[發明專利]一種高、低溫熔鹽的儲能換熱系統

在審

• 申請號: 201710755105.1
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107328120A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 張慶寶;宋紅;邢雅東;田艷
• 申請（專利權）人: 中機華信誠電力工程有限公司
• 主分類號: F24J2/34
• 分類號: F24J2/34;F28D20/00
• 代理公司: 上海宣宜專利代理事務所(普通合伙)31288
• 代理人: 劉君

技術領域

本發明屬于儲能技術領域，涉及一種高、低溫熔鹽的儲能換熱系統。

背景技術

目前，我國正在大力推廣太陽能、風能等新能源的利用。太陽能光伏發電和風力發電受天氣影響都存在間歇性和波動性的問題，而太陽能光熱發電由于存在儲能系統，因而可以很好的解決光伏發電和風力發電的間歇性和波動性問題，向電網提供穩定、可調的電力輸出。

目前，我國在太陽能光熱發電領域還處于起步階段。由于熔鹽儲熱具有儲能密度高、對環境友好、安全等優點，因此國際上光熱發電項目的儲能系統主要采用熔鹽儲能技術。目前的熔鹽儲能系統一般采用兩個分離設置的熔鹽儲罐，一個高溫熔鹽儲罐和一個低溫熔鹽儲罐。蓄熱時，低溫熔鹽被低溫熔鹽泵從低溫熔鹽儲罐中抽出，經過熔鹽吸熱系統(吸熱器、集熱管等)加熱后，流入高溫熔鹽儲罐；放熱時，高溫熔鹽被高溫熔鹽泵從高溫儲鹽罐抽出，流經熔鹽換熱系統溫度降低后，流入低溫熔鹽儲罐。這種儲能系統在國外光熱電站的運行過程中發生多起高溫儲鹽罐泄露事故，事故的主要原因是高溫儲鹽罐與環境的溫差較大造成的，由于溫差過大，高溫儲鹽罐的側壁由于內外冷熱不均容易產生破裂，造成高溫熔鹽外泄，容易造成安全事故，危害工作人員生命，及造成巨大經濟損失。

發明內容

基于上述問題，本發明提供了一種高、低溫熔鹽的儲能換熱系統，將高溫熔鹽儲罐和低溫熔鹽儲罐集成一體，解決了高溫熔鹽儲罐與環境溫差過大造成的問題。

本發明的技術方案為：

一種高、低溫熔鹽的儲能換熱系統，包括高溫儲鹽罐和低溫儲鹽罐，分別儲存有高溫熔鹽和低溫熔鹽，還包括低溫熔鹽泵、高溫熔鹽泵、熔鹽管道、熔鹽吸熱系統、熔鹽換熱系統、換熱器吸熱介質管道、隔熱保溫層和支撐柱，所述高溫儲鹽罐底部及四周被低溫儲鹽罐包圍，高、低溫儲鹽罐之間及外部均設置有隔熱保溫層，高溫儲鹽罐下方的低溫儲鹽罐內部設有支撐柱；一根熔鹽管道從低溫儲鹽罐內部依次通到低溫熔鹽泵和熔鹽吸熱系統，最后通到高溫儲鹽罐內部；另一根熔鹽管道從高溫儲鹽罐內部依次通到高溫熔鹽泵、熔鹽換熱系統，最后通到低溫儲鹽罐內部；所述換熱器吸熱介質管道從熔鹽換熱系統內部通過，兩端通向儲能換熱系統外部。

所述高溫儲鹽罐為立體筒狀；低溫儲鹽罐為上部橫截面為環形，下部橫截面為圓的立體雙筒結構，外筒與內筒之間空間儲存低溫熔鹽；高溫儲鹽罐的筒布置在低溫儲鹽罐的內筒內部。

所述熔鹽吸熱系統是塔式光熱發電系統的中央吸熱器，或者槽式光熱發電系統的集熱管，或者電加熱裝置。

所述換熱器吸熱介質管道內部的介質是水，或者導熱油。

本發明采用高、低溫熔鹽儲罐集成一體設計，高溫儲鹽罐的底部及側面被低溫儲鹽罐包圍，從而減小了高溫儲鹽罐內部與外部的溫差。通常情況下，高溫熔鹽的溫度高于550℃，低溫熔鹽的溫度在275℃以上，光熱發電站所在地環境最低溫度低于0℃，采用本發明，高溫儲鹽罐的內外溫差僅是目前的一半，因而，能有效避免高溫儲鹽罐因為內外溫差較大發生熔鹽泄漏。此外，低溫儲鹽罐對高溫儲鹽罐的保溫也起到很大作用，減少熔鹽儲熱系統的能量損失。本發明所述的系統設備簡單，沒有采用特殊材料，技術成熟，適合大規模推廣應用。

附圖說明

圖1為本發明高、低溫熔鹽的儲能換熱系統結構圖。

具體實施方式

以下將結合附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發明的目的、特征和效果。

參考圖1，本發明的高、低溫熔鹽的儲能換熱系統，包括高溫儲鹽罐1和低溫儲鹽罐2，低溫熔鹽泵3、高溫熔鹽泵4、熔鹽管道5、熔鹽吸熱系統6、熔鹽換熱系統7、換熱器吸熱介質管道8、隔熱保溫層9和支撐柱10，高溫儲鹽罐1和低溫儲鹽罐2內分別儲存有高溫熔鹽11和低溫熔鹽12，高溫儲鹽罐1底部及四周被低溫儲鹽罐2包圍，高溫儲鹽罐1下方的低溫儲鹽罐2內部設有支撐柱10；一根熔鹽管道5從低溫儲鹽罐2內部依次通到低溫熔鹽泵3和熔鹽吸熱系統6，最后通到高溫儲鹽罐1內部；另一根熔鹽管道5從高溫儲鹽罐1內部依次通到高溫熔鹽泵4、熔鹽換熱系統7，最后通到低溫儲鹽罐2內部；換熱器吸熱介質管道8從熔鹽換熱系統7內部通過，兩端通向儲能換熱系統外部。