CN113262723A - 一种采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统，包括熔盐罐、化盐罐和线聚焦太阳能集热器，所述化盐罐内设有加热管，所述第一输送管一端伸入所述化盐罐底部，所述第一输送管另一端贯穿所述熔盐罐安装有第一喷淋管，所述第一输送管上设有第一熔盐泵，所述熔盐罐底部设有加热器，所述第二输送管一端伸入所述熔盐罐底部，所述第二输送管上设置有第二熔盐泵，所述第二输送管连接有制氮系统，所述制氮系统的氮气管道出口和所述线聚焦太阳能集热器入口相连接，所述第三输送管道贯穿所述化盐罐上端设有第二喷淋管,本采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统结构简单、化盐速度快、系统运行简便。
Description
技术领域
本发明属于储能技术领域，涉及一种采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统。
背景技术
太阳能热发电与太阳能光伏发电相比最大的优势在于太阳辐射突变时若多云或者夜间时可以通过配置储热系统继续稳定发电。而运用于太阳能热发电电站储热系统常用的储热介质是熔盐、导热油等，熔盐由于工作温度范围更广泛，储热换热性能较佳等特点，是太阳能热发电电站储热系统常采用的储热介质。熔盐有利于提高太阳能热发电电站发电效率和降低电站投资成本。但熔盐最大的属性缺陷在于较高的凝固点，这使其较易造成集热管管路堵塞。但是在储热罐中，熔盐的凝固不会引起太大问题。但在传热系统中，熔盐的冻结将会造成较大风险，熔盐在常温状态下是以固体形式存储的，即太阳能热发电电站采用熔盐进行集热或者储热前都是固体形式存在的，一个50MW的光热电站若采用6小时熔盐进行储热，需要采购近万吨的熔盐，故对熔盐化盐进行专项处理就显得尤为重要，而化盐的工作量极其大。当前熔盐熔化多是采用电加热和天然气熔盐锅炉加热相结合进行熔化，这种方式存在耗电量大，熔盐锅炉熔盐侧易凝固堵塞且不易处理等缺点，同时熔盐储罐容量一般较大，导致储罐内熔盐温度分层不均匀，这种温度不均匀分别相差甚至高达几十摄氏度，而当前常见解决温度分层不均匀的方法是采用搅拌器，然而这种方法对固态形式的熔盐不适用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统，包括熔盐罐、化盐罐和线聚焦太阳能集热器，所述化盐罐内设有加热管，所述化盐罐内设有第一输送管，所述第一输送管一端伸入所述化盐罐底部，所述第一输送管另一端贯穿所述熔盐罐安装有第一喷淋管，所述第一输送管上设有第一熔盐泵，所述熔盐罐底部设有加热器，所述熔盐罐内设有第二输送管，所述第二输送管一端伸入所述熔盐罐底部，所述第二输送管上设置有第二熔盐泵，所述第二输送管连接有制氮系统，所述制氮系统的氮气管道出口和所述线聚焦太阳能集热器入口相连接，所述线聚焦太阳能集热器出口连接有第三输送管道，所述第三输送管道贯穿所述化盐罐上端设有第二喷淋管。
通过采用上述技术方案，本采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统结构简单、化盐速度快、系统运行简便，本采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统使用时，将固态盐倒入化盐罐，加热管对固态盐进行加热融化，当化盐罐内的液态熔盐液面达到一定的高度时，启动第一熔盐泵，第一输送管将液态盐吸出通过第一喷淋管进入熔盐罐，熔盐罐底部的加热器对液态盐进一步进行加热融化，当加热到一定温度时，开启线聚焦太阳能集热器以及电伴热系统进行预热，当集热管内的温度高于熔盐熔点温度时，启动第二熔盐泵，第二输送管将液态盐吸出，将线聚焦太阳能集热器进行加热至设计温度，然后高温熔盐通过第二喷淋管进入化盐罐，系统停止作业时，停止第一熔盐泵和第二熔盐泵，开启制氮系统，用氮气将第二输送管道内存留的熔盐吹扫进熔盐储罐，然后停止线聚焦太阳能集热器及电伴热系统的加热运行。
较佳的，所述熔盐罐与所述化盐罐上端均设有进料设备，所述进料设备为漏斗形进料设备。
通过采用上述技术方案，便于固态盐进入熔盐罐与化盐罐。
较佳的，所述第二输送管上设有第一熔盐阀门，所述第三输送管道上设有两组温度测量仪和第二熔盐阀门，所述熔盐罐与所述化盐罐外侧均设有所述温度测量仪。
通过采用上述技术方案，可控制液态盐流淌，温度测量仪可测量熔盐罐与化盐罐的温度。
较佳的，所述熔盐罐与所述化盐罐上端均设有顶部阀门。
通过采用上述技术方案，随着熔盐罐与化盐罐内温度升高，可打开顶部阀门进行排汽。
较佳的，所述第一输送管、所述第二输送管和所述第三输送管道外部设有电伴热，所述电伴热上下两端设有保温层。
通过采用上述技术方案，可减少在运输过程中液态盐的温度下降。
较佳的，所述第一喷淋管与所述第二喷淋管上端设有连接管，所述连接管外侧设有第一连接块，所述第一输送管与所述第二输送管下端设有第二连接块，所述第一连接块与所述第二连接块通过锁紧螺栓连接，所述锁紧螺栓设有若干组。
通过采用上述技术方案，便于喷淋管的拆卸安装。
较佳的，所述连接管上端设有橡胶套，所述连接管套接在所述第一输送管与所述第二输送管下端。
通过采用上述技术方案，橡胶套可使连接管与第一输送管和第二输送管更加密封。
较佳的，所述第一输送管与所述第二输送管上设有若干喷淋头。
通过采用上述技术方案，便于液态盐的喷淋。
本发明的有益效果在于：本采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统结构简单、化盐速度快、系统运行简便，本采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统使用时，将固态盐倒入化盐罐，加热管对固态盐进行加热融化，当化盐罐内的液态熔盐液面达到一定的高度时，启动第一熔盐泵，第一输送管将液态盐吸出通过第一喷淋管进入熔盐罐，熔盐罐底部的加热器对液态盐进一步进行加热融化，当加热到一定温度时，开启线聚焦太阳能集热器以及电伴热系统进行预热，当集热管内的温度高于熔盐熔点温度时，启动第二熔盐泵，第二输送管将液态盐吸出，将线聚焦太阳能集热器进行加热至设计温度，然后高温熔盐通过第二喷淋管进入化盐罐，系统停止作业时，停止第一熔盐泵和第二熔盐泵，开启制氮系统，用氮气将第二输送管道内存留的熔盐吹扫进熔盐储罐，然后停止线聚焦太阳能集热器及电伴热系统的加热运行。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的部分剖视图；
图3是图2中的A处剖视图；
图4是本发明的输送管剖视图。
附图标记：1、熔盐罐；2、化盐罐；3、线聚焦太阳能集热器；4、加热管；5、第一输送管；6、第一喷淋管；7、第一熔盐泵；8、加热器；9、第二输送管；10、第二熔盐泵；11、制氮系统；12、第三输送管道；13、第二喷淋管；14、进料设备；15、第一熔盐阀门；16、温度测量仪；17、第二熔盐阀门；18、顶部阀门；19、电伴热；20、保温层；21、连接管；22、第一连接块；23、第二连接块；24、锁紧螺栓；25、橡胶套；26、喷淋头。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
参考图1至图4，一种采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统，包括熔盐罐1、化盐罐2和线聚焦太阳能集热器3，化盐罐2内设有加热管4，化盐罐2内设有第一输送管5，第一输送管5一端伸入化盐罐2底部，第一输送管5另一端贯穿熔盐罐1安装有第一喷淋管6，第一输送管5上设有第一熔盐泵7，熔盐罐1底部设有加热器8，熔盐罐1内设有第二输送管9，第二输送管9一端伸入熔盐罐1底部，第二输送管9上设置有第二熔盐泵10，第二输送管9连接有制氮系统11，制氮系统11的氮气管道出口和线聚焦太阳能集热器3入口相连接，线聚焦太阳能集热器3出口连接有第三输送管道12，第三输送管道12贯穿化盐罐2上端设有第二喷淋管13。
参考图1，由于熔盐罐1与化盐罐2上端均设有进料设备14，进料设备14为漏斗形进料设备，故便于固态盐进入熔盐罐1与化盐罐2。
参考图1，由于第二输送管9上设有第一熔盐阀门15，第三输送管道12上设有两组温度测量仪16和第二熔盐阀门17，熔盐罐1与化盐罐2外侧均设有温度测量仪16，故可控制液态盐流淌，温度测量仪16可测量熔盐罐1与化盐罐2的温度。
参考图1，由于熔盐罐1与化盐罐2上端均设有顶部阀门18，故随着熔盐罐1与化盐罐2内温度升高，可打开顶部阀门18进行排汽。
参考图4，由于第一输送管5、第二输送管9和第三输送管道12外部设有电伴热19，电伴热19上下两端设有保温层20，故可减少在运输过程中液态盐的温度下降。
参考图3，由于第一喷淋管6与第二喷淋管13上端设有连接管21，连接管21外侧设有第一连接块22，第一输送管5与第二输送管9下端设有第二连接块23，第一连接块22与第二连接块23通过锁紧螺栓24连接，锁紧螺栓24设有若干组，故便于喷淋管的拆卸安装。
参考图3，由于连接管21上端设有橡胶套25，连接管21套接在第一输送管5与第二输送管9下端，故橡胶套25可使连接管21与第一输送管5和第二输送管9更加密封。
参考图3，由于第一输送管5与第二输送管9上设有若干喷淋头26，故便于液态盐的喷淋。
使用原理及优点：
本采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统结构简单、化盐速度快、系统运行简便，本采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统使用时，将固态盐倒入化盐罐2，加热管4对固态盐进行加热融化，当化盐罐2内的液态熔盐液面达到一定的高度时，启动第一熔盐泵7，第一输送管5将液态盐吸出通过第一喷淋管6进入熔盐罐1，熔盐罐1底部的加热器8对液态盐进一步进行加热融化，当加热到一定温度时，开启线聚焦太阳能集热器3以及电伴热19系统进行预热，当集热管内的温度高于熔盐熔点温度时，启动第二熔盐泵10，第二输送管9将液态盐吸出，将线聚焦太阳能集热器3进行加热至设计温度，然后高温熔盐通过第二喷淋管13进入化盐罐2，系统停止作业时，停止第一熔盐泵7和第二熔盐泵10，开启制氮系统11，用氮气将第二输送管9道内存留的熔盐吹扫进熔盐储罐，然后停止线聚焦太阳能集热器3及电伴热19系统的加热运行。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统，包括熔盐罐(1)、化盐罐(2)和线聚焦太阳能集热器(3)，其特征在于：所述化盐罐(2)内设有加热管(4)，所述化盐罐(2)内设有第一输送管(5)，所述第一输送管(5)一端伸入所述化盐罐(2)底部，所述第一输送管(5)另一端贯穿所述熔盐罐(1)安装有第一喷淋管(6)，所述第一输送管(5)上设有第一熔盐泵(7)，所述熔盐罐(1)底部设有加热器(8)，所述熔盐罐(1)内设有第二输送管(9)，所述第二输送管(9)一端伸入所述熔盐罐(1)底部，所述第二输送管(9)上设置有第二熔盐泵(10)，所述第二输送管(9)连接有制氮系统(11)，所述制氮系统(11)的氮气管道出口和所述线聚焦太阳能集热器(3)入口相连接，所述线聚焦太阳能集热器(3)出口连接有第三输送管道(12)，所述第三输送管道(12)贯穿所述化盐罐(2)上端设有第二喷淋管(13)。
2.根据权利要求1所述的一种采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统，其特征在于：所述熔盐罐(1)与所述化盐罐(2)上端均设有进料设备(14)，所述进料设备(14)为漏斗形进料设备。
3.根据权利要求1所述的一种采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统，其特征在于：所述第二输送管(9)上设有第一熔盐阀门(15)，所述第三输送管道(12)上设有两组温度测量仪(16)和第二熔盐阀门(17)，所述熔盐罐(1)与所述化盐罐(2)外侧均设有所述温度测量仪(16)。
4.根据权利要求1所述的一种采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统，其特征在于：所述熔盐罐(1)与所述化盐罐(2)上端均设有顶部阀门(18)。
5.根据权利要求1所述的一种采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统，其特征在于：所述第一输送管(5)、所述第二输送管(9)和所述第三输送管道(12)外部设有电伴热(19)，所述电伴热(19)上下两端设有保温层(20)。
6.根据权利要求1所述的一种采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统，其特征在于：所述第一喷淋管(6)与所述第二喷淋管(13)上端设有连接管(21)，所述连接管(21)外侧设有第一连接块(22)，所述第一输送管(5)与所述第二输送管(9)下端设有第二连接块(23)，所述第一连接块(22)与所述第二连接块(23)通过锁紧螺栓(24)连接，所述锁紧螺栓(24)设有若干组。
7.根据权利要求6所述的一种采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统，其特征在于：所述连接管(21)上端设有橡胶套(25)，所述连接管(21)套接在所述第一输送管(5)与所述第二输送管(9)下端。
8.根据权利要求1所述的一种采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统，其特征在于：所述第一输送管(5)与所述第二输送管(9)上设有若干喷淋头(26)。
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