[實用新型]一種氣體與熔鹽接觸換熱的蓄熱裝置

有效

• 申請號: 201721573900.0
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN207472114U
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 黃善清;王明煌;丁紅瑜
• 申請（專利權）人: 黃善清
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

本實用新型公開了一種氣體與熔鹽接觸換熱的蓄熱裝置，涉及熔鹽蓄熱技術領域，包括熔鹽儲罐、擴散器、儲氣罐、風機、換熱器、電加熱器和若干閥門，通過閥門狀態的切換，裝置可實現氣體預熱、熔鹽蓄熱、熔鹽放熱和熔鹽邊蓄熱邊放熱等不同工作狀態。本實用新型采用氣體與熔鹽接觸換熱技術，熔鹽儲罐兼具蓄熱和放熱兩種功能，極大的簡化了熔鹽蓄熱系統，具有結構簡單、成本低、安全性高、抗熔鹽凍堵等顯著優點，可有效推動熔鹽蓄熱技術在中低溫供熱領域的商業化應用。

技術領域

本實用新型屬于熔鹽蓄熱技術領域，特別是涉及一種氣體與熔鹽接觸換熱的蓄熱裝置。

背景技術

直接接觸換熱是指兩股或多股流體在無固體間壁情況下的熱能傳遞過程。由于冷熱流體間可直接進行物理接觸，因此該換熱方式與間壁式換熱相比，優點在于傳熱面積大、傳熱速率更高、傳熱效果好，且傳熱設備的結構更加簡單，維修方便，間壁式換熱設備中出現的熱膨脹、結垢及腐蝕問題可大大減少。

現有的光熱發電站中，多采用熔融鹽作傳熱與蓄熱介質，結合蒸汽動力循環發電，熔鹽換熱裝置采用間壁式換熱器，存在換熱熱阻大、換熱效率不高，且熔鹽大范圍在管道內流動會發生腐蝕和凍堵現象。另一方面，針對光熱發電(高溫蓄熱領域)而提出的傳統熔鹽蓄熱方案(雙罐蓄熱和斜溫層單罐蓄熱)均投資成本高昂，核心設備(熔鹽泵和換熱器)技術難度大，防熔鹽凍堵措施復雜。這些問題限制了熔鹽蓄熱技術在中低溫供熱(工業供熱和集中供暖等)領域的商業化應用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種氣體與熔鹽接觸換熱的蓄熱裝置，采用氣體與熔鹽接觸換熱技術，熔鹽儲罐兼具蓄熱和放熱兩種功能，極大的簡化了熔鹽蓄熱系統，具有結構簡單、成本低、安全性高、抗熔鹽凍堵等顯著優點，可有效推動熔鹽蓄熱技術在中低溫供熱領域的商業化應用。

為解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的：

本實用新型為一種氣體與熔鹽接觸換熱的蓄熱裝置，包括熔鹽儲罐、換熱器和電加熱器，所述熔鹽儲罐到換熱器的氣體流向中依次連通有儲氣罐、風機和第二閥門；所述換熱器到電加熱器的氣體流向中依次連通有第三閥門和第五閥門；所述換熱器還并聯有第一旁路，所述第一旁路上設置有第一閥門；所述第一閥門與換熱器進氣口的第二閥門和換熱器出氣口的第三閥門并聯設置；所述電加熱器到熔鹽儲罐的氣體流向中依次連接有第六閥門和三通閥；所述三通閥的一出氣口連接到儲氣罐，所述三通閥的另一出氣口連接到擴散器；所述電加熱器還并聯有第二旁路，所述第二旁路上設置有第四閥門；所述第四閥門與電加熱器進氣口的第五閥門和電加熱器出氣口的第六閥門并聯設置。

進一步地，所述熔鹽儲罐為臥式儲罐或立式儲罐，且其外表面設置有電伴熱和保溫層。

進一步地，所述熔鹽儲罐內還安裝有一擴散器，所述擴散器與熔鹽儲罐和三通閥連通；所述熔鹽儲罐頂部還設置有一加料孔，加料孔兼作人孔使用；所述熔鹽蓄熱罐底部還設置有排鹽口。

進一步地，所述換熱器上還設置有流體入口和流體出口。

進一步地，所述擴散器包括一氣箱，所述氣箱一表面設置有一進氣管，所述進氣管與氣箱相互貫通；所述氣箱的表面均布開有出氣孔；所述氣箱包括圓形箱體或矩形箱體或管型箱體。

進一步地，當三通閥與擴散器的氣流通路關閉，所述第二閥門、第三閥門和第四閥門均為關閉狀態后，所述風機、第一閥門、第五閥門、電加熱器、第六閥門、三通閥和儲氣罐構成一氣體預熱回路。

進一步地，當三通閥與儲氣罐的氣流通路關閉，三通閥與擴散器的氣流通路打開，所述第二閥門、第三閥門和第四閥門均為關閉狀態后，所述風機、第一閥門、第五閥門、電加熱器、第六閥門、三通閥、擴散器、熔鹽儲罐和儲氣罐構成一熔鹽蓄熱回路。