CN103857906A - 管道系统和用于排空管道系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于输送熔融盐的管道系统，包括所述熔融盐流经的至少一个管道（5）、至少一个进口和至少一个出口，其中，所述熔融盐流经的所述管道（5）具有相对于水平面倾斜的至少一个坡度，并且所述管道分别在最低位置处通过排出阀（25）连接至排出管线（27），和在最高位置处连接至通风阀（23）。本发明还涉及一种用于排空所述管道系统的方法。

Description

管道系统和用于排空管道系统的方法

技术领域

本发明涉及一种用于输送熔融盐/熔盐的管道系统，其包括熔融盐所流经的至少一个管道、至少一个进口和至少一个出口。本发明还涉及一种用于排空输送熔融盐的管道系统的方法。

背景技术

例如在太阳能电厂/太阳能设施中使用用于输送熔融盐的管道系统，特别是抛物面槽式太阳能电厂或菲涅耳电厂。管道系统通常被构造成网络形式，其用于在太阳能电厂中收集太阳能。在这种太阳能电厂中，太阳的辐射能量被抛物面镜聚集到接收器上。抛物面镜和接收器的组合被称为收集器。一行收集器串联连接，以形成所谓的太阳能环路。为了该目的，接收器被分别连接至管道系统，或者组成部分管道系统。接收器收集的辐射能量向其中传递的热传递液体流经管道系统。

目前，特别使用联苯/二苯醚混合物作为热传递液体，虽然这种液体的最高运行温度受其约400℃的分解温度限制。为了实现允许更高效率的更高运行温度，需要其它热传递液体。为了该目的，特别使用熔融盐，例如所谓的太阳盐，其为硝酸钠和硝酸钾以60:40的比例的混合物。

然而，熔融盐的缺点在于，它们具有高熔点。例如，硝酸钠/硝酸钾混合物例如在为低共熔混合物时，也就是说在以44:56的比例混合时，在218℃的温度下熔化。在长管道系统，诸如太阳能电厂中遇到的长管道系统中，具有高熔点的熔融盐难以可靠地工作。熔融盐的凝固能够导致对管道系统的极大经济损害。例如，这种损害的一种原因在于，当盐熔化时，它们的大体积膨胀。存在下列风险，即阀和管道将受到压力和极大损害。

当熔融盐凝固时——这可能本质上在太阳能电厂的运行时间之外发生，也就是说在太阳的辐射时间之外，或者当由于天气导致太阳辐射中断——就发生体积收缩，取决于管道系统和运行状态，这能够导致不同的固化状态。通常当未放气时，预期将在管道中产生排空气泡，并且排空气泡合并，从而形成尺寸可能更大或更小的单元。当发生再熔化时，由于体积膨胀的熔化点和排空区域之间的可能大空间距离，可能存在不足以释放压力积聚的体积补偿。

为了防止熔融盐在管道系统中凝固，通常在长期脱机时间期间排空管道系统。然而，在具有用于熔融盐的储存容器的当前管道系统的情况下，排空需要长时间，并且尤其是在突然停机时不能确保可靠，例如在电力故障的情况下，所以尤其是在这种情况下可能发生对管道的损害。

为了排空，当前提供排出容器，其被安装在坑道中，并且通过容器槽保护其不溢出。由管道系统形成的单独的太阳能环路具有约0.3%的小坡度/斜度/梯度，以便在排空期间，由于该坡度，在排出容器的方向中驱动容纳在管道中的液体。

在仅有一个排出容器的现代系统中，所使用的小坡度通常不足以充分快速和完全地排空管道系统，特别是具有长管道的管道系统，诸如抛物面槽式太阳能电厂或菲涅耳电厂中使用的管道系统，它们可能常常具有100千米的总管道长度。另一方面，通常使用不具有安全位置的阀和龙头。因而，在电力故障的情况下，例如，阀可能不导致太阳能环路进入安全排出状态。在该情况下，被用作热传递介质的盐必然可能凝固。替代来源的供电备用解决方案不足以确保防范这种系统中的所有功能性问题。最后，排入中心排出容器使得需要长的流径和流动时间，存在下列风险，即热传递盐将在流动期间固化。此外，一个太阳能环路中的问题能够导致所有其它太阳能环路都脱机。

此外，在当前使用的管道系统中，收集器系统通常通过柔性软管或球接头连接至用于热传递介质的分配器。然而，这些柔性软管或球接头不被构造有连续坡度。因此，在排出期间，存在盐残留物将保留在柔性连接部中并且在其中固化的风险。

当前，通常使用低熔点的盐，以最小化熔融盐导致的、在管道中发生的问题。然而，这种熔融盐具有相当大的缺点。已知具有低熔化温度的热传递盐的实例是钠和钾的硝酸盐和亚硝酸盐，以及硝酸钾、硝酸钠和硝酸钙的混合物。

然而，与硝酸钾和硝酸钠组成的、传统上使用的太阳盐相比，这些混合物具有较低的热稳定性，所以工作范围受限于低于500℃的温度。这种情况的效果在于，必须接受发电厂的较低效率。还必须将盐保持在封闭系统中，这导致太阳能（发电）场的区域中的额外费用，因为必须在太阳能场中安装惰性系统、气体净化系统或气体平衡系统。需要惰性化是因为，一方面，在含有亚硝酸盐的盐的情况下，大气中的氧气能够将亚硝酸盐氧化成硝酸盐，因此盐的熔点不受控制地升高，并且在含钙的系统的情况下，二氧化碳和钙离子反应形成不可溶的碳酸钙。

其它替换盐含有大量昂贵和不易于获得的元素，这限制了以低成本经济地使用该系统。这些盐中的昂贵组分的实例为锂、铷和铯。

不使用盐的热传递系统通常具有高蒸发压力，或者使得需要相当大的费用以保护长管道系统不受腐蚀。

在化学工业中已知用于加热盐浴反应器的系统，在其最低点处，存在被氮气覆盖的排出罐。系统中的所有控制装置都处于安全位置，从而在非预期运行状态的情况下，通常为硝酸钠和硝酸钾的二元混合物的熔融热传递盐流入排出容器中。为了该目的，所有的管道在排出容器的方向中都被布置有一定坡度。管道具有这样的大直径，使得即使不提供进一步通气也能排空管线。不能流动的区域（例如控制装置和下悬管之上的区域）具有它们自身的排出管线，即使是在阀阻塞的情况下，它们也能够使用该排出管线排空。在潜液泵的帮助下，熔融热传递盐被从排出容器运输到化学系统中。

然而，由于其大尺寸，所以这些盐浴反应器的典型解决方案不适用于并且不足以在太阳能场使用。例如，对于太阳能电厂不适合使用一个排出容器，因为为了可靠地防止凝固，排出过程将需要太长时间。此外，盐浴反应器通常连续运行，也就是说，系统在反应器启动后连续运行，直到下一次修正。在此之前，系统都持续加热，并且存在流经系统所有部件的流动。通过这种方式，试图避免因为盐的固化发生阻塞，如果真的存在，仅能非常困难地清除阻塞。然而，太阳能电厂经历持续的开-关循环。例如，在夜间，太阳能场不被供给以辐射能。系统所有部件的连续热运行将导致太阳能场的过量辐射损失。因此，为了避免高辐射损失，权宜之计在于不连续地运行太阳能电厂，特别是为了保持夜间能量损失低。

此外，盐浴反应器和太阳能电厂中的管道系统的尺寸不同。例如，传统上，盐浴反应器具有最多几百米的管道长度，而抛物面槽式太阳能电厂中的管道长度能够超过100千米。这也使得盐的量高大约1000倍。因此，仅由于它们的尺寸，太阳能电厂中的这些管道系统就不能以例如盐浴反应器中的管道系统类似的方式运行。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种输送熔融盐的管道系统，和一种用于排空输送熔融盐的管道系统的方法，其能够在太阳能电厂中使用，并且不具有现有技术的缺点。

通过一种用于输送熔融盐的管道系统实现该目的，该管道系统包括：至少一个管道，熔融盐流经该管道；至少一个进口和至少一个出口，其中熔融盐流经的管道具有相对于水平面倾斜的至少一个坡度，并且该管道分别在最低位置处通过排出阀连接至排出管线，和在最高位置处连接至通风阀。

此外，通过一种用于排空输送熔融盐的管道系统的方法实现该目的，其中排出阀和通风阀开启以便排空，使得熔融盐能够通过排出管线流出管道。

提供通风阀的优点在于，气体能够在排出期间流回管道系统，并且因此与无气体流回的排出相比，能够加速排出。此外，能够保持管道的直径较小，而在从管道内部排出期间熔融盐不会变得阻塞。

例如，在无相应的通风阀的封闭系统中，盐的流出将被逆着其流动的空气阻碍。特别是在细管道和在非常小的坡度情况下，盐将根本不能流出。

例如，当使用在存在氧气时不氧化的盐时，适合通过通风阀供应给管道系统的气体是空气。因而，特别地当使用太阳盐（也就是说优选比例为40:60的硝酸钾和硝酸钠的混合物）时，可以利用空气通风，其中能够从水蒸汽和/或二氧化碳游离出空气。

当在管道系统中使用存在大气氧气时发生化学反应的盐、例如含有钙离子或亚硝酸盐的盐时，则将通过通风阀供应相对于所使用的盐呈惰性的气体，例如氮气。

为了在需要时允许完全排空管道系统，优选地，管道系统的所有组件都形成有一坡度。例如，抛物面槽式太阳能电厂中的接收器系统被布置成可动方式，以便抛物面镜能够始终理想地捕获太阳的辐射能。为了能够移动接收器柜，延伸穿过接收器柜的管道被构造成可动方式，并且例如通过柔性管线连接至静态安装的连接装置诸如歧管、分配器和排出管线。各个接收器柜连接于其上的柔性管线也被安装成具有从通风阀至排出阀的连续坡度，以便能够允许可靠地排空。在该情况下，避免诸如当前根据现有技术使用的并且向上延伸的运动弧。如果使用可移动接收器柜，则必须提供至少一个这样的位置，该位置允许熔融盐排尽。该位置必须是故障安全/故障自动防护的，即使在电力故障的情况下，接收器柜也移动至允许熔融盐排尽的位置。这例如能够通过经弹簧或加压空气驱动实现。如果应通过弹簧驱动实现允许熔融盐排尽的位置，使用加压空气储存单元就有利。

在优选实施例中，管道系统中的每个排出阀和每个通风阀都是具有故障保险功能的阀，在发生需要排空的情况时该阀开启。例如，需要排空的这种情况为在太阳能环路中发生温度升高或温度降低，太阳能环路中发生压力升高或压力降低，流经太阳能环路的量有偏差，或者电力故障。此外，例如也可通过自动控制激励排出，例如连续运行中的夜间排出，或者当太阳辐射不足以使太阳能电厂安全运行时排出。此外，也应可以手动干预排出。

例如，可通过整个太阳能场上的红外光学扫描系统快速定位太阳能环路中发生的温度升高或降低或绝缘问题。例如，在测量出数值偏离标准时，这种扫描系统也可激发管道系统的排空。

在太阳能电厂正常运行期间，被用作具有故障保险功能的阀的排出阀和通风阀闭合。当发生排出时，阀自动开启。在通风阀的情况下，这意味着开启阀，在排出阀的情况下，这意味着使管道通往排出管线，以便熔融盐能够流出管道系统进入排出容器。

在太阳能电厂中，传统上将管道系统的各个管道构造成U形线路，进口和出口分别布置在U形线路的支路末端处。支路末端通常分别连接至歧管管线，在连续操作中熔融盐经由一个歧管管线被输送至管道，并且经由另一歧管管线从管道移除经加热的熔融盐并且将该熔融盐进给到蒸发器中。在蒸发器中，水通过熔融盐蒸发和过度加热，并且使用通过这种方式产生的蒸汽驱动发电涡轮机。熔融盐在蒸发器中冷却，并且经由歧管管线进给返回管道系统的管道，在管道中熔融盐在接收器中再次被加热。

在本发明的优选实施例中，管道系统中设置的排出阀布置成使得当它们开启时，不仅管道、并且进口或出口都被排出到歧管管线中。为了允许快速排空管道系统，在该情况下优选能够通过排出阀将每个单独的太阳能环路排出到排出管线中。

为了最小化熔融盐排出必须行进的各自距离，还优选将通风阀居中地定位在U形管道的排出阀之间。这确保了各个管道中从通风阀至排出阀的最大距离始终具有相同长度。

为了能够进一步加速管道排空，还优选使通风阀连接至加压气体管线。取决于所使用的盐，例如，如果熔融盐不含有与空气的成分化学反应的任何组分，就可使用压缩空气作为加压气体。作为替换方式，例如也可使用惰性气体例如氮气作为加压气体，或者作为替换方式，使用合成空气或经CO₂洗涤的空气。通过使用加压气体，当通风阀开启时，气体在压力下被引入管道，因而从管道排出熔融盐。这导致排出加速。为了获得故障安全的加压气体供应，特别优选地在加压气体储存单元中提供加压气体，加压气体储存单元通过加压气体管线连接至通风阀。加压气体储存单元可以分散布置。

在本发明的一个实施例中，管道系统包括优选构造成U形的至少两个管道，其分别具有相对于水平面倾斜的坡度，并且分别在最低位置通过排出阀连接至排出管线，和在最高位置连接至通风阀。使用至少两个、优选超过两个管道使得可以降低各个管道的总长度。将各自管道连接至排出阀还用于下列目的，即能够单独地排空每个单独管道，并且不必通过公共歧管排空所有管道。与通过歧管管线排出到公共排出容器相比，这也允许更快速排空。

为了从管道收集熔融盐，优选地，排出管线被分别连接至排出容器。在该情况下，进一步有利地，排出容器靠近各自管道设置，以便避免从管道到管道容器的长距离，因此避免长排出管线。

为了能够从管道完全清除熔融盐，进一步有利地，排出容器具有至少对应于通过各自排出管线通往排出容器的所有管道的容积的一容积。

为了减少排出容器的数目，还可以对管道系统分段，每一部段都具有至少两个管道，并且每一部段都被分配有排出容器。在该情况下，这样选择各部段，使得可以充分快速地排出到排出容器中，并且仍保持总管道长度，特别是排出管线的管道长度足够短。在这样一部段中，例如可以首先分别将管道系统的各个管道经由排出阀排出到排出管线中，组合排出管线以形成公共歧管管线，以及使该歧管管线通往排出容器。如果在排出期间，例如在一个管道中发生问题，则该问题的影响在于，任何损害最多能够在包含该管道的部段中发生，或者该部段不能无问题地再次启动。然而，其他部段仍能够无问题地运行。

作为经由通风阀将加压气体施加给管道的替代方式或者附加地，也可能分别排空排出容器。在该情况下，当通风阀开启时，空气压力导致管道加速排出到排出容器中。排空排出容器具有的进一步优点在于，即使例如由于电力故障不可获得足够的加压气体，也可以快速和可靠地排出。在该情况下，当使通风阀通向环境时，可以抵抗周围环境压力实现快速的受压力驱动的排出。

此外，替代地或附加地，可能以下列方式安排管道的路线，即管道在排出容器附近具有陡的倾斜度，其具有高静液势能差。出于该目的，例如，可以将排出容器布置在例如深度为2-5m的地面凹陷中。在该情况下，在熔融盐上作用有高驱动静液压力。可以通过经浸入管/滴管将熔融盐浸入排出容器中防止来自排出容器中的覆盖气体的气体逆着流动方向和排出方向渗透和上升。为了防止液体柱在流动时破裂，必需在液体柱的每个位置处都存在高于熔融盐的蒸汽压力的一压力。可以通过靠近排出容器或者在进入排出容器的浸入管中的高流动阻力设定熔融盐中的该压力。出于该目的，例如可以安装用于改变方向的挡板或系统，该挡板或系统具有下列另外的优点，即降低容器壁的侵蚀性腐蚀。

当在太阳能电厂的太阳能场、特别是在抛物面槽式太阳能电厂或菲涅耳电厂的太阳能场中使用管道系统时，熔融盐优选地包含碱金属或碱土金属的至少一种亚硝酸盐或至少一种硝酸盐。优选为钠、钾或钙的亚硝酸盐或硝酸盐，或者是这些盐的任何混合物。特别优选地使用比例为60:40的硝酸钠和硝酸钾的混合物。还特别优选的是任意混合的钾和钠的亚硝酸盐和硝酸盐的混合物，也称为亚硝酸盐。除了这种所谓的太阳盐之外，还可以使用适合作为热传递介质的、具有高熔点的任何其它盐。在本发明的上下文中，高熔点意味着至少100℃的熔化温度。还优选的是，该盐甚至在温度超过470℃时也热稳定。

附图说明

将在下文说明书中更详细地解释附图中表现的本发明的例证性实施例。

图1示出根据现有技术的具有排出容器的抛物面槽式太阳能电厂的太阳能场，

图2示出根据本发明的具有排出装置的太阳能电厂的太阳能环路，

图3示出太阳能环路的开始段和末端段，

图4示出具有分段管道系统的抛物面槽式太阳能电厂的太阳能场。

具体实施方式

图1示出根据现有技术的具有排出容器的抛物面槽式太阳能电厂的太阳能场。

抛物面槽式太阳能电厂的太阳能场1具有多个太阳能环路3。太阳能环路3分别以管道5形成，热传递介质流经管道5。根据本发明，熔融盐，优选太阳盐，也就是说比例为40:60的硝酸钾和硝酸钠的混合物，或者是比例为44:56的低共熔混合物，或者是亚硝酸盐，被用作热传递介质。

在太阳能环路3中，热传递介质被入射的太阳能加热。为了该目的，管道5被玻璃管分段封闭。管道5和玻璃管7之间的空间被抽空。在玻璃管7之下，还存在抛物面槽，其中入射的太阳光被反射和引导到玻璃管7上。由于玻璃管7上的辐射入射，热被传输给流经管道5的热传递介质，以便加热该热传递介质。

流经太阳能环路3的管道5的热传递介质流入歧管9中，并且从歧管9流动到热传递介质出口11。流经热传递介质出口11的热传递介质通常被进给到热交换器中，在该热交换器中，热传递介质将热释放给蒸汽回路，通过该蒸汽回路例如驱动发电涡轮机。流出热交换器的经冷却的热传递介质通过热传递介质进口13进给到分配器15中，并且从分配器15进入太阳能环路3的管道5。

为了能够在离线/脱机时间期间排空太阳能电厂的管道，设置有排出容器17。排出容器17被连接至分配器15和歧管9。通过歧管9和分配器15，熔融盐流入排出容器17。

为了防止在排出容器17损坏的情况下熔融盐流出和不受控制地扩散到环境中，优选地，排出容器17被槽19包封，槽19的容量相应于排出容器17的容积。

图2通过实例示出根据本发明形成的具有管道系统的太阳能环路。

太阳能环路3具有管道5，其基本上被构造成U形，并且由一个支路连接至歧管9，由第二支路连接至分配器15。分别通过连接管21建立管道5至歧管9和分配器15的连接。

根据本发明，管道5具有关于水平面倾斜的一定坡度。优选地，该坡度处于0-1%的范围内。在一个实施例中，该坡度优选地处于0.1-0.5%的范围内，特别优选处于0.2-0.4%的范围内。在可替换实施例中，该坡度处于0-0.3%的范围内，优选处于0.01-0.2%的范围内。在每种情况下，管道5的坡度都从通风阀23延伸至排出阀25。在这里示出的实施例中，U形管道5的每一条支路都被连接至排出阀25。排出阀25闭合或开启管道5和连接管21与排出管线27的连接。在正常运行期间，排出阀25闭合。排出管线27通往排出容器17，排出容器17被构造得足够大，以便能够接收管道5中所含的所有熔融盐。

排出容器17配备有安全阀29，当管道5正被排空时，安全阀29开启。这避免了排出容器17中的压力积聚。为了在需要时能够排空该排出容器17，排出容器17还具有出口阀31。

所使用的阀，也就是说通风阀23、排出阀25、安全阀29和出口阀31，可具有任何期望形式。例如，可以使用转阀、盘阀、翻板阀和旋塞阀。在本发明的范围内，术语“阀”也意在包括仅能够在开启位置和闭合位置之间转换的盘阀和翻板阀。然而，优选使用也能够控制输出量/通过量的阀，也就是说，除了“打开”和“闭合”位置之外，能够实现任何期望的替换孔口截面。

在太阳能电厂的正常运行期间，通风阀23也可被用作安全阀，例如以便能够从熔融盐去除惰性气体。为了该目的，除了通风阀23之外，优选设置相分离器33。在相分离器33中，气体与熔融盐分离，并且然后能够通过阀23去除。

在正常运行期间，通风阀23和排出阀25闭合。熔融盐从分配器15流入管道5，并且在由玻璃管7和抛物面槽镜形成的接收器中被加热。然后，通过这种方式加热的熔融盐经由第二连接管21和歧管9流入热交换器中，在该热交换器中热被释放至所连接的蒸汽回路。

在系统故障期间或者在断电的情况下，例如由于电力故障，或者在意图排空的情况下，通风阀23开启。同时，歧管阀35和分配器阀37闭合，从而熔融盐不再经由连接管21从歧管9或分配器15进入管道5。此外，排出阀25切换成使得开启从管道5进入排出管线27的连接。由于管道5中的坡度，所以熔融盐在重力驱动下经由浸入管41从管道5排出到排出容器17中。为了帮助排出过程，可以向通风阀23施加加压气体，以便通过所施加的压力将熔融盐从管道5排出到排出容器中。附加地或作为替换方式，也可以排空排出容器17以便进一步加速排出过程。

如果排出容器17未被排空，安全阀29将开启，以便使得排出容器17中容纳的气体能够在排出过程期间流出，从而不在排出容器17中积聚压力。

为了在排出过程之后再次启动太阳能环路，首先闭合安全阀29。然后，排出阀25切换成使得熔融盐能够从排出容器17流回管道5中。在此之后，经由通风阀39将加压气体进给至排出容器17。在该情况下，取决于所使用的盐，加压气体例如为压缩空气、合成空气、CO₂洗涤的空气或惰性气体。压缩空气仅能够在空气的组分与盐的组分不发生化学反应时使用。

通过经通风阀39将加压空气施加到排出容器17中，在排出容器17中积聚压力。压力积聚驱动容器17中容纳的热传递介质流经起升液管作用的浸入管41，进入排出管线27，并且从排出管线27通过排出阀25返回到管道5中。在该情况下，在填充过程开始时，排出阀25缓慢开启。在填充过程预期结束时，阀25再次缓慢闭合。借助于可选地在脉冲操作中的最小流量监控填充过程的实际结束。通过使用位于浸入管41末端的相检测器43触发填充的终止。当填充过程终止时，通风阀23闭合。此外，排出阀25也闭合，以便现在流体能够通过连接管21从管道5到达歧管9和分配器15。为了恢复运行，然后也开启歧管阀35和分配器阀37。管道中容纳的气体被熔融盐夹带并且通过由相分离器33和通风阀23执行的惰性气体分离而被去除。

如果排出容器17中存在太多盐，则能够通过经由通风阀39施加加压气体和开启其中一个排出阀25来将过多的量输送到盐回路中，同时歧管阀35或分配器阀37开启，通风阀23闭合。

能够通过各个阀35、37的开度控制熔融盐流经管道9、15、21和5的速度。

作为对通过施加压缩空气从排出容器17输送熔融盐的替换方式，也可以使用潜液泵。另外，也可使用潜液泵施加压缩空气。

优选地，排出阀25和通风阀23形成为具有故障保险功能的阀，并且在发生故障的情况下切换成使得它们分别开启，以便管道5中容纳的熔融盐能够流出进入排出容器17。从排出容器17填充太阳能环路9和从太阳能环路9排放到排出容器17中允许快速填充和排空太阳能环路3，从而能够以高功能可靠性在夜间排空管线系统和在早晨填充管线系统。

能够通过在管道中提供适当的加热系统实现功能可靠性的提高。为了加热，例如可以将加热元件布置在管道内部。在该情况下，管道内部的盐最初在加热元件上熔化并且形成通道，能够通过该通道将熔融盐运出。这将防止由于熔融盐的体积膨胀在管道5上施加过大压力。沿加热元件的均匀温度分布也导致盐在管道5的全部长度上在加热元件周围同时熔化，以便也形成熔融盐能够流过的通道，并且因而使压力平衡。

通过使用用于收集器的安全级的散焦设备防止管道内的熔融盐过热。

图3示意性地示出太阳能环路的进口端和具有通风阀的末端。

为了使太阳能电厂始终都能够最佳运行，优选地，各个接收器被布置成移动方式，以便抛物面镜能够最佳地捕获太阳的辐射能量。为了该目的，各个接收器的管道必须可以旋转。为了使得这成为可能，柔性管线45被安装在接收器的可动管道与静态安装的连接装置诸如歧管、分配器和排出管线27之间。在该情况下，柔性管线45构造成使得它们具有从通风阀23至排出管线27的坡度，以便熔融盐能够流出。

在图3中以虚线示出管道的第二位置。

在图3中示出的实施例中，通风阀23和排出管线27固定，位于排出管线27和通风阀23之间的管道被构造成它们能够旋转。由箭头47示出该旋转。

在图4中示出了其中管道系统被分段的太阳能场。

在图4中示出的实施例中，5个太阳能环路3被分别组合以形成一部段49。每一部段49都配设有排出容器17，各个太阳能环路3的排出管线27通往该排出容器17。这里，太阳能环路3的排出管线27被组合到歧管管线51中，歧管管线51然后通往排出容器17。这样选择排出容器17的尺寸，即使得能够由排出容器17接收来自部段45的所有太阳能环路3的熔融盐。被分配给排出容器17的太阳能环路3的数目被选择为使得能够在预定时间内执行整个太阳能场的排空。在该情况下，应该考虑，当必须将更多太阳能环路3排出至容器17时，排空时间越长。

附图标记列表

1    太阳能场

3    太阳能环路

5    管道

7    玻璃管

9    歧管

11   热传递介质出口

13   热传递介质进口

15   分配器

17   排出容器

19   槽

21   连接管

23   通风阀

25   排出阀

27   排出管线

29   安全阀

31   出口阀

33   相分离器

35   歧管阀

37   分配器阀

39   通风阀

41   浸入管

43   相检测器

45   柔性管线

47   旋转区域

49   部段

51   歧管管线

Claims (17)

1.一种用于输送熔融盐的管道系统，包括所述熔融盐流经的至少一个管道（5）、至少一个进口和至少一个出口，其特征在于，所述熔融盐流经的所述管道（5）具有相对于水平面倾斜的至少一个坡度，并且所述管道分别在最低位置处经由排出阀（25）连接至排出管线（27），在最高位置处连接至通风阀（23）。

2.根据权利要求1所述的管道系统，其特征在于，每个排出阀（25）和每个通风阀（23）都是当发生需要排空的情况时开启的具有故障保险功能的阀。

3.根据权利要求1或2所述的管道系统，其特征在于，所述管道（5）构造成U形线路，所述进口和出口分别布置在所述U形线路的支路末端处。

4.根据权利要求3所述的管道系统，其特征在于，所述通风阀（23）居中地布置在所述管道（5）中的所述进口和所述出口之间。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的管道系统，其特征在于，所述通风阀（23）连接至加压气体管线。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的管道系统，其特征在于，所述管道系统包括至少两个管道（5），所述至少两个管道（5）分别具有相对于水平面倾斜的坡度，并且分别在最低位置处经由排出阀（25）连接至排出管线（27），在最高位置处连接至通风阀（23）。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的管道系统，其特征在于，所述排出管线（27）通往排出容器（17）。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的管道系统，其特征在于，所述排出容器（17）具有一容积，所述容积至少对应于经由各自的排出管线（27）通往所述排出容器（17）的所有管道（5）的容积。

9.根据权利要求7或8所述的管道系统，其特征在于，所述排出容器（17）被抽真空。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的管道系统，其特征在于，在太阳能电厂的太阳能场中使用所述管道系统。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的管道系统，其特征在于，所述管道系统被分段，每一部段（49）具有至少两个管道（5），并且每一部段（49）都分配有排出容器。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的管道系统，其特征在于，所述管道（5）包括允许所述管道（5）运动的至少一个柔性区段（45），所述柔性区段（45）构造成使得所述管道（5）在所述柔性区段（45）的区域中也具有从所述通风阀（23）朝向所述排出阀（25）的方向的下降。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的管道系统，其特征在于，所述熔融盐包含钠、钾或钙的至少一种亚硝酸盐或至少一种硝酸盐，或者这些盐的任何混合物。

14.一种排空根据权利要求1-13中任一项所述的用于输送熔融盐的管道系统的方法，其中，为了排空，所述排出阀（25）和所述通风阀（23）开启，以便所述熔融盐能够通过所述排出管线（27）流出所述管道（5）。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，当流经所述管道的熔融盐的压力、温度和/或体积流率与预定设定值的差别超过预定容限时，或者当需要执行管道的手动排空或操作上要求的自动排空时，就排空所述管道系统。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，在排空期间，通过所述通风阀（23）将加压气体引入所述管道（5）。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述加压气体是氮气、合成空气、经CO₂洗涤的空气、或空气。

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