CN109373617A - 一种多罐式熔盐储能系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多罐式熔盐储能系统，包括低温熔盐罐、高温熔盐罐、储盐罐、换热器、高温熔盐泵、低温熔盐泵、高温熔盐阀、低温熔盐阀、吸热器；所述的储盐罐数量不少于2个，并采用并联排列方式。本发明的有益效果是：通过并联排列多个储盐罐，减小了单个储盐罐的体积，降低了储盐罐加工制造难度和投资成本；提高了熔盐罐利用率，任何一个单一储盐罐发生故障不影响系统正常运行，同时避免在熔盐罐底部开孔，降低了熔盐泄露风险，增加了系统运行的安全可靠性，从而可以实现系统连续稳定地储能与供暖供汽。
Description
技术领域
本发明涉及熔盐储能领域，尤其涉及一种多罐式熔盐储能换热系统。
背景技术
当前我国太阳能光伏发电、风能等新能源存在间歇性和波动性的问题，熔盐作为储能材料具有储能密度高、无毒无害、廉价易得、对环境友好、安全等优点能够很好的解决上述问题。利用熔盐蓄热技术，将低谷电或弃风弃光的“垃圾电”对熔盐进行加热从而为建筑物供热供暖或为工业提供蒸汽，不仅可以大幅削减电网峰谷差，增强电网的输电能力，而且可以提高可再生能源的利用效率，缓解采暖季的雾霾问题。
目前熔盐储能系统主要为双罐系统，包括一个冷盐罐和一个热盐罐。冷盐罐中低温熔盐被泵输送到加热器升温后进入热盐罐储存再被输送到换热设备，随着储能需求的增加，熔盐罐体积增大，加工制造难度增加，同时设备危险性增大，容易造成熔盐外泄，不利于系统的安全稳定运行，同时任何一个储盐罐发生故障，系统需要全部停止运行，对企业影响和损失较大。
发明内容
本发明提供了一种解决上述背景技术中的问题或者部分地解决上述背景技术中的问题的多罐式熔盐储能系统。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种多罐式熔盐储能系统，该系统包括高温熔盐罐、低温熔盐罐、储盐罐、熔盐管道、高温熔盐泵、低温熔盐泵、低温熔盐阀、高温熔盐阀、吸热器和换热器。
所述高温熔盐罐、低温熔盐罐和储盐罐的形状为立体筒状结构或圆筒形卧式结构。
所述储盐罐为并联排列方式，储盐罐的数量不少于2个。
所述低温熔盐泵、高温熔盐泵、低温熔盐阀、高温熔盐阀安装位置均在储盐罐、高温熔盐罐、低温熔盐罐的上方。
所述吸热器为塔式光热系统的中央吸热器，槽式光热系统的集热器，线性菲涅尔光热系统的集热器或者电加热的装置结构。
换热器中的吸热介质是水或者导热油。
与现有技术相比较，本发明采用多罐式熔盐储能系统，储盐罐采用并联排列方式，减小单个熔盐罐体积，提高了熔盐罐利用率，降低加工制造难度，同时避免在熔盐罐底部开孔，降低了熔盐泄露风险，任何一个单一储盐罐发生故障，系统均可以正常稳定运行，增加了整个系统的安全可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种多罐式熔盐储能系统结构图。
其中，1-低温熔盐罐，2-低温熔盐泵，3-吸热器，4-高温熔盐罐，5-第一低温熔盐阀，6-第一储盐罐，7-第一高温熔盐泵，8-第二低温熔盐阀，9-第一高温熔盐阀，10-第一低温熔盐泵，11-第二储盐罐，12-第二高温熔盐泵，13-第三低温熔盐阀，14-第二高温熔盐阀，15-第二低温熔盐泵，16-换热器，17-第二高温熔盐泵。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显热，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
图1为本发明实施例提供的一种多罐式熔盐储能系统的结构示意图，如图1所示，包括低温熔盐罐1，低温熔盐泵2，吸热器3，高温熔盐罐4，第一低温熔盐阀5，第一储盐罐6，第一高温熔盐泵7，第二低温熔盐阀8，第一高温熔盐阀9，第一低温熔盐泵10，第二储盐罐11，第二高温熔盐泵12，第三低温熔盐阀13，第二高温熔盐阀14，第二低温熔盐泵15，换热器16和第二高温熔盐泵17。
低温熔盐罐1通过低温熔盐泵2与吸热器3连接；吸热器3分别与第一储盐罐6和第二储盐罐11的输入端连接，吸热器3与第一储盐罐6之间的管路上设有第一高温熔盐阀9，吸热器3与第二储盐罐11之间的管路上设有第二高温熔盐阀14；第一储盐罐6的输出端分别与低温熔盐罐1和高温熔盐罐4连接，第一储盐罐6与低温熔盐罐1之间通过两条并列的支路连接，第一条支路上设有第一低温熔盐泵10，第二条支路上设有第二低温熔盐阀8和第一低温熔盐阀5；第二储盐罐11通过第二高温熔盐泵17与高温熔盐罐4连接，第二储盐罐11与低温熔盐罐1之间通过两条并列的支路连接，第一条支路上设有第二低温熔盐泵15，第二条支路上设有第三低温熔盐阀13和第一低温熔盐阀5；高温熔盐罐4通过换热器16及第一低温熔盐阀5与低温熔盐罐1连接；第二低温熔盐阀8和第三低温熔盐阀13并联设置在换热器16于第一低温熔盐阀5之间的管路上。
高温熔盐罐4与低温熔盐罐1通过第一高温熔盐泵7及换热器16连接。
第一储盐罐6和第二储盐罐11之间为并联排列的方式，根据系统工况，还能够并联设置多个储盐罐，储盐罐的数量不少于2个。
系统蓄热过程，第一储盐罐6和第二储盐罐11中充满低温熔盐，首先通过第一低温熔盐泵10将第一储盐罐6中低温熔盐输送到低温熔盐罐1，然后通过低温熔盐泵2将低温熔盐罐1中的低温熔盐抽入到吸热器3中，关闭第二高温熔盐阀14，打开第一高温熔盐阀9，从吸热器3中流出的高温熔盐流进第一储盐罐6中，高温熔盐通过第二高温熔盐泵12流入高温熔盐罐4中，然后通过第一高温熔盐泵7进入换热器16进行换热，同时关闭第三低温熔盐阀13，第二低温熔盐阀8，打开第一低温熔盐阀5，使流出换热器16的低温熔盐流入低温熔盐罐1中，低温熔盐泵2的流量大于第二高温熔盐泵12和第一高温熔盐泵7的流量，因此直至第一储盐罐6中充满高温熔盐，依照此流程使第二储盐罐11中充满高温熔盐。
系统放热过程，第一储盐罐6和第二储盐罐11中充满高温熔盐，首先第一储盐罐6中的高温熔盐通过第二高温熔盐泵12进入高温熔盐罐4中，然后通过第一高温熔盐泵7流入换热器16进行换热，同时关闭第三低温熔盐阀13，第二低温熔盐阀8，打开第一低温熔盐阀5，低温熔盐从换热器16流入到低温熔盐罐1中，直至第一储盐罐6中高温熔盐全部排出，此时低温熔盐罐1中充满低温熔盐。依此方法，储盐罐11中的高温熔盐通过第二高温熔盐泵17进入高温熔盐罐4中，然后通过第一高温熔盐泵7流入换热器16进行换热，同时关闭第三低温熔盐阀13，第一低温熔盐阀5，打开第二低温熔盐阀8，低温熔盐从换热器16流入第一储盐罐6中，直至第二储盐罐11中高温熔盐全部排出，此时第一储盐罐6中充满低温熔盐。
实施例2
与实施例1相类似地，本实施例中的结构中提供了三个储盐罐，按照熔盐储能系统的工作需要，以满足系统的工作要求；第三储盐罐与第一储盐罐6、第二储盐罐11相并联，三个储盐罐采用并联排列方式布设；此外，当任何一个储盐罐发生故障时候，此系统均可以正常稳定运行，保证整个安全可靠性。
本发明实施例1、实施2提供的一种多罐式熔盐储能系统，通过并联排列多个储盐罐，减小了单个储盐罐的体积，提高了熔盐罐利用率，降低了储盐罐加工制造难度和投资成本，同时避免在熔盐罐底部开孔，降低了熔盐泄露风险，任何一个单一储盐罐发生故障，系统均可以正常稳定运行，增加了系统运行的安全可靠性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明个实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种多罐式熔盐储能系统，其特征在于：包括低温熔盐罐(1)，低温熔盐泵(2)，吸热器(3)，高温熔盐罐(4)，第一低温熔盐阀(5)，第一储盐罐(6)，第一高温熔盐泵(7)，第二低温熔盐阀(8)，第一高温熔盐阀(9)，第一低温熔盐泵(10)，第二储盐罐(11)，第二高温熔盐泵(12)，第三低温熔盐阀(13)，第二高温熔盐阀(14)，第二低温熔盐泵(15)，换热器(16)和第二高温熔盐泵(17)；
低温熔盐罐(1)通过低温熔盐泵(2)与吸热器(3)连接；吸热器(3)分别与第一储盐罐(6)和第二储盐罐(11)的输入端连接，吸热器(3)与第一储盐罐(6)之间的管路上设有第一高温熔盐阀(9)，吸热器(3)与第二储盐罐(11)之间的管路上设有第二高温熔盐阀(14)；第一储盐罐(6)的输出端分别与低温熔盐罐(1)和高温熔盐罐(4)连接，第一储盐罐(6)与低温熔盐罐(1)之间通过两条并列的支路连接，第一条支路上设有第一低温熔盐泵(10)，第二条支路上设有第二低温熔盐阀(8)和第一低温熔盐阀(5)；第二储盐罐(11)通过第二高温熔盐泵(17)与高温熔盐罐(4)连接，第二储盐罐(11)与低温熔盐罐(1)之间通过两条并列的支路连接，第一条支路上设有第二低温熔盐泵(15)，第二条支路上设有第三低温熔盐阀(13)和第一低温熔盐阀(5)；高温熔盐罐(4)通过换热器(16)及第一低温熔盐阀(5)与低温熔盐罐(1)连接；第二低温熔盐阀(8)和第三低温熔盐阀(13)并联设置在换热器(16)于第一低温熔盐阀(5)之间的管路上；
高温熔盐罐(4)与低温熔盐罐(1)通过第一高温熔盐泵(7)及换热器(16)连接。
2.根据权利要求1所述的一种多罐式熔盐储能系统，其特征在于：系统蓄热过程，第一储盐罐(6)和第二储盐罐(11)中充满低温熔盐，首先通过第一低温熔盐泵(10)将第一储盐罐(6)中低温熔盐输送到低温熔盐罐(1)，然后通过低温熔盐泵(2)将低温熔盐罐(1)中的低温熔盐抽入到吸热器(3)中，关闭第二高温熔盐阀(14)，打开第一高温熔盐阀(9)，从吸热器(3)中流出的高温熔盐流进第一储盐罐(6)中，高温熔盐通过第二高温熔盐泵(12)流入高温熔盐罐(4)中，然后通过第一高温熔盐泵(7)进入换热器(16)进行换热，同时关闭第三低温熔盐阀(13)，第二低温熔盐阀(8)，打开第一低温熔盐阀(5)，使流出换热器(16)的低温熔盐流入低温熔盐罐(1)中，低温熔盐泵(2)的流量大于第二高温熔盐泵(12)和第一高温熔盐泵(7)的流量，因此直至第一储盐罐(6)中充满高温熔盐，依照此流程使第二储盐罐(11)中充满高温熔盐。
3.根据权利要求1所述的一种多罐式熔盐储能系统，其特征在于：系统放热过程，第一储盐罐(6)和第二储盐罐(11)中充满高温熔盐，首先第一储盐罐(6)中的高温熔盐通过第二高温熔盐泵(12)进入高温熔盐罐(4)中，然后通过第一高温熔盐泵(7)流入换热器(16)进行换热，同时关闭第三低温熔盐阀(13)，第二低温熔盐阀(8)，打开第一低温熔盐阀(5)，低温熔盐从换热器(16)流入到低温熔盐罐(1)中，直至第一储盐罐(6)中高温熔盐全部排出，此时低温熔盐罐(1)中充满低温熔盐；依此方法，第二储盐罐(11)中的高温熔盐通过第二高温熔盐泵(17)进入高温熔盐罐(4)中，然后通过第一高温熔盐泵(7)流入换热器(16)进行换热，同时关闭第三低温熔盐阀(13)，第一低温熔盐阀(5)，打开第二低温熔盐阀(8)，低温熔盐从换热器(16)流入第一储盐罐(6)中，直至第二储盐罐(11)中高温熔盐全部排出，此时第一储盐罐(6)中充满低温熔盐。
4.根据权利要求1所述的一种多罐式熔盐储能系统，其特征在于：第一储盐罐(6)和第二储盐罐(11)之间为并联排列的方式，根据系统工况，还能够并联设置多个储盐罐，储盐罐的数量不少于2个。
5.根据权利要求1所述的一种多罐式熔盐储能系统，其特征在于：低温熔盐泵、高温熔盐泵、低温熔盐阀、高温熔盐阀安装位置均在储盐罐、高温熔盐罐、低温熔盐罐的上方。
6.根据权利要求1所述的一种多罐式熔盐储能系统，其特征在于：所述吸热器为塔式光热系统的中央吸热器，槽式光热系统的集热器，线性菲涅尔光热系统的集热器或者电加热的装置结构。
7.根据权利要求1所述的一种多罐式熔盐储能系统，其特征在于：换热器中的吸热介质是水或者导热油。
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