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太阳能光热储热熔盐罐

阅读：963发布：2020-05-22

专利汇可以提供太阳能光热储热熔盐罐专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种太阳能光热储热熔盐罐，其特征在于，包括：一台用于存储熔盐的储罐，用于将集热介质热量传递给熔盐的储热换热器，用于将熔盐热量传递给水并实现水蒸发并过热的放热换热器，用于将集热介质分配至储热换热器的集热介质分配管，用于将储热换热器内的集热介质汇集的集热介质汇流管，用于将压力介质分配至放热换热器的水分配管，用于将放热换热器内的过热蒸汽汇集的过热蒸汽汇流管等。本实用新型将储热和放热功能集成至熔盐储罐内，同时将冷、热熔盐罐进行合理的整合，不区分热熔盐罐和冷熔盐罐，只有一种类型，避免高温熔盐对地基的损坏；同时，简化了整体太阳能光热电站系统，节约了建设占地，降低了运营成本。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是太阳能光热储热熔盐罐专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种太阳能光热储热熔盐罐，其特征在于，包括：一台用于存储熔盐的储罐(1)，至少两台用于将集热介质热量传递给熔盐的储热换热器(4)，至少两台用于将熔盐热量传递给水并实现水蒸发并过热的放热换热器(9)，用于将集热介质引入储罐(1)内的集热介质入口(2)，用于将集热介质分配至每台储热换热器(4)的集热介质分配管(3)，用于将每台储热换热器(4)内的集热介质汇集的集热介质汇流管(5)，用于将集热介质引出储罐(1)的集热介质出口(6)，用于将压力介质引入储罐(1)的压力介质入口(7)，用于将压力介质分配至每台放热换热器(9)的水分配管(8)，用于将每台放热换热器(9)内的过热蒸汽汇集的过热蒸汽汇流管(10)，用于将过热蒸汽引出储罐(1)的过热蒸汽出口(11)；集热介质入口(2)、集热介质出口(6)连接集热介质循环管系统；压力介质入口(7)连接给水系统；过热蒸汽出口(11)连接汽轮机。
2.如权利要求1所述的太阳能光热储热熔盐罐，其特征在于，所述储热换热器(4)、放热换热器(9)集成于储罐(1)内部，且两者交错布置。
3.如权利要求1所述的太阳能光热储热熔盐罐，其特征在于，所述集热介质分配管(3)包括依次连接的引入管路、环形主管及分配管嘴，引入管路连接集热介质入口(2)，分配管嘴连接储热换热器(4)的进口端。
4.如权利要求3所述的太阳能光热储热熔盐罐，其特征在于，所述集热介质汇流管(5)包括依次连接的引出管路、环形主管及汇集管嘴，引出管路连接集热介质出口(6)，汇集管嘴连接储热换热器(4)的出口端。
5.如权利要求1所述的太阳能光热储热熔盐罐，其特征在于，所述水分配管(8)包括依次连接的引入管路、环形主管及分配管嘴，引入管路连接压力介质入口(7)，分配管嘴连接放热换热器(9)的进口端。
6.如权利要求4所述的太阳能光热储热熔盐罐，其特征在于，所述汇集管嘴、分配管嘴均设有节流装置。
7.如权利要求1所述的太阳能光热储热熔盐罐，其特征在于，所述过热蒸汽汇流管(10)包括依次连接的引出管路、环形主管及汇集管嘴，引出管路连接过热蒸汽出口(11)，汇集管嘴连接放热换热器(9)的出口端。
8.如权利要求1所述的太阳能光热储热熔盐罐，其特征在于，所述放热换热器(9)为均匀布置的绕管式结构，绕管式结构包括蒸发段和过热段。
9.如权利要求1所述的太阳能光热储热熔盐罐，其特征在于，所述储罐(1)内设有用于支撑储热换热器(4)、放热换热器(9)的支撑装置和用于防止熔盐冷热对流的防对流装置。
10.如权利要求9所述的太阳能光热储热熔盐罐，其特征在于，所述支撑装置与防对流装置集成为支撑及防对流装置(12)，其包括用于支撑储热换热器(4)和放热换热器(9)的钢梁、撑筋及用于防止熔盐冷热对流的栅格板。

说明书全文

太阳能光热储热熔盐罐

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种太阳能光热储热熔盐罐，属于太阳能光热储热技术领域。

背景技术

[0002] 国家发改委、能源局发布了《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》(发改基础[2016]2795号)，提出了非石化能源跨越发展行动，到2030年非石化能源发电量占全部发电量的比重争取要达到50％。目前阶段，光热发电项目的工程造价约2.5-3万元/kW，预计到2020年，工程造价会降低至1.5万元/kW，届时，上网电价会降低至0.75元/kWh以下。截止
2030年光热发电总装机容量比例达 17％(总装机容量30亿kW)，总发电量达9％(总发电量
10亿kWh)。现有的太阳能光热储放热系统一般需要设置：冷熔盐罐、热熔盐罐、储放热换热器、熔盐泵、蒸汽发生系统、管路系统及钢架等。该系统运行复杂、建设及维护成本高、占地面积大，同时热熔盐罐对地基的要求非常高。
发明内容

[0003] 本实用新型所要解决的问题是：现有太阳能光热储放热系统过于复杂、建设及维护成本高、占地面积大的技术问题。

[0004] 为了解决上述问题，本实用新型提供了一种太阳能光热储热熔盐罐，其特征在于，包括：一台用于存储熔盐的储罐，至少两台用于将集热介质热量传递给熔盐的储热换热器，至少两台用于将熔盐热量传递给水并实现水蒸发并过热的放热换热器，用于将集热介质引入储罐内的集热介质入口，用于将集热介质分配至每台储热换热器的集热介质分配管，用于将每台储热换热器内的集热介质汇集的集热介质汇流管，用于将集热介质引出储罐的集热介质出口，用于将压力介质引入储罐的压力介质入口，用于将压力介质分配至每台放热换热器的水分配管，用于将每台放热换热器内的过热蒸汽汇集的过热蒸汽汇流管，用于将过热蒸汽引出储罐的过热蒸汽出口；集热介质入口、集热介质出口连接集热介质循环管系统；压力介质入口连接给水系统；过热蒸汽出口连接汽轮机。

[0005] 优选地，所述储热换热器、放热换热器集成于储罐内部，且两者交错布置。

[0006] 优选地，所述集热介质分配管包括依次连接的引入管路、环形主管及分配管嘴，引入管路连接集热介质入口，分配管嘴连接储热换热器的进口端。

[0007] 优选地，所述集热介质汇流管包括依次连接的引出管路、环形主管及汇集管嘴，引出管路连接集热介质出口，汇集管嘴连接储热换热器的出口端。

[0008] 优选地，所述水分配管包括依次连接的引入管路、环形主管及分配管嘴，引入管路连接压力介质入口，分配管嘴连接放热换热器的进口端。

[0009] 更优选地，所述汇集管嘴、分配管嘴均设有节流装置。

[0010] 优选地，所述过热蒸汽汇流管包括依次连接的引出管路、环形主管及汇集管嘴，引出管路连接过热蒸汽出口，汇集管嘴连接放热换热器的出口端。

[0011] 优选地，所述放热换热器为均匀布置的绕管式结构，绕管式结构包括蒸发段和过热段。

[0012] 优选地，所述储罐内设有用于支撑储热换热器、放热换热器的支撑装置和用于防止熔盐冷热对流的防对流装置。

[0013] 更优选地，所述支撑装置与防对流装置集成为支撑及防对流装置，其包括用于支撑储热换热器和放热换热器的钢梁、撑筋及用于防止熔盐冷热对流的栅格板。

[0014] 本实用新型结合了现有太阳能光热储放热系统三个模块的功能，将储热和放热功能集成至熔盐储罐内，同时将冷、热熔盐罐进行合理地整合。本实用新型的熔盐储罐不区分热熔盐罐和冷熔盐罐，只有一种类型。熔盐储罐内存储熔盐时，上部为热熔盐，下部为冷熔盐，熔盐的温度从下往上连续逐渐提高。

[0015] 支撑及防对流结构的作用为：其一，支撑储热换热器和蒸汽发生器，避免重力引起的损坏；其二，由于熔盐储罐内部温度分布为上热下冷，自然条件下会形成一定的对流运动，该结构能够避免对流发生，保持熔盐在储罐内尽量处于静止状态，保持单体熔盐罐上热下冷的工况。

[0016] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

[0017] 1、该储罐储热属于单罐储热，减少的熔盐储罐的种类；

[0018] 2、该单罐储热采用的上热下冷的设置，避免高温熔盐对地基的损坏，同时降低的储罐底部隔热的要求；

[0019] 3、该储罐的设置将储热换热器集成至储罐内部，简化了整体太阳能光热电站系统，节约了建设占地，降低了运营成本；

[0020] 4、该储罐的设置将蒸汽发生器集成至储罐内部，简化了整体太阳能光热电站系统，节约了建设占地，降低了运营成本。附图说明

[0021] 图1为本实用新型提供的太阳能光热储热熔盐罐的透视图。

具体实施方式

[0022] 为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

[0023] 实施例

[0024] 如图1所示，为本发明提供的一种太阳能光热储热熔盐罐，其包括一台储罐 1、集热介质入口2、集热介质分配管3、三台储热换热器4、集热介质汇流管5、集热介质出口6、压力介质入口7、水分配管8、两台放热换热器9、过热器蒸汽汇流管10、过热蒸汽出口11、支撑及防止对流装置12等。

[0025] 储热换热器4为绕管式，三台储热换热器4与两台放热换热器9交错布置。储热换热器4的进口端依次通过集热介质分配管3的分配管嘴、环形主管、引入管路连接集热介质入口2。集热介质入口2位于储罐1左侧上部，其可吸收集热介质的管路相对于储罐1的热位移。

[0026] 储热换热器4的出口端依次通过集热介质汇流管5的汇集管嘴、环形主管、引出管路连接集热介质出口6。汇集管嘴的节流装置可实现集热介质在多台储热换热器4内的均匀分配。集热介质出口6位于储罐1的左侧下部，其可吸收集热介质管路相对于储罐1的热位移。

[0027] 放热换热器9同样为绕管式，放热换热器9包括蒸发段和过热段。放热换热器9的进口端依次通过水分配管8的分配管嘴、环形主管、引入管路连接压力介质入口7。分配管嘴的节流装置可实现水在多台放热换热器9内的均匀分配。压力介质入口7位于储罐1的右侧下部，其可吸收给水管路相对于储罐1的热位移。

[0028] 放热换热器9的出口端依次通过过热蒸汽汇流管10汇集管嘴、环形主管、引出管路连接过热蒸汽出口11。过热蒸汽出口11位于储罐1的右侧上部，其可吸收过热蒸汽管路相对于储罐1的热位移。

[0029] 储罐1内布有多层支撑及放对流装置12，其为一种包括钢梁、撑筋及栅格板的结构，其中钢梁与储热换热器4和放热换热器9的底部固定连接，起到支撑作用，栅格铺设在各层钢梁上，可以阻止熔盐冷热对流。

[0030] 在储热工况下，来自太阳能镜场的集热介质从储罐1上部的集热介质入口2 进入集热介质分配管3。集热介质分配管3将集热介质均匀分配至储热换热器4。储热换热器4将集热介质的热量传递给储罐1内的熔盐。完成换热的集热介质汇集至集热介质汇流管5内，从储罐1下部的集热介质出口6返回太阳能静场重新吸热。

[0031] 在放热工况下，来自给水系统的高压水从储罐1下部的压力介质入口7进入水分配管8。水分配管8将高压水均匀分配至放热换热器9。高压水在放热换热器9内吸收储罐1中的熔盐储存的热量，完成蒸发和过热，生成的过热蒸汽汇集至过热蒸汽汇流管10内，从储罐1上部的过热蒸汽出口11进入汽轮机发电。

[0032] 在储热过程中，集热介质为上进下出，可以使储罐1内的熔盐温度分布为上热下冷；在放热过程中，水或蒸汽为下进上出，同样可以保持储罐1内熔盐温度分布为上热下冷。储罐1内所设置的各层防对流装置有效阻止了熔盐的冷热对流，可以保证储罐1下部维持在较低的温度，避免了对储罐地基的损伤。

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