刘文佳

摘要：针对太阳能光热发电中新型蛇形管、圆形集箱结构式换热器，从设计角度出发分析了换热器的设计思路和结构。基于TEMA标准釜式蒸发器的特点，对新型换热器零件的材料和结构进行了改进，对今后太阳能光热发电中此类新型换热器的设计和制造具有一定参考价值。

关键词：太阳能;新型换热器;设计

0 引言

对于太阳能光热电站，通常都是采用传统U型管换热器，但目前有一种新型蛇形管、圆形集箱结构式换热器已被成功开发应用，它相对于传统U型管换热器具有以下明显优势：（1）管束可充分自由收缩;（2）圆形集箱设计降低了热应力;（3）快速启动：10 ℃/min;（4）锅炉管外径不小于30 mm，厚度不小于4 mm;（5）无须抽卸管束的空间，覆盖区更小;（6）根据ABMA标准采用分离的蒸汽锅筒，因锅筒内的双级蒸汽分离装置，蒸汽品质高（对蒸汽轮机的运行非常重要）;（7）上下联管产生至少15：1的自然循环。新型蛇形管换热器主要包括两个蒸发器换热器和一个单独的蒸汽锅筒[1]，蒸汽锅筒由外部的上下联管连接到蒸发器，同时管束通常有3处通道口，因此较壳体具有更大的灵活性。此种蛇形管换热器设计、制造及检验验收都可满足《锅炉安全技术监察规程》（TSG G0001—2012）（以下简称《锅规》）、ASME、PED及相关法规要求。

1 设备简介

1.1    蒸发器结构

蒸发器作为蒸汽发生系统的主要部件，其性能非常重要。结构主要还是基于TEMA类型的管壳式换热器，将管束和蒸汽空间放置在同一壳体中，壳体直径大于管束直径，蒸汽空间在壳体上方，即管束的上侧。……