[發明專利]一種基于熔融鹽太陽能集熱場的太陽能光熱電站化鹽系統

在審

• 申請號: 202110696804.X
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113304694A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 欒海峰
• 申請（專利權）人: 北京藍海翌能新能源集團有限公司
• 主分類號: B01J6/00
• 分類號: B01J6/00;F24S20/40;F24S60/30
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 李曉敏

一種基于熔融鹽太陽能集熱場的太陽能光熱電站化鹽系統，屬于光熱化鹽生產技術領域。本發明為了縮短化鹽周期、降低化鹽成本。本發明包括化鹽爐、熔融鹽太陽能集熱場和熔鹽儲罐，所述化鹽爐通過熔鹽管道連通熔融鹽太陽能集熱場的入口，化鹽爐通過輸送泵與熔鹽儲罐連通，熔融鹽太陽能集熱場的出口通過第一管道與化鹽爐連通。本發明通過光熱方式實現化鹽，其化鹽速度顯著提高，并且該系統結構簡單，系統運行簡便，安全性高，節能環保、清潔高效。

技術領域

本發明涉及一種太陽能光熱電站熔鹽化鹽系統，屬于化鹽系統技術領域。

背景技術

熔鹽在投入太陽能光熱電站前，主要以固體形式供貨(因為熔鹽在常溫下為固體)，采用固體形式供貨方便熔鹽的運輸及存儲。而當熔鹽需要投入到太陽能光熱電站儲熱時，需要將大量固態熔鹽轉化為高溫液態熔融鹽，其方式是將熔鹽進行初熔，熔鹽初熔是光熱電站熔鹽儲熱系統在進入調試運行之前的一道關鍵程序，熔鹽通過此流程由固態變為液態高溫熔鹽進入系統開始循環，并在整個電站的壽命期內保持液態。

現有的光熱太陽能光熱電站中，實現化鹽的方案大致有兩種，其一是采用電加熱器進行初始化鹽后，利用熔鹽循環泵將低溫液態的熔鹽泵入天然氣化鹽爐中，通過燃燒天然氣產生的高溫煙氣將熔鹽爐內盤管中的熔鹽加熱到高溫狀態之后輸送回熔鹽槽中。硝酸鈉與硝酸鉀(固態熔鹽)按比例加入到熔鹽槽中，當熔鹽槽內熔鹽的溫度滿足要求時，通過另一臺熔鹽輸送泵將熔鹽輸送至熔鹽罐中；其二是硝酸鈉與硝酸鉀按比例粉碎混合后直接進入天然氣化鹽爐中，爐膛內設置換熱盤管，管內含有高溫煙氣，其流動方向與爐內液體攪拌方向相反，融化后的液體熔鹽通過溢流管溢流到緩沖罐中，然后再從緩沖罐中泵入熔鹽罐。以上兩種傳統化鹽方式均使用天然氣燃燒后的煙氣作為加熱固體熔鹽顆粒的熱源，化鹽過程中需消耗大量的天然氣。受天然氣爐本身的技術限制以及出于安全性考慮，化鹽速度約為30-40t/h。化鹽完成后，配套的化鹽設備在本項目中已無利用價值，只能用于下一個項目進行再次化鹽或者擱置浪費。

除上述陳述之外，常規的化鹽方式還具有以下缺點：

1.建成的利用天然氣加熱方式實現化鹽的化鹽爐系統，其成本較高，且實現一次化鹽后，該熔融鹽投入到太陽能光熱系統中使用，就不需要再次化鹽了，因此配套的天然氣化鹽爐系統設備得不到合理使用；

2.使用天然氣化鹽爐系統實現化鹽時，需要燃燒天然氣，在幾萬噸的大型光熱電站熔鹽項目中，所耗費天然氣成本較高；

3.使用天然氣化鹽爐系統燃燒天然氣排放的二氧化碳量較大，對環境具有一定的污染性；

4.天然氣化鹽爐系統升溫能力有限，在幾萬噸的大型光熱電站熔鹽項目中，其化鹽速度較慢，化鹽周期較長。

基于上述情況，開展化鹽技術方案研究工作，對縮短化鹽周期、降低化鹽成本，提高化鹽速度和質量，確保光熱發電和化鹽兩不誤具有十分重要的意義。

發明內容

本發明為了縮短化鹽周期、降低化鹽成本。在下文中給出了關于本發明的簡要概述，以便提供關于本發明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發明的范圍。

本發明的技術方案：

一種基于熔融鹽太陽能集熱場的太陽能光熱電站化鹽系統，包括化鹽爐、熔融鹽太陽能集熱場和熔鹽儲罐，所述化鹽爐通過熔鹽管道連通熔融鹽太陽能集熱場的入口，化鹽爐通過輸送泵與熔鹽儲罐連通，熔融鹽太陽能集熱場的出口通過第一管道與化鹽爐連通。

優選的：還包括輔助電加熱器，輔助電加熱器的入口與熔鹽管道連通，輔助電加熱器通過第二管道與化鹽爐連通。

優選的：所述第一管道和第二管道上分別安裝有閥門和溫度測量儀。

優選的：所述輔助電加熱器中使用的電能來源于棄風電、棄光電或低谷電。