Procedimiento y dispositivo para prevenir el vaciado en una caldera de central solar de concentración de tipo torre.

Procedimiento para generar un ciclo de vapor a una presión de más de 160 bares,

de preferencia de aproximadamente 200 bares y a una temperatura de aproximadamente 600oC, por medio de un generador de vapor industrial, de potencia superior a los 100 MW, con un receptor solar (1) que admite un flujo solar incidente del orden de los 600 kW/m2, comprendiendo el indicado generador un evaporador (2) seguido de un sobrecalentador, un primer recipiente (4), llamado recipiente de separación, situado entre el evaporador (2) y el sobrecalentador, estando superpuesto verticalmente a un segundo recipiente (5), llamado recipiente de mezclado, estando el recipiente de separación (4) provisto de una salida (8) para enviar el vapor saturado hacia el sobrecalentador y estando el recipiente de mezclado (5) provisto de una entrada (7) para la entrada de agua de alimentación y estando conectado con un conducto (9) de retorno de agua hacia el evaporador (2), estando el indicado conducto (9) provisto de una bomba de circulación (3), estando el recipiente de separación (4) y el recipiente de mezclado (5) en comunicación por medio de al menos un conducto de conexión (6), comprendiendo el indicado procedimiento al menos las etapas sucesivas siguientes:

- se genera una mezcla de agua-vapor en el evaporador (2) por transferencia de calor procedente del flujo solar incidente sobre el evaporador (2);

- se separa la mezcla de agua-vapor en agua saturada y en vapor saturado en el recipiente de separación (4), teniendo el vapor saturado una presión comprendida entre los 160 y los 200 bares y una temperatura comprendida entre los 347 y los 366oC;

- se inyecta el agua de alimentación en el recipiente mezclador (5) donde se mezcla con el agua saturada procedente del recipiente de separación (4), volviendo el agua mezclada seguidamente hacia el evaporador (2) por el conducto (9) de retorno provisto de la bomba de circulación (3),

de forma que la temperatura del agua mezclada que entra en el evaporador (2) sea inferior a la temperatura del vapor saturado, en un valor comprendido entre los 5 y 15oC con el fin de cumplir los criterios de secado de la superficie interna del tubo del evaporador (2) para el indicado flujo solar incidente.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E13192630.

Solicitante: Cockerill Maintenance & Ingéniérie S.A.

Nacionalidad solicitante: Bélgica.

Dirección: Avenue Grenier 1 4100 Seraing BELGICA.

Inventor/es: DETHIER, ALFRED.

Fecha de Publicación: 20 de Julio de 2016.

Clasificación Internacional de Patentes:

F22B1/00 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F22 PRODUCCION DE VAPOR. › F22B METODOS DE PRODUCCION DE VAPOR; CALDERAS DE VAPOR (conjuntos funcionales de las máquinas de vapor en las que predominan los aspectos motores F01K; retirada de los productos o residuos de combustión, p. ej. limpieza de las superficies contaminadas por combustión de tubos y quemadores, F23J 3/00; sistemas de calefacción central doméstica que emplea vapor F24D; intercambio de calor o transferencia de calor en general F28; producción de vapor en los núcleos de los reactores nucleares G21). › Métodos de producción de vapor caracterizados por la forma de producirse el calor (utilización del calor solar F24S; medios de refrigeración por camisa exterior u otros en los cuales se produce vapor que sirve para refrigerar otros aparatos, véanse las subclases correspondientes a tales aparatos).
F22B21/02 F22B […] › F22B 21/00 Calderas de tubos de agua de tipo vertical o inclinado, es decir, en las que los conjuntos de tubos de agua están colocados verticalmente o prácticamente en la vertical. › estructuras de tubos de agua prácticamente rectos.
F22B37/26 F22B […] › F22B 37/00 Partes constitutivas o detalles de las calderas de vapor (dispositivos para la ventilación F16K 24/00; purgadores del agua de condensación o aparatos similares F16T). › Disposiciones para la separación del vapor (separadores vapor-líquido, p. ej. para recoger vapor B01D, B04).
F24S20/20 F […] › F24 CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION. › F24S COLECTORES TERMOSOLARES; SISTEMAS TERMOSOLARES (para producir potencia mecánica a partir de energía solar F03G 6/00). › F24S 20/00 Colectores termosolares adaptados especialmente para usos o entornos particulares. › Colectores termosolares para recibir energía solar concentrada, p. ej. receptores para centrales de energía solar.

PDF original: ES-2597161_T3.pdf

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