[發(fā)明專利]一種熔鹽系統應急冷卻裝置及運行方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211318970.7
• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號: CN115876017A
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設計）人: 張建元;張鳳濤;伊福龍;尤景剛;堵根旺;殷威;王偉;雒青;李昊
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;華能國際電力股份有限公司丹東電廠
• 主分類號: F28D20/02
• 分類號: F28D20/02;F28D7/08;F28F27/00;F28F19/01
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋合成

本申請實施例提出了一種熔鹽系統應急冷卻裝置及運行方法，該裝置通過對液態(tài)無機鹽進行分級冷卻、最終使其凝固成顆粒，能防止凝固過程中無機鹽對設備的粘附，保證冷卻過程能夠連續(xù)進行。因此本申請能解決熔鹽儲熱系統事故情況下高溫液態(tài)無機鹽的冷卻存放問題，在熔鹽儲熱系統出現緊急事故時將液體熔鹽及時冷卻成固體，便于后期重新利用。

技術領域

本申請涉及熔鹽儲能技術領域，尤其涉及一種熔鹽系統應急冷卻裝置及運行方法。

背景技術

目前風能、太陽能等可再生能源逐年迅猛發(fā)展，加之全社會用電量逐年攀升，電網用電峰谷差日益增大，電網對低成本、長壽命儲能技術的需求越來越強。熔鹽儲能技術可以將電能轉化為熱能進行儲存，具有平均成本低、使用壽命長、清潔無污染的優(yōu)勢，是未來應對新能源發(fā)展的主要儲能手段之一。

熔鹽是一種優(yōu)秀的中高溫儲熱介質，蒸汽壓低、流動性好、儲熱溫度高，目前工程應用規(guī)模最大的熔鹽是太陽鹽(硝酸鉀+硝酸鈉)，太陽鹽的最大優(yōu)點是熱穩(wěn)定性好、腐蝕性小，缺點是凝固點過高，約220℃。化鹽過程是熔鹽儲熱系統的必要環(huán)節(jié)，是將粉狀或顆粒狀固體無機鹽通過加熱的方式融化為液體，然后輸送至熔鹽儲罐。當熔鹽儲罐因設計缺陷或者材料兼容等問題出現泄露而被迫檢修時，成千上萬噸的高溫液態(tài)無機鹽無處存放，熔鹽不同于水，它自身價值高、占儲熱系統的投資比例高，不能隨意舍棄，其次熔鹽屬于危化品管理范疇，處置方式和存放地點都有特殊要求，高溫液體無機鹽還存在高溫傷人安全風險，因此解決事故情況下高溫液態(tài)無機鹽的冷卻存放問題具有重要意義。

發(fā)明內容

本申請旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本申請的目的在于提出一種熔鹽系統應急冷卻裝置及運行方法，該裝置通過對液態(tài)無機鹽進行分級冷卻、最終使其凝固成顆粒，能防止凝固過程中無機鹽對設備的粘附，保證冷卻過程能夠連續(xù)進行。因此本申請能解決熔鹽儲熱系統事故情況下高溫液態(tài)無機鹽的冷卻存放問題，在熔鹽儲熱系統出現緊急事故時將液體熔鹽及時冷卻成固體，便于后期重新利用。

為達到上述目的，本申請?zhí)岢鲆环N熔鹽系統應急冷卻裝置，包括：

水冷組件，其用于對輸送管道內的液體熔鹽降溫冷卻，包括水冷器和布液器；其中所述水冷器中容置冷卻液，所述輸送管道包括換熱盤管；所述換熱盤管浸入所述水冷器的冷卻液內；所述布液器設置在所述輸送管道的輸出端；

風冷組件，包括內部設置漏板的風冷器和由上到下依次設置在所述風冷器內的二級布風器、一級布風器和旋轉盤；其中所述漏板將所述風冷器在上下方向分割為上部空間和下部空間；所述布液器位于所述二級布風器的上方，所述漏板位于所述二級布風器的下方；所述二級布風器低于所述漏板上液體熔鹽的液位，用于將通入的冷風分散在液體熔鹽內；所述一級布風器位于所述漏板的下方，用于將通入的冷風分散在所述下部空間；所述旋轉盤通過旋轉用于將落在其上方的固體熔鹽擊碎并將液體熔鹽甩至所述風冷器的內壁上。

在一些實施例中，所述風冷組件還包括風道；所述風道的入口位于所述漏板下方的所述風冷器壁上，其出口位于所述漏板上方的所述風冷器壁上；將所述上部空間和所述下部空間連通，用于將所述下部空間內的冷風通入所述上部空間。

在一些實施例中，所述風冷組件還包括設置在風冷器外壁周側的水冷腔，其內通入冷卻水用于凝固所述風冷器內壁上的液體熔鹽。

在一些實施例中，所述水冷腔的頂端距離所述風冷器底部的豎直距離與所述旋轉盤距離所述風冷器底部的豎直距離相當；且所述水冷腔的底部位于所述風冷器底部的上方。

在一些實施例中，所述風冷組件還包括除鹽環(huán)，其中所述除鹽環(huán)外部與所述水冷器的內壁接觸連接并沿上下方向移動，其始終位于所述旋轉盤的下方，用于防止未凝固的液體熔鹽在所述水冷器的內壁上積累。

在一些實施例中，所述旋轉盤的上表面設有呈現離心形狀的凸起結構，用于將凝固后的固體熔鹽擊碎，同時將部分未凝固的熔鹽甩向風冷器的內壁面上。