主要设备的选择：如何做出最佳决策

根据SEGS和SKAL-ET的运行经验，以及西班牙Andasol1-3太阳能热发电项目的成功和经验教训。总结太阳能热发电主要设备的选型及技术要求如下：

1）热发电站主要设备包括：太阳能集热场、换热流体系统、换热流体-水热交换系统、动力区、辅助设施以及仪表和控制等；

2）太阳能集热场部分主要设备包括：反射镜，集热元件，太阳集热场控制系统。其中：反射镜：4～5mm厚度，反射率大于92%，强度、刚性和耐老化符合20年使用要求，用量：11kg/m²，以50万m²的太阳能集热面积计算需要反射镜5000多吨；

3）集热元件：以50万m²的太阳能集热面积计算需要集热元件（单根4m长）22500多支；

4）换热流体是一种特别的合成油，它将集热元件中收集的热量，通过管道系统输送给热交换器。循环泵、回收容器和膨胀容器是该系统的工作部件；

5）热交换系统连接着太阳集热场的传热回路和动力区的蒸汽回路，由预热器、蒸汽发生器和过热器三部分组成；

6）动力区像常规热发电站一样，包括汽轮机、发电机、给水与加热设备、水泵、空气冷凝器、空气压缩机、及冷凝系统构成；

7）仪表和控制以及需要的所有电气设备。集散控制系统、监控控制器和局部控制器向中央控制室提供热发电站运行所需的信息；

8）辅助设施包括：车间、备件储存和完成配置的消防设备。

1.流体传热系统

太阳能热发电循环基本上包括了两个独立又相互连接的回路：太阳集热场的换热流体传热回路和动力区水蒸气循环回路。换热流体回路将收集的太阳热能从太阳集热场经过两个平行的换热器传递到动力区的水蒸气循环回路，驱动汽轮发电机。按照100%太阳能模式运作，该项目的总规模可达到50～85MW，效率接近38%。

换热流体回路由可调速泵驱动，泵的数量取决于热发电站的容量。在运行中，换热流体温度在太阳集热场出口为393℃（热的），离开动力区换热器为296℃（冷的），离开热储能装置（如果有该系统）的换热流体大约为292℃。

换热流体回路将热能通过换热器传给水蒸气系统。换热器数量取决于热发电站容量。每列换热器包括：预热器、蒸汽发生器、过热器和再热器。正常运行情况下，热换热流体被两列换热器分流，每一列换热器的流量都可以由电动机驱动的控制阀门来调节或完全关闭。

总的来说，将动力区的冷换热流体传给太阳集热场的集热回路，然后收集太阳能集热场热能，并将收集到的热量输入给蒸汽动力循环系统。由于换热流体和硝酸盐（如果存在热储存单元）的特性，需要几个辅助系统维持换热流体回路和热储存系统（可选的）能正常工作。低沸点和高沸点物质在换热流体系统中被蒸馏，回收系统和损耗容器脱除淤泥。为防止换热流体回路内的换热流体低温凝结，太阳能集热场的循环泵和（或）防凝结保护泵在深夜或寒冷天气时驱动换热流体循环流动。如有必要，用燃气加热装置对换热流体管路系统实施加热。此外，除膨胀容器外，部分管道和所有换热流体容器都需配备电子跟踪器和浸泡式加热器。

为防止换热流体氧化或燃烧，用N₂来填充换热流体容器。当太阳集热场开始跟踪太阳时，换热流体开始升温，换热流体膨胀，容纳在一个膨胀容器中，如果该容器中的换热流体液面高度达到其设计值，额外增加的量将溢出到两个溢流容器。如果停止供给换热流体热量，换热流体容积将减少，膨胀容器内液面将下降。两个溢流返回泵的其中之一，从溢流容器输送换热流体返回膨胀容器，以维持膨胀容器内有足够的换热流体。

换热流体是一个（低熔）共晶混合物，包括约73.5%的二苯醚和26.5%的联苯，在393℃时，密度约为700kg/m³，比热约2.6kJ/kg·K。在12℃凝结，易燃且有毒，因此，在热发电站设计和运行时需要采取特别的措施，以防凝结、防火和防污染。特殊情况下，热发电站的换热流体在工作温度接触到空气时可燃烧，温度超过100℃时（大约），可以观察到氧化分解。为防止这些情况发生，需安装N₂系统为换热流体系统的容器内部形成N₂覆盖层，隔绝空气。

太阳集热场分为2、4或8个子区域，取决于配置的不同，由624个太阳能集热器组合组成156个回路。每个子区域在其出口处都设有一个电机控制的调节阀，用来校正不同子区域的流量平衡（如果有一个或多个回路不工作时，会造成子区域间的流量、压力不均衡）。太阳能集热场的每个分区入口处设有温度、压力和流量计，出口只有温度和压力计。

为补偿和平衡太阳能集热场的不同回路的换热流体母管压力降差异，调节阀安装在每个从冷母管到太阳能集热器组合回路的入口连接处。这些阀门，在热发电站启动时，可以保持所有太阳能集热器组合回路近似相同流量，以标称流量进行调节。在每个太阳能集热器组合回路，可关闭出口或入口处适当的阀门来停止运行，因此，需要安装泄压阀，以避免升温时超压。由于其易燃性和毒性，必要时，换热流体必须释放到一个封闭的空间内，因此，卸压到热隔离阀附近的一个封闭管道中，再进入热的换热流体母管。

对于中小型太阳集热场，安装三个备用换热流体主循环泵。太阳集热场运行时，两个泵同时工作，使换热流体在太阳集热场内循环，到达动力区。第三个泵是备用泵。对于大的太阳集热场，分别需要4～6个换热流体主泵，总有一个是备用泵。所有泵由变频器（VFD）驱动，并连接到热发电站的辅助电源开关。

换热流体主泵装备特殊的机械密封，密封系统使用换热流体作为密封介质。密封元件安装在三个独立的台架上，靠近各自主控泵，为主控泵服务。

密封系统包括：一个换热流体储存池（附带加热器）、30μm过滤器，两个100%的泵和一个水冷器。换热流体从储存池开始，流经主泵机械密封，在热交换器中被冷却，然后换热流体回到储存罐。密封系统还包括一个仪器系统：温度表、压力表、压力开关、电磁阀、减压阀（降低储存罐的压力）和自带电气控制柜等，允许远程操作和现场手动控制。

换热流体主泵每周运行7天，一年运行50周。日运行时间2～20h不等。一天内主控泵负荷变化较大，这个取决于当天的太阳能辐射和运行模式。换热流体泵运行，一年中满负荷只有600h，大多数时间运行在设计流量的40%～50%。在寒冷天气、太阳能集热场不运行时，两个防凝泵驱动换热流体流经换热流体加热器，防止换热流体出现凝结。防凝泵比换热流体主泵体积小得多，2×100%大小设计，一台工作，一台备用。

热储能模式运行时，夜间，为了使热的换热流体能够流动，同时太阳能集热场的低温换热流体也流动（以减少系统热量损失），必须附加安装一台太阳能集热场的换热流体循环泵。小部分换热流体从主管道流到换热流体过滤器，变为低压换热流体，返回到主管道。换热流体过滤器定期排污，不运行时覆盖N₂毯。正如前面提到的，两排热交换器把太阳热能，经由热换热流体传输到动力水/蒸汽循环系统，每列换热器设计为最大流量的50%。对于较大的集热场，需要四列换热器。每列换热流体流分别经过：过热器、蒸汽发生器、预热器和再热器。冷的换热流体流离再热器和预热器再次汇集到一起，来自每条管道的换热流体流最后汇流到膨胀容器。

关于膨胀和溢流，热的换热流体膨胀后到达膨胀容器（一个N₂覆盖的压力罐）。随着换热流体温度上升，换热流体在膨胀容器内达到其设计液面，溢流到两个溢流容器中。随着换热流体温度下降，部分换热流体由换热流体返回泵，从溢流容器送回膨胀容器。膨胀容器抬高布置，以便向换热流体主泵提供正吸力压头。6m高钢架结构作为支撑，支撑架可以与换热流体泵、管道的支撑台成为一体。将溢流容器放置在紧靠膨胀器的下方，下面设置一水泥制的储油槽，当换热流体油罐满了时，储油槽可以容纳全部换热流体。水泥除油槽壁面应涂阻油剂，避免壁面吸收换热流体，还应配有清空池内换热流体用的泵。膨胀容器内的内构件，用于补充换热流体的分配，也用于将换热流体分解出气体污染物或低沸点换热流体降解物，比如H₂等物质去除。

N₂系统为换热流体容器、三个主泵密封和一些发电区设备提供保护气体。N₂系统包括N₂池、蒸发器、液位/压力调节控制阀、压力仪表和内部连接管路。为限制换热流体循环流动中低沸点分解物浓度的聚积，将混合N₂、降解气和换热流体蒸汽不断或定期从膨胀器排出。N₂注入，可以维持换热流体循环系统内足够的系统压力。

在换热流体损耗容器中始终保持有一定数量的换热流体。混合气体从膨胀器进入容纳一定量换热流体的损耗容器。换热流体蒸汽在混合物中大量凝结，重新回到换热流体循环系统。如果需要，第一级损耗器中的换热流体经空气冷却器冷却，再循环。从第一级损耗容器出来后，残余混合气体经过空气冷凝器，降温后进入第二级损耗容器。经过冷却，混合物内部的碳氢化合物最大限度地凝结，被收集到损耗排泄容器，最终的残余气体被排放。收集的废液体和排放气体的量取决于最终的运行温度，以及上一天系统的运行温度和夜间的运行温度。

为了限制换热流体中高沸点降解产物的浓度，高沸点物在回收系统中可以去除。因此，小量的高温换热流体（约100kg/h）经高温（加压）管道，从太阳能集热场流入到回收系统中。高温换热流体在常压回收闪蒸容器内立即蒸发，产生的换热流体蒸汽进入第一损耗容器内，凝结后，再进入换热流体循环。剩余的未蒸发的高沸点物遗留在闪蒸器内，被单独的排泄容器，依靠重力收集。换热流体加热器用来加热换热流体，以防止在较长的多云天气没有可用的太阳辐射时换热流体出现凝结。加热器控制系统控制空气和燃料比，以维持所需的换热流体出口温度（由操作人员设定）。换热流体加热器与防凝泵其中之一配合，保证热换热流体通过太阳集热场。当太阳能集热场中的换热流体温度低于某一限定值（约为50℃）时，其中的一个防凝泵开启；当膨胀容器内温度达到较低的温度下限时，换热流体加热器开始工作。换热流体加热器和防凝泵一直运行到使换热流体系统脱离防凝结模式为止。

换热流体管路采用碳素钢，壁厚应能满足直径、温度和压力变化的要求。其所有的阀门包括：阀体和钢帽、不锈钢筋和密封管，符合Latty Lattygraf E-1的包装，遵照阀门规范。排放口在换热流体泵、容器等的高位点，电磁阀控制阀门，所有排放口都连接换热流体膨胀容器。泵和容器区的管低位点由闸阀控制排泄。热发电站的运行和控制通过集散控制系统来实现。换热流体控制系统与集散控制系统连接通信。该换热流体控制系统包括的所有自动控制单元和所有相关的辅助部件，决定系统的正常运行序列。监测和记录的主要运行参数和作为集散控制系统初始的接口。换热流体控制系统与下一级控制单元通信，包括所有电气系统的设备和变频器。它接收来自所有仪器和设备的模-数I/O信号，这些仪器和设备不直接受专门的局部控制器控制。换热流体控制系统包括主控室中的工作站。

每天，可能应用的多种运行模式有：常规升温、太阳集热场向动力区传热、关机、凝结保护、由换热流体加热器向动力区系统传热以及其他模式。通常在早上，常规升温模式使换热流体的流速和温度上升，至其稳定的运行状况，通过设置所需阀门，启动两个换热流体主泵，保持太阳能集热场的最低流量，太阳集热器开始跟踪太阳。以一个适当的温度上升速率（℃/min）为基准，实际升温率可能会高一些。正常运行条件下，太阳集热场入口处温度296℃，出口处393℃，升温过程通常需要30min或更短一些。升温起始阶段，换热流体经过热交换器的旁路管道流动，直到其出口温度达到换热器内残留蒸汽的温度，而后，换热流体进入热交换器，旁路管道关闭。太阳能集热场出口的换热流体温度不断上升，蒸汽压力增大，直至满足汽轮机入口的最低运转条件，汽轮机运转并达到一定转速。根据设计规范要求，汽轮机发电、并网和带负荷，直至其输出功率与全部稳态的太阳能集热场的热输出相匹配。升温程序结束后，开始进入由太阳能集热场向动力区传热的工作模式，换热流体进入动力区热交换器。

太阳直接辐射充足时，太阳能集热场的出口换热流体温度持续上升至设计点（约为393℃）。保持此温度水平，热发电站将高效率发电。如果太阳能集热场的热输出继续升高，超过两列换热流体-水/蒸汽热交换器的容量时，或汽轮机超过其额定功率时，多余的热能将提供给热储能装置的储能罐（如果有热能存储系统）。太阳能集热场的换热流体流入动力发电单元，保证系统额定发电功率的情况下，保持一定流量进入动力区热交换器。

对于传热模式——仅传热给热储能装置，全部太阳能集热场的换热流体全部流到热储能装置。这种情况只发生在太阳能集热场收集的热能产出非常少的情况。

可选模式——由太阳能集热场和热储能装置向动力区系统传热，热能同时从太阳能集热场和热储能装置（可选的）向动力区系统传递。该模式的实施与否，由操作员根据天气条件、汽轮机所需要的最小热输入，业主运作要求来实施。

如果运行策略要求：热发电站在略高于可用的太阳直接辐射所允许的热发电站发电功率，两个储能罐中的熔融盐储存足够热能的情况下运行，除去太阳热能以外，有充足的能量可用。该模式下，蒸汽循环的容量越高（达到100%额定输出），汽轮机效率则越高。可选的工作模式——由热储能装置向动力区系统传热，热传递仅从热储能装置到动力区，换热流体流量不变。如上述模式，该种模式由操作员根据天气条件、汽轮机所需要的最小热输入和业主运行要求来实施。如果热储能不能满足运行策略对汽轮机最低热输入的要求，建议关机。作为替代模式，热传递从换热流体加热器到动力系统，需要关机，因为，同时运行换热流体主泵和换热流体加热器是不可行的。

在警报和某些天气条件下，无足够太阳直接辐射以及热储能装置终止放热，操作员关闭发电系统，停止换热流体主泵，正常地停止换热流体循环，太阳能集热器阵列必须处于收藏位置，热储能装置应处于待机状态或是长期停止模式。为避免关机后换热流体凝结，当外界环境温度低与预期值时，为保证任意点换热流体循环温度不低于某一极限值，换热流体必须始终处于流动状态。只要温度够高，太阳能集热场内循环流动，即可满足。

在凝结保护模式中，运转的太阳能集热场循环泵必须停止，通过防凝结保护泵启动来使得换热流体流动。附加的循环系统中大量的换热流体和足够大的换热流体热容量允许运行数小时，不需要加热换热流体。当循环温度到达下限，换热流体加热器开启，升高换热流体温度直到达到上限。

可选工作模式——由换热流体加热器向热储能装置传热，在无法从太阳能集热场得到热能的情况下，向热储能装置补充热能，即“充热”。开始于凝结保护模式，设定加热器的出口温度393℃为设定值，适当设定阀门，使得高温换热流体向TES热交换器“放”热。

工作模式——由换热流体加热器向动力区传热的模式，可以防止夏季夜间时间短，汽轮机停机。因为使用防凝泵代替换热流体主泵，必须是先前的工作模式结束后，先关机再启动凝结保护模式。通过加热，启动凝结保护模式，393℃再次被设定为加热器出口温度的温度值。热交换器入口处温度达到合适的温度，动力区热交换器立即启动。否则，如果太阳能集热场（太阳能集热器阵列的跟踪）运行中断1s以上，防凝结泵将会自动启动，以避免由于集热元件内缺少换热流体流动，造成集热元件过热。防凝泵的电机由蓄电池或备用柴油发电机供电。

夜间没有太阳，操作人员应将太阳能集热场中所有的太阳能集热器组合调整到收藏位置。如果动力区仍然从热储能装置或换热流体加热器获得热能，或如果热储能装置从换热流体加热器获取热能，或者高温换热流体仍然在太阳能集热场循环，这样都会产生巨大的热能损失。为了防止换热流体凝结，以及以尽量减少太阳能集热场的热损失，操作员启动太阳能集热场的内部换热流体循环流动。

换热流体部分循环流动，可避免太阳能集热场内的绝热保温和非绝热保温管道不同的温降值和因此带来的材料应力问题。

换热流体自动控制系统接收从换热流体仪器、仪表、阀门、设备、电力信号等的换热流体系统模拟/数字信号。

系统安全控制警报

一旦下列报警事件中有任意一个发生，集散控制系统发出指令给现场监控系统或其他分布式自动控制单元（如换热流体控制系统或热存储控制系统），执行正确的动作。一条报警信息将会发送到集散控制系统监控器，给操作员提供信息。

报警事件以及报警的条件如下：

1）通信故障：如果集散控制系统和其中的一个子系统之间发生通信故障，将显示警告，但不自动动作执行。

2）跟踪许可：如果换热流体主泵在运行中和有换热流体流在特定集热区区块内流动，集散控制系统给现场监控系统发送信息，包括该区域的跟踪许可。如果不是如此，集热场不能跟踪太阳，现场监控系统操作人员不允许发布任何跟踪命令。

3）太阳能集热场出口温度过高：如果太阳能集热场出口温度达到400℃，集散控制系统发出命令给每一部分的现场监控系统。现场监控系统发出命令给相应的集热器去执行动作（在太阳角-10°位置）。

4）太阳能集热场入口温度过高：如果太阳能集热场入口温度达到330℃，集散控制系统发出命令给现场监控系统（全部集热场），现场监控系统发送指令给太阳能集热场执行（在太阳角-10°时）。一旦太阳能集热场出口温度开始下降，换热流体控制系统减缓泵速到下限点。最后关机与否，取决于操作人员。

5）换热流体低流量：如果在系统正常运行的某一时刻换热流体流量低于设计流量的30%，集散控制系统发出指令给现场监控系统，现场监控系统发送指令相应的太阳能集热器跟踪太阳运动，但是不聚焦于集热元件。

6）暴风雨天气：如果风速超过设计风速，集散控制系统发出指令给现场监控系统，全部太阳能集热器处于收藏位置。命令被操作员输入密码覆盖。

7）汽轮机跳闸：如果汽轮机控制启动自动停车，蒸汽停止供给汽轮机，换热流体控制单元开启旁通阀，并发送一个相应的指令给现场监控系统，然后整个太阳能集热场执行指令。一旦太阳能集热场出口温度开始下降，说明太阳能集热场不聚焦，换热流体控制系统开始通过换热流体主控泵减速至最低设定点，从而减少泵的流量。操作员控制最后泵的关闭。

8）换热流体主泵故障：如果确定出现了下列任意一个报警事件（超过警戒线）：轴承温度过高，绕组温度过高，换热流体流量低，泵的振动强烈，冷却水流量低，密封压力低，低密封流或密封温度过高，控制系统立即关闭相应的泵。如没有温度过高、流量过低等情况出现，没有指令发送给现场监控系统。

9）太阳能集热场入口压力过高：如果太阳能集热场入口处压力达到37bar，集散控制系统发出警告。操作员必须采取措施，降低泵速，检查系统的封堵情况（阀的关闭情况等）。

10）火灾：如果厂区发生火灾，操作员应将太阳能集热阵列的正面朝向太阳，关闭换热流体主泵，关闭火区周围的阀门，尽量隔离火区。

11）冷的热能储存泵故障（可选的）：如果低温盐终止流动，来自太阳能集热场多余的热能不能被储存。操作员使一些太阳能集热器阵列撤离开焦点，减少太阳能的输入。

12）热的热能储存泵故障（可选的）：热能储存系统不能向汽轮机提供热能。如果没有足够的太阳辐射能，操作员关闭热发电站。

13）通往换热流体——盐换热器的管道漏油：如果换热流体进入储存系统，因为温度和压力条件，它会蒸发。经压缩和冷却后，换热流体重新变为液体，被分离N₂系统中。

14）膨胀容器内压力过高或过低：换热流体控制系统监控膨胀器内的压力，确保压力处于正常范围：0.3～11bar。高于10bar时，启动损耗程序；压力低于0.3bar时，操作员开启阀门引N₂进入膨胀容器。

15）换热流体加热器故障：换热流体加热器有自带的控制系统，可以发送内部警报给换热流体控制单元。控制系统将加热器的所有警报发给操作员，操作员采取相应的措施。如果需要，操作员可以通过集散控制系统发出紧急关机指令。

2.热交换系统技术说明和参数配置

这部分包括太阳能蒸汽发生器、预热器、过热器等，如太阳能给水预热器（SPH）、太阳能蒸汽发生器（SSG）、太阳能过热器（SSH）。

太阳能再热器（SRH）、每个换热器的蒸汽侧减压阀（如果必要）、液位计，指示计等适用于太阳能蒸汽发生器，包括其他支持的部件。设备供货商应完成所有的热力学计算，包括：传热、热疲劳、管道振动和材料应力分析等。所采用的材料必须符合其工作条件和性能要求。在选材时，尤其应该注意不同场合的工作介质和其他材料（比如，在给水和蒸汽管路中无铁-铜连接）。

太阳能再热器、过热器和预热器应该是管束可拆卸的U形水平管壳式换热器，有两种可选的方案：①换热流体在管侧，蒸汽在壳侧；②蒸汽在管侧，换热流体在壳侧。

对于太阳蒸汽发生器也有两个方案可选：①水平表面蒸汽发生器，换热流体在管侧；②立式表面形，换热流体在壳侧，水在管侧。设备和材料都应该符合国家、省、地区的法律标准和规定，还有这里专为太阳能蒸汽热发电机所列出的设计、建造和测试标准。太阳能蒸汽发生系统包括所有附属部件和配件，其设计、制造、验收、测试和保管都应按照给出的要求和所要求的标准和制度执行。所有没有特别之处的部件，需要按照目前被认可的工业标准进行设计、制造、验收和测试，如果供应商的标准更为严格，那么采用供应商的标准。蒸汽发生系统在标称运行状态的主要参数是估计值。见表4-19。

表4-19 蒸汽发生系统主要参数估计值（标称运行状态）

太阳能蒸汽发生系统产生的过热蒸汽为380℃/100bar，再热蒸汽为380℃/80bar。给水在太阳能蒸汽发生器中的水位，由给水泵按照水位和压力要求进行调节。在太阳能蒸汽发生器中产生的饱和蒸汽在太阳能过热器中加热为过热蒸汽，两个过热蒸汽在出口合并，输入到蒸汽母管。高压蒸汽膨胀后，经低温再热管路进入太阳能再热器，经热的高温再热管路进入汽轮机低压缸。

换热流体的流动情况随太阳直接辐射而改变，但是换热流体在太阳能蒸汽发生器的入口其温度被控制在一个恒定值。由太阳能蒸汽发生器产生的蒸汽量随着直接辐射量而改变，100%负荷运行是标称的条件。

太阳能蒸汽发生系统每日开启和关闭。根据周围环境条件，它要根据公共电网要求来运行。早晨进行冷启动，根据周围条件，太阳集热场的换热流体温度在40～120℃之间变化。当集热器开始跟踪太阳，换热流体流经换热器旁路，目的是为了系统保温。当太阳集热场的出口温度达到换热流体在换热器内循环的换热流体温度时，旁路将被关闭，换热流体开始在换热器内流动。在晴朗的夏季早晨，冷启动加热阶段在短短10min就能完成。换热流体的流量在整个预热过程中一直保持恒定，直到温度达到设计所要求的太阳集热场出口温度。一旦换热流体开始在换热器内部循环，蒸汽的压力开始随着换热流体温度的不断上升而加大。在晴朗的夏季早晨，换热流体的温度在20min内，即会达到设计的运行温度点。一旦蒸汽压力足够高，少量的蒸汽将用来预热汽轮机和蒸汽管路。汽轮机的汽阀在蒸汽压力和温度达到蒸汽轮机最低的要求时就会打开。然而，出于设计目的，从最初的换热流体流经换热器的时刻算起，最少20min内，不应该有蒸汽流流过预热器、过热器和再热器。对于热启动，有些时候太阳集热场可能仅用一套换热器来启动。在一天当中，当热输出升高到需要第二套换热器时，第二套换热器才投用。为避免热冲击，在开启换热流体阀前，达到换热流体循环运行温度和产生蒸汽之前，来自换热器的蒸汽将用来给待用的换热器加压和预热。

每天的工作循环结束后，关闭太阳集热场，换热流体继续在换热器内部循环流动，产生蒸汽，但是压力逐渐降低。当蒸汽压力和温度降到最低的蒸汽轮机的要求极限，蒸汽轮机的阀门关闭。这个时候，换热器的旁路就会打开，换热流体停止在换热器内部循环，换热器被封闭起来，在一整夜或者直到下一次开启前一直保持尽可能高的压力和温度。

热交换系统运行和维护循环说明如下：

1）前面提到的蒸汽发生器一个星期运行7天，一年运行50个星期。每天的运行时间在2～20h不等；

2）热发电站在夜间将关闭；

3）小的维护任务在夜间停机时进行；

4）年预防性维护时间应该在一个合适的时间（例如一月）安排连续的12天。

下面是蒸汽的流通路径：

1）从高压给水加热器到太阳能预热器；

2）从太阳能预热器到太阳能蒸汽发生器；

3）从太阳能蒸汽发生器到太阳能过热器；

4）从太阳能过热器到高压蒸汽轮机入口（新蒸汽）；

5）从高压汽轮机出口低温再热到太阳能再热器；

6）从太阳能再热器到低压汽轮机入口（再热蒸汽）。

换热流体的流通路径：

1）从太阳集热场到太阳能过热器和太阳能再热器（并列地）；

2）从太阳过热器到太阳蒸汽发生器；

3）从太阳能再热器到太阳集热场；

4）太阳能蒸汽发生器到太阳能预热器再到太阳集热场。

在正常运行情况下，到太阳能蒸汽发生器的给水温度与运行压力下的饱和温度非常接近。在热发电站非满负荷情况下，太阳能蒸汽发生系统给汽轮机提供的380℃的新蒸汽。为达到设计的目的，表4-20给出了正常运行情况下的给水水质要求。

表4-20 给水水质要求

在起动、关停和非正常运行时，这个要求的与所列出的值有所不同。蒸汽发生器排污期望值为1%，期望的最大补水为2%，补充水应当去除矿物质，符合补水的纯度和分析化验结果。过热蒸汽的蒸汽流中固体物携带浓度不超过0.5ppm。换热器的外表面绝热保温，温度不超过50℃，在风速为15km/h，环境温度低于35℃时。

每一个换热器应当连接如下：

壳侧：排放口、减压阀（如果蒸汽是壳侧）；

管侧：排放口、蒸汽发生器、液位计、开关和排污口相连接。

根据经验，建议应能够便于清洗（如入孔），处理换热流体侧可能发生的换热器污垢；维护时，允许拆走管束；使用U形管管束换热器，以免出现直列型的管式换热器膨胀节的运行问题。