CN102563867B

CN102563867B - 太阳能辅助加热熔盐系统

Info

Publication number: CN102563867B
Application number: CN201210013148.XA
Authority: CN
Inventors: 赵剑云; 姚飞奇; 刘可亮
Original assignee: Hangzhou Boiler Group Co Ltd
Current assignee: Xizi clean energy equipment manufacturing Co.,Ltd.
Priority date: 2012-01-17
Filing date: 2012-01-17
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2032-01-17
Also published as: CN102563867A

Abstract

本发明涉及熔盐设备领域，目的是提供一种燃料消耗少且对环境影响小的太阳能辅助加热熔盐系统。一种太阳能辅助加热熔盐系统，包括熔盐炉和用热装置；所述的熔盐炉设有带有熔盐泵的低温储盐罐；所述的太阳能辅助加热熔盐系统还包括太阳能吸热装置、两根加热管和带有熔盐泵的高温储盐罐；所述的低温储盐罐的熔盐泵的出口通过第一加热管与太阳能吸热装置的进口连通，太阳能吸热装置的出口通过第二加热管与高温储盐罐的进口连通，用热装置的出口和进口分别与低温储盐罐的进口和高温储盐罐的熔盐泵的出口连通；所述的太阳能辅助加热熔盐系统设有用于预热加热管的预热装置。该太阳能辅助加热熔盐系统燃料消耗少且对环境影响小。

Description

太阳能辅助加热熔盐系统

技术领域

本发明涉及熔盐设备领域，尤其是一种燃料消耗少且对环境影响小的太阳能辅助加热熔盐系统。

背景技术

熔盐的热容高，液相工作温度范围宽，是一种性能良好能提供高温的载热介质；熔盐系统一般由熔盐炉、强制液相熔盐循环的循环泵、连接管道和用热装置构成；中国专利公告号 CN101625155A的发明公开了一种发生炉煤气熔盐炉，采用水煤气发生器产生的CO和H2混合气体为燃料，在熔盐炉炉膛内燃烧加热熔盐炉内壁的熔盐加热盘管，加热后的熔盐流出熔盐炉后经过与用热装置充分热交换，释放热量后可流回至熔盐炉内循环加热。该熔盐炉相当于由熔盐炉、熔盐和用热装置构成的熔盐系统；目前的熔盐系统在工作时熔盐炉必须始终燃烧对熔盐加热以保持熔盐为液相而不凝固，存在燃料消耗大且对环境影响大的不足，因此，设计一种燃料消耗少且对环境影响小的太阳能辅助加热熔盐系统，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服目前的熔盐系统燃料消耗大且对环境影响大的不足，提供一种燃料消耗少且对环境影响小的太阳能辅助加热熔盐系统。

本发明的具体技术方案是：

一种太阳能辅助加热熔盐系统，包括熔盐炉和用热装置；所述的熔盐炉设有带有熔盐泵的低温储盐罐；所述的太阳能辅助加热熔盐系统还包括太阳能吸热装置、两根加热管和带有熔盐泵的高温储盐罐；所述的低温储盐罐的熔盐泵的出口通过第一加热管与太阳能吸热装置的进口连通，太阳能吸热装置的出口通过第二加热管与高温储盐罐的进口连通，用热装置的出口和进口分别与低温储盐罐的进口和高温储盐罐的熔盐泵的出口连通；所述的太阳能辅助加热熔盐系统设有用于预热加热管的预热装置。该太阳能辅助加热熔盐系统使用时，用煤气或天然气等燃料把置于熔盐炉的低温储盐罐内的熔盐融化；开启预热装置使两根加热管的温度上升到高于熔盐的熔点的设定温度；关闭预热装置并停止对熔盐炉的煤气或天然气等燃料的供给，开启低温储盐罐带有的熔盐泵和高温储盐罐带有的熔盐泵，使低温储盐罐内融化的液相熔盐经过加热管、太阳能吸热装置、高温储盐罐和用热装置循环；融化的熔盐经过太阳能吸热装置进一步升温后流经蒸汽发生器产生高温蒸汽。该太阳能辅助加热熔盐系统燃料消耗少且对环境影响小。

作为优选，所述的预热装置包括风机、设有通气阀的储气罐、两个预热通断阀和串接于第一加热管用于连通或隔断低温储盐罐的熔盐泵的出口与第一加热管连通的主路通断阀；所述的风机的进口与储气罐的出口连通，风机的出口通过第一预热通断阀与第一加热管连通，储气罐的进口通过第二预热通断阀与第二加热管连通。由风机、储气罐、预热通断阀和主路通断阀构成的预热装置使加热管预热均匀。

作为优选，所述的预热装置为电加热装置；所述的预热装置包括电加热管和隔热保温层；所述的电加热管位于加热管与隔热保温层之间并缠绕在加热管外。预热装置为电加热装置简单实用。

作为优选，所述的太阳能吸热装置包括第一熔盐筒、第二熔盐筒、吸热板、进口管和出口管；所述的吸热板设有一端与进口管连接、另一端与出口管连接的通道；所述的低温储盐罐的熔盐泵的出口通过第一加热管与第一熔盐筒的进口连通，第二熔盐筒的出口通过第二加热管与高温储盐罐的进口连通；第一熔盐筒的出口与进口管连通；出口管与第二熔盐筒的进口连通。在停止对熔盐炉的煤气或天然气等燃料的供给后由太阳能吸热装置对循环中的液相熔盐加热不消耗燃料且不污染环境。

作为优选，所述的吸热板包括若干个子板，所述的吸热板设有的通道包括若干个连接管和并列设置于每个子板内并贯通子板相对两端的若干个子道；所述的子板并排排列，首个子板的子道的一端与进口管连通，末个子板的子道的出口与出口管连通，相邻两块子板的子道的进口和出口位于两块子板的同一端并通过连接管连接。吸热板包括若干个子板，可以制成较大的尺寸增大吸热面积。

作为优选，所述的太阳能吸热装置还包括设有节流孔的排气管、排气阀；所述的排气管分别与第一熔盐筒、第二熔盐筒和位于子板上端的连接管连接，排气阀串接于排气管中。通过排气管和排气阀排气方便。

作为优选，所述的太阳能吸热装置设有旁路阀、疏盐阀、第一疏盐管和第二疏盐管；所述的第一熔盐筒和第二熔盐筒通过第一疏盐管连通，旁路阀串接于第一疏盐管中；位于子板下端的连接管通过第二疏盐管与第一疏盐管连通，疏盐阀串接于第二疏盐管中。第一疏盐管、第二疏盐管、旁路阀和疏盐阀作为吸热板发生异常时液相熔盐的旁路通道，提高安全性。

作为优选，所述的进口管设有进口孔，每个子板内的若干个子道的总截面积大于进口孔的截面积。预热空气或液相熔盐流经子道流速减慢增加热交换时间，提高热效率。

作为优选，所述的太阳能吸热装置设有用于将太阳光聚集反射到吸热板的定日镜。定日镜将太阳光聚集反射到吸热板提高热效率。

作为优选，所述的用热装置为蒸汽发生器。用热装置为蒸汽发生器应用广泛。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一．该太阳能辅助加热熔盐系统燃料消耗少且对环境影响小。二．由风机、储气罐、预热通断阀和主路通断阀构成的预热装置使加热管预热均匀；预热装置为电加热装置简单实用。三．在停止对熔盐炉的煤气或天然气等燃料的供给后由太阳能吸热装置对循环中的液相熔盐加热不消耗燃料且不污染环境。四. 吸热板包括若干个子板，可以制成较大的尺寸增大吸热面积。五. 通过排气管和排气阀排气方便。六.第一疏盐管、第二疏盐管、旁路阀和疏盐阀作为吸热板发生异常时液相熔盐的旁路通道，提高安全性。七. 每个子板内的若干个子道的总截面积大于进口孔的截面积，预热空气或液相熔盐流经子道流速减慢，增加热交换时间，提高热效率。八.定日镜将太阳光聚集反射到吸热板提高热效率。九. 用热装置为蒸汽发生器应用广泛。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是图1中太阳能吸热装置的放大图；

图3是本发明实施例2的结构示意图；

图4是图3中A处的放大图。

图中：用热装置-1、第一加热管-2、熔盐炉-3、低温储盐罐-31、熔盐泵-32、太阳能吸热装置-4、第一熔盐筒-41、第二熔盐筒-42、吸热板-43、子板-431、进口管-44、进口孔-441、出口管-45、通道-46、子道-461、连接管-462、排气管-47、节流孔-471、排气阀-48、旁路阀-49、疏盐阀-410、第一疏盐管-411、第二疏盐管-412、定日镜-413、高温储盐罐-5、风机-6、储气罐-7、通气阀-71、第一预热通断阀-8、主路通断阀-9、电加热管-10、隔热保温层-11、第二加热管-12、第二预热通断阀-13。

具体实施方式

下面结合附图所示对本发明进行进一步描述。

实施例1，如附图1、附图2所示：一种太阳能辅助加热熔盐系统，包括熔盐炉3、用热装置1、太阳能吸热装置4、两根加热管和带有熔盐泵32的高温储盐罐5；所述的太阳能辅助加热熔盐系统具有用于预热加热管的预热装置。

所述的熔盐炉3具有带有熔盐泵32的低温储盐罐31，用热装置1为蒸汽发生器；低温储盐罐31的熔盐泵32的出口通过第一加热管2与太阳能吸热装置4的进口连通，太阳能吸热装置4的出口通过第二加热管12与高温储盐罐5的进口连通，用热装置1的出口和进口分别与低温储盐罐31的进口和高温储盐罐5的熔盐泵32的出口连通；本实施例中，所述的太阳能吸热装置4包括第一熔盐筒41、第二熔盐筒42、吸热板43、进口管44和出口管45；所述的吸热板43具有一端与进口管44连接、另一端与出口管45连接的通道46；所述的低温储盐罐31的熔盐泵32的出口通过第一加热管2与第一熔盐筒41的进口连通，第二熔盐筒42的出口通过第二加热管12与高温储盐罐5的进口连通；第一熔盐筒41的出口与进口管44连通；出口管45与第二熔盐筒42的进口连通。

所述的吸热板43包括八个子板431，吸热板43具有的通道46包括并列设置于每个子板431内并贯通子板431相对两端的三个子道461、七个连接管462、具有节流孔471的排气管47、排气阀48；排气阀48为电动隔离阀；进口管44具有进口孔441，每个子板431内的三个子道461的总截面积大于进口孔441的截面积；八个子板431并排排列，首个子板431的子道461的一端与进口管44连通，末个子板431的子道461的出口与出口管45连通，相邻两块子板431的子道461的进口和出口位于两块子板431的同一端并通过连接管462连接；排气管47分别与第一熔盐筒41、第二熔盐筒42和位于子板431上端的连接管462连接，排气阀48串接于排气管47中；所述的太阳能吸热装置4具有旁路阀49、疏盐阀410、第一疏盐管411和第二疏盐管412；旁路阀49为电动隔离阀，疏盐阀410为电动隔离阀；所述的第一熔盐筒41和第二熔盐筒42通过第一疏盐管411连通，旁路阀49串接于第一疏盐管411中；位于子板431下端的连接管462通过第二疏盐管412与第一疏盐管411连通，疏盐阀410串接于第二疏盐管412中。

所述的太阳能吸热装置4具有用于将太阳光聚集反射到吸热板43的定日镜413。

所述的预热装置包括风机6、具有通气阀71的储气罐7、二个预热通断阀和串接于第一加热管2用于连通或隔断低温储盐罐31的熔盐泵32的出口与第一加热管2连通的主路通断阀9；预热通断阀8和主路通断阀9为电动隔离阀，通气阀71为为手动隔离阀；风机6的进口与储气罐7的出口连通，风机6的出口通过第一预热通断阀8与第一加热管2连通，储气罐7的进口通过第二预热通断阀13与第二加热管12连通。

该实施例的太阳能辅助加热熔盐系统使用时，关闭主路通断阀9，用煤气或天然气等燃料把置于熔盐炉3的低温储盐罐31内的熔盐融化；开启预热装置的二个预热通断阀和风机6，风机6输出的空气流过太阳能吸热装置4、两根加热管和储气罐7进行循环，经定日镜413聚集反射到吸热板43的太阳光转换产生的热量把循环的空气加热从而使两根加热管的温度上升到高于熔盐的熔点的设定温度；关闭二个预热通断阀和风机6并停止对熔盐炉3的煤气或天然气等燃料的供给，开启主路通断阀9、低温储盐罐31带有的熔盐泵32和高温储盐罐5带有的熔盐泵32，使低温储盐罐31内融化的液相熔盐经过加热管、太阳能吸热装置4、高温储盐罐5和用热装置1循环；融化的熔盐经过太阳能吸热装置4进一步升温后流经蒸汽发生器产生高温蒸汽；第一疏盐管411、第二疏盐管412、旁路阀49和疏盐阀410为吸热板43发生异常时液相熔盐的旁路通道46；排气阀48用于排出太阳能辅助加热熔盐系统内的空气，通气阀71用于储气罐7进气或放气。

该实施例的太阳能辅助加热熔盐系统的有益效果是：该太阳能辅助加热熔盐系统燃料消耗少且对环境影响小。由风机、储气罐、预热通断阀和主路通断阀构成的预热装置使加热管预热均匀。在停止对熔盐炉的煤气或天然气等燃料的供给后由太阳能吸热装置对循环中的液相熔盐加热不消耗燃料且不污染环境。吸热板包括若干个子板，可以制成较大的尺寸增大吸热面积。通过排气管和排气阀排气方便。第一疏盐管、第二疏盐管、旁路阀和疏盐阀作为吸热板发生异常时液相熔盐的旁路通道，提高安全性。每个子板内的若干个子道的总截面积大于进口孔的截面积，预热空气或液相熔盐流经子道流速减慢，增加热交换时间，提高热效率。定日镜将太阳光聚集反射到吸热板提高热效率。用热装置为蒸汽发生器应用广泛。

实施例2，如附图2、附图3、附图4所示：一种太阳能辅助加热熔盐系统，包括熔盐炉3、用热装置1、太阳能吸热装置4、两根加热管和带有熔盐泵32的高温储盐罐5；所述的太阳能辅助加热熔盐系统具有用于预热加热管的预热装置。

所述的预热装置为电加热装置；所述的预热装置包括电加热管10和隔热保温层11；所述的电加热管10位于加热管与隔热保温层11之间并缠绕在加热管外。

该实施例的太阳能辅助加热熔盐系统使用时，关闭主路通断阀9，用煤气或天然气等燃料把置于熔盐炉3的低温储盐罐31内的熔盐融化；开启与电加热装置的电加热管10连接的电源对两根加热管加热，使两根加热管的温度上升到高于熔盐的熔点的设定温度后，关闭电源并停止对熔盐炉3的煤气或天然气等燃料的供给，开启主路通断阀9、低温储盐罐31带有的熔盐泵32和高温储盐罐5带有的熔盐泵32，使低温储盐罐31内融化的液相熔盐经过加热管2、太阳能吸热装置4、高温储盐罐5和用热装置1循环；融化的熔盐经过被定日镜413聚集反射到吸热板43的太阳光转换产生的热量加热的太阳能吸热装置4进一步升温后流经蒸汽发生器产生高温蒸汽；第一疏盐管411、第二疏盐管412、旁路阀49和疏盐阀410为吸热板43发生异常时液相熔盐的旁路通道46；排气阀48用于排出太阳能辅助加热熔盐系统内的空气，通气阀71用于储气罐7进气或放气。

该实施例的太阳能辅助加热熔盐系统的有益效果是：该太阳能辅助加热熔盐系统燃料消耗少且对环境影响小。预热装置为电加热装置简单实用。在停止对熔盐炉的煤气或天然气等燃料的供给后由太阳能吸热装置对循环中的液相熔盐加热不消耗燃料且不污染环境。吸热板包括若干个子板，可以制成较大的尺寸增大吸热面积。通过排气管和排气阀排气方便。第一疏盐管、第二疏盐管、旁路阀和疏盐阀作为吸热板发生异常时液相熔盐的旁路通道，提高安全性。每个子板内的若干个子道的总截面积大于进口孔的截面积，预热空气或液相熔盐流经子道流速减慢，增加热交换时间，提高热效率。定日镜将太阳光聚集反射到吸热板提高热效率。用热装置为蒸汽发生器应用广泛。

本发明可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本发明的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的修改，将包括在本权利要求的范围之内。

Claims

1.一种太阳能辅助加热熔盐系统，包括熔盐炉和用热装置；所述的熔盐炉设有带有熔盐泵的低温储盐罐；其特征是：所述的太阳能辅助加热熔盐系统还包括太阳能吸热装置、两根加热管和带有熔盐泵的高温储盐罐；所述的低温储盐罐的熔盐泵的出口通过第一加热管与太阳能吸热装置的进口连通，太阳能吸热装置的出口通过第二加热管与高温储盐罐的进口连通，用热装置的出口和进口分别与低温储盐罐的进口和高温储盐罐的熔盐泵的出口连通；所述的太阳能辅助加热熔盐系统设有用于预热加热管的预热装置；所述的预热装置包括风机、设有通气阀的储气罐、两个预热通断阀和串接于第一加热管用于连通或隔断低温储盐罐的熔盐泵的出口与第一加热管连通的主路通断阀；所述的风机的进口与储气罐的出口连通，风机的出口通过第一预热通断阀与第一加热管连通，储气罐的进口通过第二预热通断阀与第二加热管连通。

2.根据权利要求1所述的太阳能辅助加热熔盐系统，其特征是：所述的预热装置为电加热装置；所述的预热装置包括电加热管和隔热保温层；所述的电加热管位于加热管与隔热保温层之间并缠绕在加热管外。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能辅助加热熔盐系统，其特征是：所述的太阳能吸热装置包括第一熔盐筒、第二熔盐筒、吸热板、进口管和出口管；所述的吸热板设有一端与进口管连接、另一端与出口管连接的通道；所述的低温储盐罐的熔盐泵的出口通过第一加热管与第一熔盐筒的进口连通，第二熔盐筒的出口通过第二加热管与高温储盐罐的进口连通；第一熔盐筒的出口与进口管连通；出口管与第二熔盐筒的进口连通。

4.根据权利要求3所述的太阳能辅助加热熔盐系统，其特征是：所述的吸热板包括若干个子板，所述的吸热板设有的通道包括若干个连接管和并列设置于每个子板内并贯通子板相对两端的若干个子道；所述的子板并排排列，首个子板的子道的一端与进口管连通，末个子板的子道的出口与出口管连通，相邻两块子板的子道的进口和出口位于两块子板的同一端并通过连接管连接。

5.根据权利要求4所述的太阳能辅助加热熔盐系统，其特征是：所述的太阳能吸热装置还包括设有节流孔的排气管、排气阀；所述的排气管分别与第一熔盐筒、第二熔盐筒和位于子板上端的连接管连接，排气阀串接于排气管中。

6.根据权利要求4所述的太阳能辅助加热熔盐系统，其特征是：所述的太阳能吸热装置设有旁路阀、疏盐阀、第一疏盐管和第二疏盐管；所述的第一熔盐筒和第二熔盐筒通过第一疏盐管连通，旁路阀串接于第一疏盐管中；位于子板下端的连接管通过第二疏盐管与第一疏盐管连通，疏盐阀串接于第二疏盐管中。

7.根据权利要求4所述的太阳能辅助加热熔盐系统，其特征是：所述的进口管设有进口孔，每个子板内的若干个子道的总截面积大于进口孔的截面积。

8.根据权利要求4所述的太阳能辅助加热熔盐系统，其特征是：所述的太阳能吸热装置设有用于将太阳光聚集反射到吸热板的定日镜。

9.根据权利要求1或2所述的太阳能辅助加热熔盐系统，其特征是：所述的用热装置为蒸汽发生器。