进水口通过一第一阀门连接所述进水端口；

一控制器，电连接所述第一阀门，根据外部的第一控制指令控制所述第一阀门的开合。

优选地，所述换热装置，所述储能罐体和所述蒸汽发生装置均采用传热材料制成；

所述蒸汽生成用水通过所述换热装置和所述蒸汽发生装置与所述储热介质进行热交换。

优选地，所述蒸汽发生器包括一第二阀门；

所述第二阀门设置于所述换热装置和所述进水端口之间并电连接所述控制器，用于根据外部的第二控制指令控制所述第二阀门的开合。

优选地，所述蒸汽发生器包括一第一测温器；

所述第一测温器设置于所述储能罐体内并电连接所述控制器，用于检测所述储热介质的第一实时温度并回传至所述控制器。

优选地，所述储能罐体还包括一加热装置，用于对所述储热介质进行加热；

所述加热装置电连接所述控制器，所述控制器根据所述第一实时温度，当所述第一实时温度小于一第一预设阈值时，控制所述加热装置进行开启。

优选地，所述蒸汽发生器包括一第二测温器；

所述第二测温器设置于所述止回阀门和所述蒸汽生成端口之间并电连接所述控制器，用于检测生成的蒸汽的第二实时温度并回传至所述控制器；

所述控制器根据所述第二实时温度，当所述第二实时温度大于一第二预设阈值时，控制所述第一阀门打开。

优选地，所述蒸汽发生器包括一压强检测器；

所述压强检测器设置于所述蒸汽发生装置内并电连接所述控制器，用于检测所述蒸汽发生装置的内部压强并回传至所述控制器；

所述控制器根据所述内部压强，当所述内部压强大于一第三预设阈值时，控制所述第一阀门打开。

优选地，所述换热装置采用螺旋式换热器，和/或蛇形换热器，和/或矩形换热器。

优选地，所述储热介质为熔盐溶液。

本发明的有益效果在于：

本发明创新性的采用下部换热装置和上部蒸汽发生装置设计，将现有技术中的换热器、蒸汽发生器、汽水分离器、减温器和汽包等多个部件的功能均集成于一体，减去了汽水分离器、降温器、汽包、换热器等的单独设置，减小系统的占地面积，总体管路连接长度变短，管接头减少，复杂程度降低，建设周期缩短，从而整体的投资成本降低；同时通过下部换热装置一次换热，上部蒸汽发生装置二次加热以及通过夹套实现汽水分离过程、减温加压过程，防止系统超温超压，提高了系统的安全性能，蒸汽输出参数的稳定性较强；且无需专人值守，适用于中小规模的的储热用蒸汽领域，有利于实现标准化生产和大范围推广。

附图说明

图1为本发明中一种蒸汽发生器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明提供一种蒸汽发生器，属于储热领域，包括：

一储能罐体1，储能罐体1的内部存储有储热介质；

一换热装置2，紧贴储能罐体1进行设置，换热装置2的一端连接一进水端口，进水端口用于提供蒸汽生成用水；

一蒸汽发生装置3，紧贴储能罐体1进行设置，用于提供一水汽分离环境，包括第一进水口、第二进水口和一蒸汽口；

蒸汽口通过一止回阀门4连接一蒸汽生成端口；

第一进水口连接换热装置2的另一端；

第二进水口通过一第一阀门10连接进水端口。

一控制器9，电连接第一阀门10，根据外部的第一控制指令控制第一阀门10的开合。

具体的，该蒸汽发生器包括储能罐体1、换热装置2、蒸汽发生装置3；换热装置2设置于储能罐体1的上部，其作用在于使水流经换热装置2时与储热介质换热，需要说明的是，本技术方案不限制换热装置2位于储能罐体1的内部或外部；蒸汽发生装置3采用夹套实现，夹套设置于储能罐体1的上部，需要说明的是，蒸汽发生装置3的设置不限于位于罐体内部或外部，本技术方案创新性的采用下部换热装置2、上部蒸汽发生装置3的结构设计，减去了汽水分离器、降温器、汽包、换热器等的单独设置，集成度较高，成本低。

蒸汽发生装置3包括第一进水口、第二进水口和一蒸汽口，蒸汽口通过一止回阀门4连接一蒸汽生成端口，其中止回阀门4为单向阀，能够有效的防止蒸汽回流，避免出现安全隐患；第一进水口连接换热装置2的另一端，水流经换热装置2与储能罐体1中的储热介质换热，然后从第一进水口进入蒸汽发生装置3，通过蒸汽发生装置3的汽水分离作用，产生的蒸汽上升，水下沉到蒸汽发生装置3的底部，再从蒸汽口经止回阀门4后，从蒸汽生成端口提供给用户。

进一步的，第二进水口通过一第一阀门10连接进水端口，第一阀门10设置于蒸汽发生装置3的上部，水通过第一支路产生蒸汽提供给用户，在将蒸汽提供给用户之前，第二测温器5会测量蒸汽的温度，当监控到蒸汽过热时，控制器9启动第一阀门10，水依次通过泵11、第一阀门10进入蒸汽发生装置3的上部，从上往下向蒸汽发生装置3内喷淋，与上升的蒸汽进行换热，使蒸汽温度降至需求的预设温度，供给用户，实现降温降压的过程，防止装置超温超压，提高了系统的安全性能，蒸汽输出较稳定。

进一步的，蒸汽发生装置3相当于具有蒸发釜的功能。储能罐体1内的高温熔盐散发热量，能够加热下沉到蒸汽发生装置3底部，使得滞留的水继续换热，转化为蒸汽，上升后再从蒸汽口提供给用户，实现蒸汽发生装置3的二次换热过程。

作为优选的实施方式，该蒸汽发生器，其中换热装置2、储能罐体1和蒸汽发生装置3均采用传热材料制成；

蒸汽生成用水通过换热装置2和蒸汽发生装置3与储热介质进行热交换。

作为优选的实施方式，该蒸汽发生器，其中蒸汽发生器包括一第二阀门12；

第二阀门12设置于换热装置2和进水端口之间。

作为优选的实施方式，该蒸汽发生器，其中第一阀门10和第二阀门均为电磁阀门。

作为优选的实施方式，该蒸汽发生器，其中蒸汽发生器包括一第一测温器7；

第一测温器7设置于储能罐体1内，并电连接控制器9，用于检测储热介质的第一实时温度并回传至控制器9。

作为优选的实施方式，该蒸汽发生器，其中蒸汽发生器包括一第二测温器5；

第二测温器5设置于止回阀门4和蒸汽生成端口之间，并电连接控制器9，用于检测生成的蒸汽的第二实时温度并回传至控制器9；

控制器9根据第二实时温度，当第二实时温度大于一第二预设阈值时，控制第一阀门10打开。

作为优选的实施方式，该蒸汽发生器，其中蒸汽发生器包括一压强检测器8；

压强检测器设置于蒸汽发生装置3内并电连接控制器9，用于检测蒸汽发生装置的内部压强并回传至控制器9；

控制器9根据内部压强，当内部压强大于一第三预设阈值时，控制第一阀门10打开。

具体的，压强检测器8用于测量蒸汽发生装置3内蒸汽的压强并反馈给控制器9，当监控到压强过高时，控制器9开启第一阀门10，向蒸汽发生装置3内喷淋，以降温降压。

作为优选的实施方式，该蒸汽发生器，其中储能罐体1还包括一加热装置6，用于对储热介质进行加热；

加热装置6电连接控制器9，控制器9根据第一实时温度，当第一实时温度小于一第一预设阈值时，控制加热装置6进行开启。

具体的，加热装置6包括至少一电加热器，电加热器的一端从熔盐罐的上部插入储热介质中。

进一步的，在谷电时期，控制器9开启加热装置6加热熔盐，将能量储存在熔盐溶液中；需要用能时，尤其是在峰电用能时，控制器9启动第二阀门12控制从进水端口进入蒸汽发生器后，通过换热装置2与储热介质换热，进而进入蒸汽发生装置3，通过蒸汽发生装置3的汽水分离作用，产生的蒸汽上升，水下沉到蒸汽发生装置3的底部，再从蒸汽出口提供给用户，将进入换热装置2的时候将热量带出，相对于电直热式的系统来说，大大降低了成本。

作为优选的实施方式，该蒸汽发生器，其中换热装置2采用螺旋式换热器，和/或蛇形换热器，和/或矩形换热器。

作为优选的实施方式，该熔盐储热蒸汽发生器，其中换热装置2采用螺旋式换热器，和/或蛇形换热器，和/或矩形换热器，和/或其他旋转式结构换热器。

具体的，换热装置2采用旋转式结构设计，增加了换热装置2与储热介质的接触面积，提高换热效率。

作为优选的实施方式，该蒸汽发生器，其中储热介质为熔盐溶液。

作为优选的实施方式，该熔盐储热蒸汽发生器，其中进水端口处还设有一泵11，泵11连接第一阀门10和第二阀门，泵11用于输送水。

进一步的，进水端口、泵11、第二阀门12、换热装置2、第一进水口、蒸汽发生装置3和蒸汽口、蒸汽生成端口形成一第一支路；

进水端口、泵11、第一阀门10、第二进水口、蒸汽发生装置3和蒸汽口、蒸汽生成端口形成一第二支路。

本发明的有益效果在于：

本发明创新性的采用下部换热装置和上部蒸汽发生装置设计，将现有技术中的换热器、蒸汽发生器、汽水分离器、减温器和汽包等多个部件的功能均集成于一体，减去了汽水分离器、降温器、汽包、换热器等的单独设置，减小系统的占地面积，总体管路连接长度变短，管接头减少，复杂程度降低，建设周期缩短，从而整体的投资成本降低；同时通过下部换热装置一次换热，上部蒸汽发生装置二次加热以及通过夹套实现汽水分离过程、减温加压过程，防止系统超温超压，提高了系统的安全性能，蒸汽输出参数的稳定性较强；且无需专人值守，适用于中小规模的的储热用蒸汽领域，有利于实现标准化生产和大范围推广。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。