[發明專利]一種用于太陽能光熱電站的熔鹽儲熱系統及其熱交換方法

有效

• 申請號: 201811622335.1
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109654756B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 謝寧;王華;杜喻帥;肖劍
• 申請（專利權）人: 中國葛洲壩集團裝備工業有限公司
• 主分類號: F24S60/30
• 分類號: F24S60/30;F22B1/00;F03G6/06
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供了一種用于太陽能光熱電站的熔鹽儲熱系統，所述熔鹽儲熱系統包括：高溫熔鹽儲罐(1)、混合器(7)、預熱器(4)、低溫熔鹽儲罐(2)、鏡場(13)以及多個管道；本發明提供的技術方案，利用混合器將高溫熔鹽儲罐的高溫熔鹽與蒸汽發生器出口的低溫熔鹽進行混合，提高了進入預熱器進口熔鹽溫度降低了因負荷調整及環境等因素導致的預熱器凍堵的風險；夜間工況下，鏡場管路回流的低溫熔鹽經混合器與高溫熔鹽進行混合，提高了流入鏡場管路中的熔鹽溫度，提高了夜間鏡場回路中熔鹽安全運行的裕量，降低了鏡場回路中熔鹽凍堵的風險。本發明提供的技術方案，降低了光熱發電廠伴熱用自耗電量，提高電廠經濟收益。

技術領域

本發明屬于太陽能光熱發電領域，具體涉及一種用于太陽能光熱電站的熔鹽儲熱系統及其熱交換方法。

背景技術

太陽能高溫熱發電技術是太陽能規模利用的一個重要方向，對人類解決化石能源危機、空氣污染等問題具有深遠的意義。太陽能高溫熱發電采用的工質有水水蒸汽、熔鹽、空氣、導熱油、液態金屬和其他導熱介質等。其中，由于太陽光照的波動性及不連續性，太陽能光熱發電系統中必須有大規模儲熱系統才能連續穩定發電。熔鹽有使用溫度高、溫度范圍寬、流動特性好、熱容量大等特性，作為儲熱工質應用到儲熱系統中正好可以彌補太陽光照不穩定的問題，是目前應用最為廣泛的太陽能儲熱工質。

傳統太陽能槽式光熱發電系統由于受到導熱油安全使用溫度的限制，致使系統工作溫度不能超過400℃，影響系統整體運行效率；在實際運行中，由于外部環境溫度的影響或者電網負荷變化調度的要求，致使蒸汽發生器經常偏離設計工況點運行，容易造成汽水側預熱器熔鹽出口溫度過低，預熱器存在凍堵的風險；夜間運行時，由于外部環境溫度等因素的影響，致使從低溫熔鹽儲罐流出的熔鹽在鏡場回路中溫度過低，容易發生凍堵事故。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述不足，本發明提供了一種用于太陽能光熱電站的熔鹽儲熱系統及其熱交換方法，該系統利用混合器將高溫熔鹽儲罐的高溫熔鹽與蒸汽發生器出口的低溫熔鹽進行混合，提高了進入預熱器進口熔鹽溫度降低了因負荷調整及環境等因素導致的預熱器凍堵的風險；夜間工況下，鏡場管路回流的低溫熔鹽經混合器與高溫熔鹽進行混合，提高了流入鏡場管路中的熔鹽溫度，提高了夜間鏡場回路中熔鹽安全運行的裕量，降低了鏡場回路中熔鹽凍堵的風險。

實現上述目的的技術方案如下：

一種用于太陽能光熱電站的熔鹽儲熱系統，其改進之處在于，所述熔鹽儲熱系統包括：高溫熔鹽儲罐1、混合器7、預熱器4、低溫熔鹽儲罐2、鏡場13以及多個管道；

所述低溫熔鹽儲罐2、鏡場13、混合器7和低溫熔鹽儲罐2由管道依次連接；所述高溫熔鹽儲罐1、混合器7、預熱器4和低溫熔鹽儲罐2由管道依次連接；

所述混合器7用于將由所述鏡場13進入所述混合器7的熔鹽和由所述高溫熔鹽儲罐1進入所述混合器7的熔鹽進行混合。

優選，所述熔鹽儲熱系統還包括：多個控制閥門；所述閥門均為隔離閥。

優選，所述控制閥門包括：第一閥門9、第二閥門10、第三閥門11和第四閥門12；

所述鏡場13還與所述高溫熔鹽儲罐1通過管道連接，所述第一閥門9設置于所述鏡場13和所述高溫熔鹽儲罐1之間的管道上；

所述第二閥門10設置于所述鏡場13和所述混合器7之間的管道上；

所述第三閥門11設置于所述混合器7和鏡場13之間的管道上；

所述第四閥門12設置于所述高溫熔鹽儲罐1和混合器7之間的管道上；

所述第四閥門12一直處于打開狀態。

優選，所述第一閥門9關閉時，所述第二閥門10和第三閥門11打開；