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DE102011004271A1 - Solar-thermal continuous steam generator for use in solar tower-power plant utilized to generate electricity, has steam generator pipe whose flow cross-section and passage area are varied in flow direction of medium to be evaporated - Google Patents

Solar-thermal continuous steam generator for use in solar tower-power plant utilized to generate electricity, has steam generator pipe whose flow cross-section and passage area are varied in flow direction of medium to be evaporated Download PDF

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DE102011004271A1
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Joachim Franke
Gerhard Schlund
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Abstract

The generator (8) has a steam generator pipe (23) whose flow cross-section and passage area are varied in flow direction of medium to be evaporated. The flow cross section of the steam generator pipe in the flow direction of the medium is increased based on reduction of wall thickness of the steam generator pipe. The steam generator pipe is aerodynamically connected with an inlet header (24) and an outlet header (25) at an input side. A heating gas channel (20) is provided for heated air that flows in heating gas direction (19).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen solarthermischen Durchlaufdampferzeuger, insbesondere fur ein Solarturm-Kraftwerk mit indirekter Verdampfung. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Solarturm-Kraftwerk mit indirekter Verdampfung mit einem solarthermischen Durchlaufdampferzeuger.The invention relates to a solar thermal continuous steam generator, in particular for a solar tower power plant with indirect evaporation. The invention further relates to a solar tower power plant with indirect evaporation with a solar thermal continuous steam generator.

Dem stetig steigenden Energiebedarf und dem Klimawandel muss mit dem Einsatz von nachhaltigen Energietragern entgegengetreten werden. Sonnenenergie ist solch ein nachhaltiger Energieträger. Sie ist klimaschonend, in unerschopflichem Maße vorhanden und stellt keine Belastung fur nachkommende Generationen dar.The steadily rising energy demand and climate change must be tackled with the use of sustainable energy sources. Solar energy is such a sustainable energy source. It is climate-friendly, available to an immeasurable degree and does not burden future generations.

Solarthermische Kraftwerke stellen deshalb eine der nachhaltigen Alternativen zur herkommlichen Stromerzeugung dar. Bisher wurden solarthermische Kraftwerke mit Parabolrinnenkollektoren oder Fresnel-Kollektoren ausgefuhrt. Eine weitere Option stellen Solarturm-Kraftwerke dar. Ein solarthermisches Kraftwerk mit Solarturm umfasst ein Solarfeld mit Heliostaten, die die Sonnenstrahlung auf einen im Solarturm untergebrachten Receiver konzentrieren, und einen konventionellen Kraftwerksteil mit einem Wasser-Dampf-Kreislauf, in dem thermische Energie eines Wasserdampfes in elektrische Energie umgewandelt wird.Solar thermal power plants are therefore one of the sustainable alternatives to conventional power generation. So far solar thermal power plants have been carried out with parabolic trough collectors or Fresnel collectors. A further option is solar tower power plants. A solar thermal power plant with a solar tower comprises a solar field with heliostats, which concentrate solar radiation onto a receiver housed in the solar tower, and a conventional power plant section with a water-steam cycle, in which thermal energy of a water vapor in electrical energy is converted.

Man unterscheidet zwischen direkter Verdampfung und indirekter Verdampfung. Bei der direkten Verdampfung besteht der Receiver aus einer Heizflache, in der die eingestrahlte Sonnenenergie dazu genutzt wird, um zugeführtes Speisewasser zu erwarmen, zu verdampfen und gegebenenfalls auch zu überhitzen. Der erzeugte Dampf wird anschließend in einem konventionellen Kraftwerkssteil in einer Turbine entspannt, gegebenenfalls zwischenüberhitzt und anschließend kondensiert und dem Receiver wieder zugeführt. Die Turbine treibt einen Generator an, der die mechanische Energie in elektrische Energie wandelt.One differentiates between direct evaporation and indirect evaporation. In the case of direct evaporation, the receiver consists of a heating surface in which the irradiated solar energy is used to heat up supplied feed water, to evaporate it and possibly also to overheat it. The generated steam is then expanded in a conventional power plant part in a turbine, optionally reheated and then condensed and fed back to the receiver. The turbine drives a generator, which converts the mechanical energy into electrical energy.

Bei der indirekten Verdampfung wird Umgebungsluft im Receiver aufgeheizt. Die so erzeugte Heißluft gibt ihre Energie in einem nachgeschalteten Abhitzedampferzeuger (AHDE) an ein vom Kondensator kommendes Speisewasser ab. Der erzeugte Dampf wird einer Dampfturbine zugeführt.Indirect evaporation heats ambient air in the receiver. The hot air thus generated releases its energy in a downstream heat recovery steam generator (AHDE) to a feed water coming from the condenser. The generated steam is fed to a steam turbine.

Für den Dampferzeuger kommen mehrere alternative Auslegungskonzepte, namlich die Auslegung als Durchlaufdampferzeuger oder die Auslegung als Umlaufdampferzeuger, in Betracht. Bei einem Durchlaufdampferzeuger fuhrt die Beheizung von als Verdampferrohren vorgesehenen Dampferzeugerrohren zu einer Verdampfung des Strömungsmediums in den Dampferzeugerrohren in einem einmaligen Durchlauf. Im Gegensatz dazu wird bei einem Natur- oder Zwangumlaufdampferzeuger das im Umlauf geführte Wasser beim Durchlauf durch die Verdampferrohre nur teilweise verdampft. Das dabei nicht verdampfte Wasser wird nach einer Abtrennung des erzeugten Dampfes fur eine weitere Verdampfung denselben Verdampferrohren erneut zugefuhrt.For the steam generator, several alternative design concepts, namely the design as a continuous steam generator or the design as circulation steam generator into consideration. In a continuous steam generator, the heating of steam generator tubes provided as evaporator tubes leads to an evaporation of the flow medium in the steam generator tubes in a single pass. In contrast, in a natural or forced circulation steam generator, the recirculated water is only partially evaporated as it passes through the evaporator tubes. The water which has not been evaporated is recirculated to the same evaporator tubes after a separation of the steam produced for further evaporation.

Ein Durchlaufdampferzeuger unterliegt im Gegensatz zu einem Natur- oder Zwangumlaufdampferzeuger keiner Druckbegrenzung, so dass Frischdampfdrucke weit über dem kritischen Druck von Wasser – wo es nur noch einen geringen Dichteunterschied zwischen flussigkeitsahnlichem und dampfahnlichem Medium gibt – moglich sind. Ein hoher Frischdampfdruck begünstigt einen hohen thermischen Wirkungsgrad. Zudem weist ein Durchlaufdampferzeuger im Vergleich zu einem Umlaufdampferzeuger eine einfache Bauweise auf und ist somit mit besonders geringem Aufwand herstellbar.In contrast to a natural or forced circulation steam generator, a continuous steam generator is not subject to any pressure limitation, so that live steam pressures are possible far above the critical pressure of water, where there is only a slight difference in density between fluid-like and vapor-like medium. A high live steam pressure promotes a high thermal efficiency. In addition, a continuous steam generator in comparison to a circulating steam generator a simple construction and is thus produced with very little effort.

Der Dampferzeuger kann als Zwangdurchlaufdampferzeuger mit vertikalem oder horizontalem Luftkanal ausgefuhrt werden.The steam generator can be designed as a forced-circulation steam generator with a vertical or horizontal air duct.

Grundsätzlich ist bei Dampferzeugern dieser Art die Moglichkeit von dynamischen Instabilitäten gegeben.Basically with steam generators of this type there is the possibility of dynamic instabilities.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen solarthermischen Durchlaufdampferzeuger der oben genannten Art anzugeben, der dynamische Instabilitäten vermeidet. Des Weiteren soll ein entsprechend verbessertes Solarturm-Kraftwerk mit hohem thermodynamischem Wirkungsgrad angegeben werden.The invention is therefore based on the object to provide a solar thermal continuous steam generator of the above type, which avoids dynamic instabilities. Furthermore, a correspondingly improved solar tower power plant with high thermodynamic efficiency is to be specified.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Für einen hohen thermodynamischen Wirkungsgrad werden thermische Kraftwerke bei hohen (i. a. uberkritichen) Drücken betrieben. Hierzu mussen die Verdampfer als Durchlaufheizflächen ausgefuhrt werden, da sie im Gegensatz zu einem Natur- oder Zwangumlaufdampferzeuger keiner Druckbegrenzung unterliegen, so dass Frischdampfdrucke weit uber dem kritischen Druck von Wasser moglich sind. Dieser hohe Frischdampfdruck begunstigt einen hohen thermodynamischen Wirkungsgrad eines Kraftwerks. Zudem weist ein Durchlaufdampferzeuger im Vergleich zu einem Umlaufdampferzeuger eine einfache Bauweise auf und ist somit mit besonders geringem Aufwand herstellbar. Weiterhin ist bekannt, dass speziell der Reibungsdruckverlust der Zweiphasenstromung bzw. der Dampfstrecke am Austritt der Dampferzeugerrohre destabilisierend wirkt. Der Anteil dieses Druckverlustes am Gesamtdruckverlust des Systems ist deshalb zur Vermeidung einer Instabilität zu minimieren. Dazu wird vorgeschlagen, dass zur Stabilisierung der Verdampferheizflache der Stromungsquerschnitt entlang der Rohre variiert.This object is achieved by the features of claim 1. For a high thermodynamic efficiency thermal power plants are operated at high (ia supercritical) pressures. For this purpose, the evaporator must be executed as continuous heating surfaces, since they are subject to no pressure limit, in contrast to a natural or forced circulation steam generator, so that live steam pressures are far above the critical pressure of water possible. This high live steam pressure promotes a high thermodynamic efficiency of a power plant. In addition, a continuous steam generator in comparison to a circulating steam generator a simple construction and is thus produced with very little effort. Furthermore, it is known that especially the friction pressure loss of the two-phase flow or the steam section at the outlet of the steam generator tubes acts destabilizing. The proportion of this pressure loss in the total pressure loss of the system is therefore to minimize instability to minimize. It is suggested that Stabilization of the evaporator heating surface of the flow cross-section varies along the tubes.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vergroßert sich der Stromungsquerschnitt der Dampferzeugerrohre in Stromungsrichtung eines zu verdampfenden Mediums.In an advantageous embodiment of the invention, the flow cross-section of the steam generator tubes increases in the flow direction of a medium to be evaporated.

Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn sich der Stromungsquerschnitt der Dampferzeugerrohre in Stromungsrichtung eines zu verdampfenden Mediums infolge einer Reduzierung einer Wandstärke der Dampferzeugerrohre vergrößert.It may be advantageous if the flow cross-section of the steam generator tubes increases in the flow direction of a medium to be evaporated due to a reduction in wall thickness of the steam generator tubes.

Alternativ dazu kann es auch vorteilhaft sein, wenn sich der Strömungsquerschnitt der Dampferzeugerrohre in Stromungsrichtung eines zu verdampfenden Mediums infolge einer Vergroßerung eines Dampferzeugerrohrumfangs vergroßert.Alternatively, it may also be advantageous if the flow cross-section of the steam generator tubes in the flow direction of a medium to be evaporated increases due to an enlargement of a steam generator tube circumference.

Es ist zweckmaßig, wenn die Dampferzeugerrohre eingangsseitig an einem Verdampfereintritt mit einem Eintrittssammler strömungstechnisch verbunden sind.It is expedient if the steam generator tubes are fluidly connected on the input side to an evaporator inlet with an inlet header.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Dampferzeugerrohre mit einem Austrittssammler verbunden sind.Furthermore, it is expedient if the steam generator tubes are connected to an outlet header.

Der solarthermische Durchlaufdampferzeuger ist dabei nach besonders vorteilhafter Ausgestaltung in ein Solarturm-Kraftwerk mit indirekter Verdampfung integriert und zur Dampferzeugung durch fokussierte Sonnenstrahlung direkt beaufschlagbar.The solar thermal continuous steam generator is integrated according to a particularly advantageous embodiment in a solar tower power plant with indirect evaporation and for steam generation by focused solar radiation directly acted upon.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass uber einen weiten Lastbereich eine stabile Betriebsweise und damit der betriebssichere Einsatz auch für Durchlaufdampferzeuger in solarthermischen Kraftwerken mit indirekter Verdampfung gewährt wird.The advantages achieved by the invention are in particular that over a wide load range a stable operation and thus the reliable use is granted even for continuous steam generators in solar thermal power plants with indirect evaporation.

Nachfolgend werden anhand einer Zeichnung Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Darin zeigen:Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described with reference to a drawing. Show:

1 ein Solarturm-Kraftwerk und 1 a solar tower power plant and

2 einen Durchlaufdampferzeuger. 2 a continuous steam generator.

Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in the figures with the same reference numerals.

1 zeigt ein Solarturm-Kraftwerk 1. Das Solarturm-Kraftwerk 1 umfasst einen Solarturm 2, an dessen vertikal oberem Ende ein Receiver 3 angeordnet ist. Ein Heliostatenfeld 4 mit einer Anzahl von Heliostaten 5 ist am Boden um den Solarturm 2 herum platziert. Das Heliostatenfeld 4 mit den Heliostaten 5 ist fur eine Fokussierung der direkten Solarstrahlung 6 ausgelegt. Dabei sind die einzelnen Heliostaten 5 so angeordnet und ausgerichtet, dass die direkte Solarstrahlung 6 von der Sonne in Form von konzentrierter Solarstrahlung 7 auf den Receiver 3 fokussiert wird. Bei dem Solarturm-Kraftwerk 1 wird somit die Sonnenstrahlung durch ein Feld einzeln nachgefuhrter Spiegel, die Heliostaten 5, auf die Spitze des Solarturmes 2 konzentriert. Der Receiver 3 wandelt die Strahlung in Warme um und gibt sie an ein Wärmetragermedium, beispielsweise Luft, ab, das die Wärme dem Dampferzeuger 8 uber eine Heißluftleitung 9 zufuhrt. Im Dampferzeuger 8 wird Warme vom Wärmeträgermedium auf Wasser eines Wasser-Dampf-Kreislaufs 10 eines konventionellen Kraftwerksteils mit einer Dampfturbine 11 ubertragen. Der dabei erzeugte Dampf wird über eine Dampfleitung 12 der Dampfturbine 11 zur Entspannung und Verrichtung von Arbeit zugeführt. Die Dampfturbine 11 ist über eine Welle 13 mit einem Generator 14 verbunden, der die mechanische Leistung in elektrische Leistung umwandelt. Danach stromt der entspannte und abgekuhlte Dampf in den Kondensator 15, wo er durch Warmeubertragung an die Umgebung kondensiert. Das Wasser wird mit Hilfe einer Speisepumpe 16 erneut dem Dampfkessel 8 zugeführt. 1 shows a solar tower power plant 1 , The solar tower power plant 1 includes a solar tower 2 , at the vertical upper end of a receiver 3 is arranged. A heliostat field 4 with a number of heliostats 5 is on the ground around the solar tower 2 placed around. The heliostat field 4 with the heliostats 5 is for a focus of direct solar radiation 6 designed. Here are the individual heliostats 5 arranged and aligned so that the direct solar radiation 6 from the sun in the form of concentrated solar radiation 7 on the receiver 3 is focused. At the solar tower power plant 1 Thus, the solar radiation through a field individually nachgefuhrter mirror, the heliostats 5 , on the top of the solar tower 2 concentrated. The receiver 3 converts the radiation into heat and gives it to a heat transfer medium, such as air, from which the heat to the steam generator 8th over a hot air line 9 zufuhrt. In the steam generator 8th heat from the heat transfer medium to water of a water-steam cycle 10 a conventional power plant part with a steam turbine 11 transferred. The generated steam is transmitted through a steam pipe 12 the steam turbine 11 fed to relax and perform work. The steam turbine 11 is about a wave 13 with a generator 14 connected, which converts the mechanical power into electrical power. Thereafter, the relaxed and cooled steam flows into the condenser 15 where he condense by heat transfer to the environment. The water is using a feed pump 16 again to the steam boiler 8th fed.

Das im Dampferzeuger 8 abgekuhlte Wärmetragermedium wird mit einem Geblase 17 uber eine Rückfuhrungsleitung 18 wieder in den Solarturm 2 zurückgeführt.That in the steam generator 8th Cooled heat transfer medium is using a blower 17 via a return line 18 back to the solar tower 2 recycled.

2 zeigt einen in einer durch Pfeile angedeuteten Heizgasrichtung 19 durchströmbaren Heizgaskanal 20 für erhitzte Luft aus dem Solarturm 2. Im Heizgaskanal 20 ist eine Anzahl von nach dem Durchlaufprinzip ausgelegten Heizflachen 21, auch als Durchlaufheizflächen 21 bezeichnet, angeordnet. Im Ausführungsbeispiel gemaß 2 ist eine Durchlaufheizfläche 21 gezeigt, es kann aber auch eine größere Anzahl von Durchlaufheizflachen 21 vorgesehen sein. 2 shows one in a direction indicated by arrows Heizgasrichtung 19 flow through the heating gas channel 20 for heated air from the solar tower 2 , In the heating gas channel 20 is a number of heating surfaces designed according to the flow principle 21 , also as continuous heating surfaces 21 designated arranged. According to the exemplary embodiment 2 is a continuous heating surface 21 shown, but it can also be a larger number of Durchlaufheizflachen 21 be provided.

Die Durchlaufheizflache 21 gemaß der 2 umfasst in der Art eines Rohrbundels eine Anzahl von in Heizgasrichtung 19 hintereinander angeordneten Rohrlagen 22. Jede Rohrlage 22 wiederum umfasst jeweils eine Anzahl von in Heizgasrichtung nebeneinander angeordneten Dampferzeugerrohren 23, von denen fur jede Rohrlage 22 jeweils eines sichtbar ist. Die zur Durchströmung eines Stromungsmediums parallel geschalteten Dampferzeugerrohre 23 der Durchlaufheizfläche 21 sind dabei eingangsseitig an einen ihnen gemeinsamen Eintrittssammler 24 und ausgangsseitig an einen ihnen gemeinsamen Austrittssammler 25 angeschlossen.The pass-through heating surface 21 according to the 2 includes a number of in Heizgasrichtung in the manner of a tube bundle 19 successively arranged pipe layers 22 , Every pipe layer 22 in turn, each comprises a number of juxtaposed in Heizgasrichtung steam generator tubes 23 of which for each pipe layer 22 one is visible. The parallel to flow through a flow medium steam generator tubes 23 the continuous heating surface 21 are on the input side to a common entrance collector 24 and on the output side to a common outlet collector 25 connected.

Das aus der Durchlaufheizflache 21 gebildete Verdampfersystem ist mit dem Strömungsmedium 26 beaufschlagbar, das bei einmaligem Durchlauf durch das Verdampfersystem verdampft und nach dem Austritt aus der Durchlaufheizflache 21 als Dampf 27 abgefuhrt wird. Das die Durchlaufheizflache 21 umfassende Verdampfersystem ist in den Wasser-Dampf-Kreislauf 10 der Dampfturbine 11 geschaltet. Zusätzlich zum die Durchlaufheizflachen umfassenden Verdampfersystem sind in den Wasser-Dampf-Kreislauf 10 der Dampfturbine 11 eine Anzahl weitere Heizflachen geschaltet, bei denen es sich beispielsweise um Uberhitzer, um Mitteldruckverdampfer, um Niederdruckverdampfer und/oder um Vorwärmer handeln kann.That from the flow heating surface 21 formed evaporator system is with the flow medium 26 acted upon, which evaporates in a single pass through the evaporator system and after exiting the Durchlaufheizflache 21 as steam 27 is dissipated. That the pass-through heating surface 21 Comprehensive evaporator system is in the water-steam cycle 10 the steam turbine 11 connected. In addition to the continuous flow evaporative evaporator system are in the water-steam cycle 10 the steam turbine 11 a number of other heating surfaces connected, which may be, for example, superheater, medium-pressure evaporator, low-pressure evaporator and / or preheater.

Die Durchlaufheizflache ist derart ausgelegt, dass der Stromungsquerschnitt entlang der Heizrohre 23 vom Eintrittssammler 24 zum Austrittssammler 25 vergroßert wird. Dies kann beispielsweise durch eine Reduzierung der Rohrwandstarke oder durch die Wahl eines großeren Stromungsquerschnitts erreicht werden. Die erzielte Verringerung des Reibungsdruckverlustes der Zweiphasenstromung beziehungsweise der Dampfstromung wirkt sich stabilisierend auf die Stromung aus.The Durchlaufheizflache is designed such that the flow cross-section along the heating tubes 23 from the entry collector 24 to the exit collector 25 is increased. This can be achieved for example by reducing the pipe wall thickness or by choosing a larger flow cross-section. The achieved reduction of the friction pressure loss of the two-phase flow or steam flow has a stabilizing effect on the flow.

Claims (7)

Solarthermischer Durchlaufdampferzeuger (8), insbesondere für ein Solarturm-Kraftwerk (1) mit indirekter Verdampfung, mit Dampferzeugerrohren (23), dadurch gekennzeichnet, dass ein Stromungsquerschnitt der Dampferzeugerrohre (23) in Strömungsrichtung eines zu verdampfenden Mediums variiert.Solar thermal continuous steam generator ( 8th ), in particular for a solar tower power plant ( 1 ) with indirect evaporation, with steam generator tubes ( 23 ), characterized in that a flow cross-section of the steam generator tubes ( 23 ) varies in the flow direction of a medium to be evaporated. Solarthermischer Durchlaufdampferzeuger (8) nach Anspruch 1, wobei sich der Strömungsquerschnitt der Dampferzeugerrohre (23) in Strömungsrichtung eines zu verdampfenden Mediums vergroßert.Solar thermal continuous steam generator ( 8th ) according to claim 1, wherein the flow cross-section of the steam generator tubes ( 23 ) increased in the flow direction of a medium to be evaporated. Solarthermischer Durchlaufdampferzeuger (8) nach Anspruch 2, wobei sich der Stromungsquerschnitt der Dampferzeugerrohre (23) in Stromungsrichtung eines zu verdampfenden Mediums infolge einer Reduzierung einer Wandstarke der Dampferzeugerrohre (23) vergrößert.Solar thermal continuous steam generator ( 8th ) according to claim 2, wherein the flow cross-section of the steam generator tubes ( 23 ) in the flow direction of a medium to be evaporated due to a reduction in wall thickness of the steam generator tubes ( 23 ). Solarthermischer Durchlaufdampferzeuger (8) nach Anspruch 2, wobei sich der Strömungsquerschnitt der Dampferzeugerrohre (23) in Stromungsrichtung eines zu verdampfenden Mediums infolge einer Vergrößerung eines Dampferzeugerrohrumfangs vergroßert.Solar thermal continuous steam generator ( 8th ) according to claim 2, wherein the flow cross-section of the steam generator tubes ( 23 ) in the flow direction of a medium to be evaporated increased due to an increase in a steam generator tube circumference. Solarthermischer Durchlaufdampferzeuger (8) nach einem der vorhergehenden Anspruche, wobei die Dampferzeugerrohre (23) eingangsseitig mit einem Eintrittssammler (24) stromungstechnisch verbunden sind.Solar thermal continuous steam generator ( 8th ) according to any one of the preceding claims, wherein the steam generator tubes ( 23 ) on the input side with an inlet collector ( 24 ) are connected stromungstechnisch. Solarthermischer Durchlaufdampferzeuger (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dampferzeugerrohre (23) mit einem Austrittssammler (25) verbunden sind.Solar thermal continuous steam generator ( 8th ) according to one of the preceding claims, wherein the steam generator tubes ( 23 ) with an exit collector ( 25 ) are connected. Solarturm-Kraftwerk (1) mit indirekter Verdampfung mit einem solarthermischen Durchlaufdampferzeuger (8) nach einem der vorhergehenden Anspruche.Solar tower power plant ( 1 ) with indirect evaporation with a solar thermal continuous steam generator ( 8th ) according to one of the preceding claims.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102926954A (en) * 2012-11-12 2013-02-13 中广核太阳能开发有限公司 Tower type thermal generation system and method with air heat absorbing medium

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3108576A (en) * 1958-03-15 1963-10-29 Siemens Ag Once-through steam generator
US4296730A (en) * 1978-09-12 1981-10-27 The Babcock & Wilcox Company Control system for a solar steam generator
EP0425717A1 (en) * 1989-10-30 1991-05-08 Siemens Aktiengesellschaft Once-through steam generator
DE10346255A1 (en) * 2003-09-25 2005-04-28 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Process for generating superheated steam, steam generation stage for a power plant and power plant
DE102009012322A1 (en) * 2009-03-09 2010-09-16 Siemens Aktiengesellschaft Flow evaporator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3108576A (en) * 1958-03-15 1963-10-29 Siemens Ag Once-through steam generator
US4296730A (en) * 1978-09-12 1981-10-27 The Babcock & Wilcox Company Control system for a solar steam generator
EP0425717A1 (en) * 1989-10-30 1991-05-08 Siemens Aktiengesellschaft Once-through steam generator
DE10346255A1 (en) * 2003-09-25 2005-04-28 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Process for generating superheated steam, steam generation stage for a power plant and power plant
DE102009012322A1 (en) * 2009-03-09 2010-09-16 Siemens Aktiengesellschaft Flow evaporator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102926954A (en) * 2012-11-12 2013-02-13 中广核太阳能开发有限公司 Tower type thermal generation system and method with air heat absorbing medium
CN102926954B (en) * 2012-11-12 2015-05-06 中广核太阳能开发有限公司 Tower type thermal generation system and method with air heat absorbing medium

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