[發明專利]一種采用導熱油傳熱的儲能式太陽能過熱蒸汽鍋爐及其制備過熱蒸汽的方法

在審

• 申請號: 201410466315.5
• 申請日: 2014-09-12
• 公開（公告）號: CN104266382A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 曾智勇;崔小敏;李正坤;聶源;黃貝
• 申請（專利權）人: 深圳市愛能森設備技術有限公司
• 主分類號: F24J2/34
• 分類號: F24J2/34;F24J2/30;F24J2/46;F22B1/00;F22G1/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 吳泳歷

技術領域

本發明涉及太陽能利用技術，特別是一種采用導熱油傳熱的儲能式太陽能蒸汽鍋爐及其制備蒸汽的方法。?

背景技術

過熱蒸汽在生活及工業生產中用途非常廣泛。目前的過熱蒸汽鍋爐一般采用天然氣、燃油，電加熱來提供熱量，但是燃料成本太高，并且產生環境污染。太陽能鍋爐成為工業蒸汽制備的首選。但是目前的太陽能鍋爐存在一些待解決的缺陷，例如只能白天工作，使得設備利用率降低。為解決這一問題，有些太陽能鍋爐在夜間結合采用電加熱的方式提高鍋爐運行效率；另一方面，目前鍋爐普遍采用熔鹽作為傳熱介質，但是熔鹽由于凝固點比較高，如果被加熱的水初始溫度較低或者管道循環壓力不足，熔鹽在熱循環系統中與水換熱后容易凝固或在傳熱表面結晶等造成循環管道堵塞；第三方面，目前的太陽能鍋爐產品對于環境要求較高，在有些環境下效率低導致運行成本高。但是盡管存在這些問題，但是由于太陽能取之不盡的特點，如何高效開發利用太陽能，仍然值得人們去探索。?

發明內容

本發明根據上述領域存在的空白和需求，本發明提供一種儲能式太陽能過熱蒸汽鍋爐，能夠在不同的環境下保證持續提供過熱蒸汽，運行成本低，不容易造成管道堵塞，具體方案如下：?

一種采用導熱油傳熱的儲能式太陽能過熱蒸汽鍋爐，其特征在于：?

包括由傳熱介質輸送管道依次連接呈循環回路的以下幾部分：供熱裝置，傳熱介質緩沖容器，儲熱裝置和輸出裝置；?

所述供熱裝置用于收集太陽能并加熱傳熱介質；?

所述傳熱介質輸送管道用于向儲熱裝置和輸出裝置輸送攜帶熱能的傳熱介質；?

所述儲熱裝置用于盛裝儲熱介質；?

所述傳熱介質緩沖容器用于盛裝所述循環回路中傳熱介質；?

所述傳熱介質輸送管道上設置有循環泵，所述循環泵用于為所傳熱介質在所述傳熱介質輸送管道中循環流動提供動力；?

所述傳熱介質輸送管道用于將傳熱介質從所述供熱裝置輸送至所述儲熱裝置和所述輸出?裝置，使得所述儲熱介質被加熱，并使得所述輸出裝置輸出熱水或蒸汽或過熱蒸汽，最后將釋放熱能之后的傳熱介質輸送回到供熱裝置或者所述傳熱介質緩沖容器；?

所述傳熱介質為導熱油；?

所述輸出裝置包括通過所述傳熱介質輸送管道依次相連的過熱蒸汽發生器、蒸汽發生器以及預熱器；使用狀態下，傳熱介質經過熱蒸汽發生器流出后進入蒸汽發生器，然后進所述預熱器，最后回到供熱裝置或者傳熱介質緩沖容器中；所述過熱蒸汽發生器用于吸收所述傳熱介質攜帶的熱量后將被提供的蒸汽加熱成過熱蒸汽并輸出；所述蒸汽發生器用于吸收所述傳熱介質攜帶的熱量后將被提供的熱水加熱成蒸汽并輸出；所述預熱裝置用于向所述蒸汽發生器提供預熱的熱水；所述預熱器預熱熱水的熱量部分或全部來源于流經的傳熱介質中的余熱。?

本發明的鍋爐中，設置了傳熱介質緩沖容器，用于緩沖系統壓力波動，起到穩壓卸荷的作用，在系統內導熱油壓輕微變化時，能保證系統的壓力穩定，使得泵不會因壓力的改變而頻繁的開啟，提高系統的安全性和設備的使用壽命。傳熱介質采用導熱油，還設置了儲熱裝置，用于盛裝儲熱介質。用于本發明的儲熱介質可以是具有儲熱功能的熔鹽、導熱油或其它相變材料。導熱油在循環回路中流動并依次與供熱裝置、儲熱裝置、輸出裝置發生熱交換；陽光充足時，導熱油從供熱裝置獲得熱能后，流經儲熱裝置使其中的儲熱介質獲得熱能并儲存下來，流經攜熱產物輸出裝置使得其中的水加熱成熱水；導熱油凝固點低，不容易凝固堵塞。夜間或陽光弱時，儲熱裝置中儲熱介質儲存的熱量可在相當時間段內向導熱油提供熱量從而保證導熱油持續在循環回路中流動并加熱熱水。在循環回路中的管道上還裝有數量充足的循環泵，為導熱油提供循環動力。?

本發明利用熔鹽儲存熱量，保證在沒有陽光的時候也能持續的供熱水，經濟效益好，環保節能。熔鹽在傳熱介質的價格及使用壽命方面具有絕對的優勢，；熔鹽比熱大，儲熱密度大，前期設備投資成本低；對儲熱設備的要求低。同時采用導熱油進行傳熱，可以在幾乎常壓的條件下，可以獲得很高的操作溫度，即可以大大降低高溫加熱系統的操作壓力和安全要求，提高了系統和設備的可靠性；可以在更寬的溫度范圍內滿足不同溫度加熱、冷卻的工藝需求，或在同一個系統中用同一種導熱油同時實現高溫加熱和低溫冷卻的工藝要求。即可以降低系統和操作的復雜性；省略了水處理系統和設備，提高了系統熱效率，減少了設備和管線的維護工作量。即可以減少加熱系統的初投資和操作費用；簡而言之，可在低壓下進行傳熱，提高系統的安全性。?