CN102721201A - 太阳能光热发电储能罐体强制混流技术及其装置 - Google Patents

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张雷
刘平心
何毅
刘国敏
郭廷伟
殷建平
田洪增
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CHANGZHOU SUNHOME SOLAR WATER HEATER MANUFACTURE Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种太阳能光热发电储能罐体强制混流技术，太阳能光热发电储能罐体进行注入储热介质时，惰性气体保护系统同时向储能罐内注满惰性保护气体，储能介质经过换热或加热系统后，通过管路及管路上的自动控制三通阀注入储能罐体内，注入时储能介质通过储能罐体底部的混流喷口在储能罐体内形成混流涡，将储能罐体内的储能介质混流均匀。本发明高效、经济、易于维护，有效解决太阳能光热发电储能系统中相变储能介质出现温度分层、储热温度不均匀的问题，极大提高系统运行的稳定。

Description

太阳能光热发电储能罐体强制混流技术及其装置
技术领域
本发明涉及太阳能光热发电储能技术领域，尤其是一种太阳能光热发电储能罐体强制混流技术及其装置。
背景技术
太阳能光热发电储能系统中必须有储能介质进行高温储热，储能介质一般为熔融盐或其它相变材料，这些储热介质融化潜热高，同时对特定温度（熔点）要求高，由于特殊原因，储能罐体内的储热介质液面温度与底部温度易形成温度梯度差，使系统储热不均匀，严重时底部会出现凝结、凝固现象，影响整个光热发电系统运行的稳定。
传统解决办法多采用罐壁周边缠绕电伴热的方式进行加热，利用自然对流的方式使其温度均衡，但是由于自然对流效率低、效果差，不能从根本上解决以上难题，另外电伴热使用及维护成本高，寿命低，不利于大规模使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提出一种混流效率高，安全便捷，便于维护的太阳能光热发电储能罐体强制混流技术及其装置。
本发明所采用的技术方案为：一种太阳能光热发电储能罐体强制混流技术，太阳能光热发电储能罐体进行注入储热介质时，惰性气体保护系统同时向储能罐内注满惰性保护气体，储能介质经过换热或加热系统后，通过管路及管路上的自动控制三通阀注入储能罐体内，注入时储能介质通过储能罐体底部的混流喷口在储能罐体内形成混流涡，将储能罐体内的储能介质混流均匀。
当太阳能光热发电储能罐体内储热介质出现温度分层时，断开与换热或加热系统的连接，储能罐体内相变储能介质通过泵及管路重新注入储能罐体内，注入时储能介质通过混流喷口在储能罐体内形成混流涡，使储能罐体内的储能介质温度均匀。
本发明所述的储能介质为熔融盐、导热油或石蜡。
同时，本发明还提供了一种太阳能光热发电储能罐体强制混流装置，包括储能罐罐体，所述的罐体底部设置有混流喷管，混流喷管具有喷口和进口，所述的混流喷管进口通过管路通向罐体外部并与换/加热系统连接；所述的罐体内还设置有泵组，泵组通过管路也与混流喷管的进口相连接。
具体的说，本发明所述的混流喷管有一组或多组，每组有一个或多个喷口；所述的喷口方向朝向一个或多个方向；混流喷管的排布方式为盘式排布或直弯排布。所述的混流喷口的总管径小于等于混流进口管径。
本发明所述的混流装置可以是一个储能罐体，还可以是两个或两个以上结构相同的储能罐体，两个罐体同时连接换/加热系统，所述的两个罐体之间通过稳压连通管路连接，每个罐体顶部都设置有呼吸调节阀。这样可以调节整个系统的气压。
本发明的有益效果是：本发明高效、经济、易于维护，有效解决太阳能光热发电储能系统中相变储能介质出现温度分层、储热温度不均匀的问题，极大提高系统运行的稳定。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的是双罐储能混流装置，具有两个结构相同的储能罐，具体包括：泵组1和2、自动控制三通阀3和9、管路4、5、7和10、换热（加热）系统6、储能罐8和12、混流喷口11和13、惰性气体保护系统14、自动控制阀15和16、罐体稳压连通管路17、呼吸调压阀18。
储能罐8和12罐体底部设置有混流喷管，混流喷管具有喷口11和13以及进口，混流喷管进口通过管路4、5、7和10通向罐体外部并与换/加热系统6连接；罐体内还设置有泵组1和2，泵组1和2通过管路4和10也与混流喷管的进口相连接。
混流喷管有多组，每组有多个喷口；喷口方向朝向一个方向；混流喷管的排布方式为直弯排布。混流喷口的总管径小于等于混流进口管径。
两个储能罐8和12罐体之间通过稳压连通管路17连接，两个罐体顶部都设置有呼吸调节阀18。
太阳能光热发电储能罐体进行注入储热介质时，打开自动控制阀15和16，惰性气体保护系统14分别向储能罐8和12内注满惰性保护气体，储能介质经过换热（加热）系统6后，通过管路4、5、7和10、自动控制三通阀3和9注入储能罐体8和12内，注入时储能介质通过混流喷口11和13在储能罐体8和12形成混流涡。
当太阳能光热发电储能罐体内储热介质出现温度分层时，通过自动控制阀3和9关闭管路5和7，储能罐体8和12内相变储能介质通过泵1和2及管路4和10重新注入储能罐体8和12内，注入时储能介质通过混流喷口11和13在储能罐体8和12形成混流涡，从而使储能罐体内的储能介质温度均匀。
其中，储能介质为熔融盐，惰性保护气体为氮气。
以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离发明的实质和范围。

Claims (7)

1.一种太阳能光热发电储能罐体强制混流技术，其特征在于：太阳能光热发电储能罐体进行注入储热介质时，惰性气体保护系统同时向储能罐内注满惰性保护气体，储能介质经过换热或加热系统后，通过管路及管路上的自动控制三通阀注入储能罐体内，注入时储能介质通过储能罐体底部的混流喷口在储能罐体内形成混流涡，将储能罐体内的储能介质混流均匀。
2.如权利要求1所述的太阳能光热发电储能罐体强制混流技术，其特征在于：当太阳能光热发电储能罐体内储热介质出现温度分层时，断开与换热或加热系统的连接，储能罐体内相变储能介质通过泵及管路重新注入储能罐体内，注入时储能介质通过混流喷口在储能罐体内形成混流涡，使储能罐体内的储能介质温度均匀。
3.如权利要求1所述的太阳能光热发电储能罐体强制混流技术，其特征在于：所述的储能介质为熔融盐、导热油或石蜡。
4.一种太阳能光热发电储能罐体强制混流装置，其特征在于：包括储能罐罐体，所述的罐体底部设置有混流喷管，混流喷管具有喷口和进口，所述的混流喷管进口通过管路通向罐体外部并与换/加热系统连接；所述的罐体内还设置有泵组，泵组通过管路也与混流喷管的进口相连接。
5.如权利要求4所述的太阳能光热发电储能罐体强制混流装置，其特征在于：所述的混流喷管有一组或多组，每组有一个或多个喷口；所述的喷口方向朝向一个或多个方向；混流喷管的排布方式为盘式排布或直弯排布。
6.如权利要求4所述的太阳能光热发电储能罐体强制混流装置，其特征在于：所述的混流喷口的总管径小于等于混流进口管径。
7.如权利要求4所述的太阳能光热发电储能罐体强制混流装置，其特征在于：所述的混流装置包括一个储能罐体或两个或两个以上结构相同的储能罐体，所述的两个罐体之间通过稳压连通管路连接，每个罐体顶部都设置有呼吸调节阀。
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