CN114522624A - 一种管外热源式化盐及储能系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及熔盐熔化领域，公开了一种管外热源式化盐及储能系统，所述系统包括换热器，所述换热器包括壳体，所述壳体内部设置熔盐管；所述熔盐管一端设置熔盐入口，所述熔盐入口与熔盐泵的出口连接；所述熔盐管另一端设置熔盐出口，所述熔盐出口通过熔盐输出管道将熔盐输送回化盐炉内；所述壳体上设置热源入口、热源出口；所述热源入口、出口分别与所述热源供应系统连接。本发明解决了现有技术中高温熔融盐均需要对燃料和氧化剂配比需要严格控制，燃料燃烧产生污染物的问题。
Description
技术领域
本发明涉及熔盐熔化领域，更具体地涉及一种管外热源式化盐及储能系统。
背景技术
目前，根据熔盐与烟气的相对位置可以将化盐系统分为管内熔盐式和管内烟气式化盐系统，相比于管内熔盐式化盐系统，管内烟气式化盐系统在防止熔盐在管中凝固堵塞等方面具有优势。管内熔盐式化盐系统通常包括：上料系统、熔盐炉含炉体、燃烧器、熔盐盘管、缓冲罐、熔盐泵及相关管道；管内烟气式化盐系统通常包括：上料系统、熔盐炉含燃烧器、烟气盘管、压力容器及搅拌器、缓冲罐、熔盐泵及相关管道。
对已有化盐技术，存在以下缺点：由于涉及到高温熔融盐，管内熔盐式和管内烟气式化盐系统均对燃料和氧化剂流量的控制、配比等有严格的要求，否则将导致热量浪费及设备损坏，因此涉及燃烧的化盐系统复杂；天然气燃烧过程中将产生二氧化碳、污染物氮氧化物等，不利于双碳目标的实现并将导致环境污染；现有化盐系统仅在初始化盐时使用，设备利用率较低。
发明内容
为解决现有技术中高温熔融盐均需要对燃料和氧化剂配比需要严格控制，燃料燃烧产生污染物的问题，本发明提供一种管外热源式化盐及储能系统。
本发明采用的具体方案为：一种管外热源式化盐及储能系统，所述系统包括换热器，所述换热器包括壳体，所述壳体内部设置熔盐管；所述熔盐管一端设置熔盐入口，所述熔盐入口与熔盐泵的出口连接；所述熔盐管另一端设置熔盐出口，所述熔盐出口通过熔盐输出管道将熔盐输送回化盐炉内；所述壳体上设置热源入口、热源出口；所述热源入口、出口分别与所述热源供应系统连接。
所述熔盐泵置于所述化盐炉的上方，该熔盐泵的入口伸入所述化盐炉中。
所述热源供应系统内的能源为光热电站镜场太阳能加热的高温导热油、弃风弃光电能加热的高温导热油、弃风弃光电能加热的高温熔盐、热风中的一种。
所述化盐炉内设置导流板，所述导流板上下交错设置在所述化盐炉内。
所述熔盐泵出口与化盐炉之间设置自循环管路。
所述熔盐输出管道上设置支管，所述支管与所述熔盐储罐连接，该支管将部分熔盐输送至所述熔盐储罐中。
所述熔盐泵的出口与熔盐入口通过熔盐输入管道连接。
所述熔盐输入管道、熔盐输出管道上均设置第一阀门。
所述熔盐输入管道、支管上均设置温度测试仪、压力测试仪、流量测试仪。
所述支管上在设置第二阀门。
本发明相对于现有技术具有如下有益效果：
1.本发明在化盐炉与熔盐储罐间设置换热器，换热器的壳体内部设置熔盐管；熔盐管一端设置熔盐入口，所述熔盐入口与熔盐泵的出口连接；熔盐管另一端设置熔盐出口，熔盐出口通过熔盐输出管道将熔盐输送回化盐炉内；壳体上设置热源入口、热源出口，所述热源入口、出口分别与所述热源供应系统连接，熔盐在熔盐管内流动，换热器的壳体与熔盐管内形成的空间内流入热源供应系统供给的传热介质以化盐，解决了现有技术中存在的由于高温熔融盐，管内熔盐式和管内烟气式化盐系统均对燃料和氧化剂流量的控制、配比等有严格的要求的问题，避免了天然气燃烧过程中将产生二氧化碳、污染物氮氧化物的带来的环境问题。
2.本发明中熔盐泵置于所述化盐炉的上方，该熔盐泵的入口伸入所述化盐炉中，化盐炉内设置导流板，导流板上下交错设置在所述化盐炉内，化盐炉内设置电加热器。熔盐泵在非正常工作时经过自循环管路使熔盐在所述化盐炉中循环；正常工作时，高温熔盐从换热器熔盐出口返回化盐炉中熔化固体熔盐，化盐效率高。
3.本发明熔盐输入管道、熔盐输出管道、支管上均设置阀门，便于在停运时截断熔盐的流动，节约能源，便于操作。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
其中，附图标记分别为：
1、熔盐破碎装置；2、熔盐传送装置；3、化盐炉；4、导流板；5、熔盐泵；6、电加热器；7、熔盐管；8、壳体；9、热源供应系统；10、阀门；11、温度测试仪；12、压力测试仪；13、流量测试仪；16、自循环管路；17、熔盐入口；18、熔盐出口；19、热源入口；20、热源出口；21、熔盐输出管道；22、熔盐输入管道；23、换热器；24、支管；25、熔盐储罐。
具体实施方式
在下文将结合附图对本发明做进一步详细地说明，显然此处应该理解的是，所描述的实施方案不是全部的实施方案，仅用于解释说明本发明，而不限制本发明。
本发明提供一种管外热源式化盐及储能系统，所述系统包括换热器23，所述换热器23包括壳体8，所述壳体8内部设置熔盐管9；所述熔盐管9一端设置熔盐入口17，所述熔盐入口17与熔盐泵5的出口连接；所述熔盐管9另一端设置熔盐出口18，所述熔盐出口18通过熔盐输出管道21将熔盐输送回化盐炉3内；所述壳体8上设置热源入口19、热源出口20；所述热源入口19、热源出口20分别与所述热源供应系统9连接。
本发明中换热器内部设置熔盐管，熔盐管内部设置熔盐，熔盐管外部与换热器壳体内部形成的空间内设置热源，该热源用于为熔盐提供热量。热源供热系统中提供光热电站镜场太阳能加热的高温导热油、弃风弃光电能加热的高温导热油、弃风弃光电能加热的高温熔盐、热风中的一种，热源供热系统中存储的热源通过出口将热源输送至壳体内，再通过入口将循环的热源输送回热源供热系统内。本发明中所述热风为气体经电力、燃料燃烧加热、储能系统加热后的高温气体，进一步的，热风可选自高温氮气、高温氦气、高温二氧化碳等惰性气体；高温导热油、高温熔盐的状态为液态，其他液态导热介质也可作为热源介质，进一步地其他液态导热介质可选为高温水、高温金属等。
所述熔盐泵5置于所述化盐炉3的上方，该熔盐泵5的入口伸入所述化盐炉3中。熔盐泵将熔盐泵出至所述换热器内的熔盐管中，管内为熔盐，管外为热源，形成管外热源式化盐及储能系统。
所述化盐炉3内设置导流板4，所述导流板4上下交错设置在所述化盐炉3内。导流板的设置便于对熔盐分流、导流。所述熔盐泵5出口与化盐炉3之间设置自循环管路16。所述自循环管路连通盐泵的出口与化盐炉。所述熔盐泵在非正常工作时经过自循环管路使熔盐在所述化盐炉中循环；正常工作时，高温熔盐从所述换热器出口返回所述化盐炉中熔化固体熔盐。
所述熔盐输出管道21上设置支管24，所述支管24与所述熔盐储罐25连接，该支管24将部分熔盐输送至所述熔盐储罐25中。所述熔盐泵5的出口与熔盐入口17通过熔盐输入管道22连接。
所述熔盐输入管道22、支管24上均设置温度测试仪11、压力测试仪12、流量测试仪13。三种仪器的设置方便对系统内温度、压力、流量进行监测。
所述熔盐输入管道22、熔盐输出管道21、支管24上均设置阀门10。所述化盐炉3底部设置排污管，所述排污管上设置阀门。阀门的设置便于在停运时截断流动，节约了成本。
本发明避免额外引入复杂的天然气燃烧系统，充分利用光热电站中已有的传热介质化盐，简化了化盐系统，提高化盐系统利用效率，具有重要应用价值。本发明所述系统在注盐时可以用于熔化熔盐，在光热电站正常运转时可以进一步通过导热油储存富余的能量，如太阳能、弃风弃光的能量等。本发明本管外热源式化盐及储能系统的适应性较强，能够作为化盐和储能系统使用，也可以作为其他对熔化介质以及储能有需求的场合，在光热电站技术领域以及其他工业领域均具有重要的推广应用价值。
以上附图及解释说明仅为本发明的一种具体实施方式，但本发明的具体保护范围不仅限以上解释说明，任何在本发明揭露的技术思路范围内，及根据本发明的技术方案加以简单地替换或改变，都应在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种管外热源式化盐及储能系统，其特征在于，所述系统包括换热器(23)，所述换热器(23)包括壳体(8)，所述壳体(8)内部设置熔盐管(9)；所述熔盐管(9)一端设置熔盐入口(17)，所述熔盐入口(17)与熔盐泵(5)的出口连接；所述熔盐管(9)另一端设置熔盐出口(18)，所述熔盐出口(18)通过熔盐输出管道(21)将熔盐输送回化盐炉(3)内；所述壳体(8)上设置热源入口(19)、热源出口(20)；所述热源入口(19)、热源出口(20)分别与所述热源供应系统(9)连接。
2.根据权利要求1所述的管外热源式化盐及储能系统，其特征在于，所述熔盐泵(5)置于所述化盐炉(3)的上方，该熔盐泵(5)的入口伸入所述化盐炉(3)中。
3.根据权利要求1所述的管外热源式化盐及储能系统，其特征在于，所述热源供应系统(9)内的能源为光热电站镜场太阳能加热的高温导热油、弃风弃光电能加热的高温导热油、弃风弃光电能加热的高温熔盐、热风中的一种。
4.根据权利要求1所述的管外热源式化盐及储能系统，其特征在于，所述化盐炉(3)内设置导流板(4)，所述导流板(4)上下交错设置在所述化盐炉(3)内。
5.根据权利要求1所述的管外热源式化盐及储能系统，其特征在于，所述熔盐泵(5)出口与化盐炉(3)之间设置自循环管路(16)。
6.根据权利要求1所述的管外热源式化盐及储能系统，其特征在于，所述熔盐输出管道(21)上设置支管(24)，所述支管(24)与所述熔盐储罐(25)连接，该支管(24)将部分熔盐输送至所述熔盐储罐(25)中。
7.根据权利要求6所述的管外热源式化盐及储能系统，其特征在于，所述熔盐泵(5)的出口与熔盐入口(17)通过熔盐输入管道(22)连接。
8.根据权利要求7所述的管外热源式化盐及储能系统，其特征在于，所述熔盐输入管道(22)、支管(24)上均设置温度测试仪(11)、压力测试仪(12)、流量测试仪(13)。
9.根据权利要求8所述的管外热源式化盐及储能系统，其特征在于，所述熔盐输入管道(22)、熔盐输出管道(21)、支管(24)上均设置阀门(10)。
10.根据权利要求1-9任一项所述的管外热源式化盐及储能系统，其特征在于，所述化盐炉(3)底部设置排污管，所述排污管上设置阀门(10)。
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