[實用新型]一種單泵單罐熔鹽儲熱系統

有效

• 申請號: 202021936663.1
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN213631720U
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 王康;李有霞;肖欣悅;韋耿;奚正穩
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00;F28F27/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉世權

本實用新型公開了單泵單罐熔鹽儲熱系統，包括：熔鹽儲罐；熔鹽泵，設置在熔鹽儲罐頂部且吸入口布置在熔鹽儲罐中的熔鹽液位波動線以下；充熱單元，借助熱源對所述熔鹽泵抽出的低溫熔鹽進行加熱，充熱后的高溫熔鹽返回至熔鹽儲罐中；放熱單元，所述熔鹽泵抽出的高溫熔鹽在放熱單元進行放熱，放熱后的低溫熔鹽返回至熔鹽儲罐中，所述充熱單元與放熱單元分時段運行。針對熱源提供與用熱時間不匹配等應用場景，本實用新型可在不同時間段進行儲熱與放熱以滿足用戶的熱需求。

技術領域

本實用新型涉及熔鹽儲熱的技術領域，更具體地講，涉及一種單泵單罐熔鹽儲熱系統。

背景技術

針對大型熔鹽儲熱系統，目前已有成熟商業應用的雙罐熔鹽儲熱系統，即利用兩個大型熔鹽儲罐來分別儲存高溫熔鹽和低溫熔鹽，雙罐儲熱系統占地面積大、建設和維護成本高，經濟性較差。而熔鹽單罐儲熱系統是利用高低溫熔鹽密度差將高低溫熔鹽儲存于同一個熔鹽儲罐中實現熱量的存儲和釋放，研究表明單罐熔鹽儲熱系統相較雙罐系統可以顯著降低儲熱系統的建設維護成本，降低投資成本提高系統經濟性，因而受到廣泛關注。

目前的單罐熔鹽蓄熱技術路線中，系統的主體為一熔鹽儲罐，高溫熔鹽儲存在儲罐上部，低溫熔鹽儲存在儲罐下部，并配置相應的高溫熔鹽泵與低溫熔鹽泵。放熱時，高溫熔鹽通過高溫熔鹽泵從罐頂被抽出用以加熱工質，降溫后的低溫熔鹽由罐底進入低溫熔鹽罐內；蓄熱時，低溫熔鹽經低溫熔鹽泵自罐底抽出被熱源加熱，升溫后的高溫熔鹽自罐頂進入高溫熔鹽罐內儲存，實現熱量的存儲與釋放。

上述雙泵單罐熔鹽儲熱系統在放熱過程中低溫熔鹽泵吸入口必須浸沒在低溫熔鹽液面以下，但這種布置方式被熔鹽泵的實際應用軸長制約，從而限制了熔鹽罐的設計高度，故而熔鹽泵的液下長度成為了限制熔鹽罐設計高度的最主要技術條件。并且隨著罐體高度的增加，低溫熔鹽泵承受的來自儲罐液位的壓力隨之增加，容易造成泵的密封問題。因上述問題的限制，目前商業應用的熔鹽儲罐直段高度都不超過16m，限制了熔鹽罐體高度和單罐儲熱系統性能。

上述雙泵單罐熔鹽儲熱系統運行過程中，高溫熔鹽泵和低溫熔鹽泵各自在放熱階段和蓄熱階段運行，高低溫熔鹽泵出口分別連接放熱與蓄熱管路及相應的流量計、調節閥及儀器儀表等。但熔鹽儲熱系統大多應用于熱源提供與用熱時間不匹配的場景，實現熱源的削峰填谷，為用熱用戶提供穩定的熱源，即熔鹽儲熱系統的儲熱與放熱過程為分時段進行，雙泵設計并非必要設計。

實用新型內容

針對熱源提供與用熱時間不匹配、通過配置儲熱系統實現熱量的削峰填谷以及為用熱用戶提供穩定熱源的應用場景，本實用新型提供了一種可在不同時間段進行儲熱與放熱以滿足用戶熱需求，同時簡化系統配置并降低系統投資成本的單泵單罐熔鹽儲熱系統。

為此，本實用新型的一方面提供了一種單泵單罐熔鹽儲熱系統，包括：

熔鹽儲罐；

熔鹽泵，設置在熔鹽儲罐頂部且吸入口布置在熔鹽儲罐中的熔鹽液位波動線以下；

充熱單元，借助熱源對所述熔鹽泵抽出的低溫熔鹽進行加熱，充熱后的高溫熔鹽返回至熔鹽儲罐中；

放熱單元，所述熔鹽泵抽出的高溫熔鹽在放熱單元進行放熱，放熱后的低溫熔鹽返回至熔鹽儲罐中，其中，所述充熱單元與放熱單元分時段運行。

根據本實用新型單泵單罐熔鹽儲熱系統的一個實施例，所述熔鹽泵的出口管路通過第一熔鹽輸送管路與充熱單元相連，所述充熱單元通過第一熔鹽返回管路與熔鹽儲罐的下部相連，其中，第一熔鹽輸送管路和第一熔鹽返回管路上分別設置有截止閥，第一熔鹽返回管上截止閥的下游還設置有止回閥。

根據本實用新型單泵單罐熔鹽儲熱系統的一個實施例，所述熔鹽泵的出口管路還通過第二熔鹽輸送管路與放熱單元相連，所述放熱單元通過第二熔鹽返回管路與熔鹽儲罐的下部相連，其中，第二熔鹽輸送管路和第二熔鹽返回管路上分別設置有截止閥。