CN116835163A - 一种用于熔盐储罐的熔盐加热装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于熔盐储罐的熔盐加热装置及其使用方法。熔盐加热装置包括接线盒、电加热管和支撑板，电加热管包括设置在内部的电阻丝和设置在电阻丝外部的外壳，电阻丝的端部连接铜丝，铜丝远离电阻丝的一端在接线盒内与外部接线，电阻丝的长度可调节，使用时将多个不同电阻丝长度的熔盐加热装置布置在熔盐储罐中；支撑板用于支撑电加热管。本发明将熔盐加热装置整体布置在熔盐储罐内部，保证了熔盐储罐结构的完整性，改善了熔盐储罐罐壁的热应力分布；通过布置具有多组数、不同电阻丝长度的熔盐加热装置，提高了熔盐储罐内熔盐在液位变化过程中的受热均匀性，有效避免了局部温度过高或过低现象的发生，保证了熔盐储罐的长期高效、稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及熔盐电加热技术领域，尤其涉及一种用于熔盐储罐的熔盐加热装置及其使用方法。
背景技术
熔盐具有耐受温度高、热稳定性好、运动粘度低、饱和蒸汽压低等一系列的优点，因此，熔盐储能可以适用于多种场景，如光热电站、火电厂灵活性改造、工业余热储能、谷电工业制热、光伏弃电储能、风力弃电储能、交通运输储能等等。
熔盐储能一般采用热盐罐与冷盐罐双罐系统存放熔盐，在系统停运期间维持储罐内部熔盐温度稳定是实现储热系统长期运行的关键。目前常用的方法是采用浸没式电加热器布置在储罐底部，通过电流经过电加热管产生的热量来加热熔盐。但是，一方面浸没式电加热器需要在储罐底部开孔布置，且当储热量变大时电加热器数量、底部开孔数量需同步增加，加大了施工难度和开孔处泄漏风险；另一方面，浸没式电加热器常常布置在储罐底部，当储罐内熔盐储量较多时，靠近电加热器的底部熔盐加热效率高，而高处熔盐仅依赖内部导热来吸收热量，效率很低，导致出现储罐内熔盐受热严重不均的情况。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的实施例提出一种用于熔盐储罐的熔盐加热装置及其使用方法。
一方面，本发明提出了一种用于熔盐储罐的熔盐加热装置，包括：
接线盒；
电加热管，所述电加热管包括设置在内部的电阻丝和设置在所述电阻丝外部的外壳，所述电阻丝的端部连接铜丝，所述铜丝远离所述电阻丝的一端在所述接线盒内与外部接线，所述电阻丝的长度可调节，使用时将多个不同电阻丝长度的熔盐加热装置布置在熔盐储罐中；
支撑板，所述支撑板用于支撑所述电加热管。
在一些实施例中，所述电加热管内设置填充材料。
在一些实施例中，所述填充材料为绝缘、导热材质。
在一些实施例中，所述电加热管为U型电加热管。
在一些实施例中，所述支撑板上设置通孔，所述电加热管穿过所述通孔由所述支撑板支撑。
在一些实施例中，所述熔盐储罐的内壁上固定设置固定梁，所述固定梁设置在熔盐储罐的最高熔盐液位的上方。
在一些实施例中，多个不同电阻丝长度的所述熔盐加热装置固定在所述固定梁上。
在一些实施例中，多个不同电阻丝长度的所述熔盐加热装置通过外部电缆连接电源。
另一方面，本发明提出了一种用于熔盐储罐的熔盐加热装置的使用方法，包括以下步骤：
(1)在熔盐储罐内布置多组熔盐加热装置，每组中具有不同电阻丝长度的熔盐加热装置，每组熔盐加热装置的电阻丝长度分别为L1、L2、L3至Ln，其中，L1至Ln逐渐增大；
(2)当熔盐储罐温度降低时，观察熔盐储罐内的熔盐液位，若L1≤熔盐液位<L2，则启动L1号熔盐加热装置；若L2≤熔盐液位<L3，则启动L2号熔盐加热装置；以此类推，若熔盐液位≥Ln，则启动Ln号熔盐加热装置，针对不同的熔盐液位，利用不同电阻丝长度的熔盐加热装置加热熔盐，待熔盐储罐内熔盐温度达到设定值后停止加热。
在一些实施例中，L1为熔盐储罐的最低熔盐液位，Ln小于熔盐储罐的最高熔盐液位。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明将熔盐加热装置整体布置在熔盐储罐内部，保证了熔盐储罐结构的完整性，改善了熔盐储罐罐壁的热应力分布；通过布置具有多组数、不同电阻丝长度的熔盐加热装置，提高了熔盐储罐内熔盐在液位变化过程中的受热均匀性，有效避免了局部温度过高或过低现象的发生，保证了熔盐储罐的长期高效、稳定运行。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为用于熔盐储罐的熔盐加热装置的结构示意图；
图2为熔盐加热装置在熔盐储罐中的布置方式示意图；
附图标记说明：
接线盒1、支撑板2、外壳3、电阻丝4、填充材料5、铜丝6、紧固螺栓7、固定梁8、外部电缆9、电源10、熔盐储罐11。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的用于熔盐储罐的熔盐加热装置及其使用方法。
如图1所示，本发明的用于熔盐储罐的熔盐加热装置，包括接线盒1、电加热管和支撑板2。
电加热管为U型电加热管，电加热管包括电阻丝4、铜丝6和外壳3，其中，电阻丝4既可以产生热量，也可以导电，铜丝6主要负责导电作用，电阻丝4的两个端部连接铜丝6，铜丝6远离电阻丝4的一端在接线盒1内与外部接线，外壳3设置在电阻丝4和铜丝6的外部，电阻丝4的长度可以调节，因此，可以根据不同的液位选择不同长度电阻丝4的电加热管进行加热。
在一些实施例中，电加热管内设置填充材料5，填充材料5为绝缘、导热材质。填充材料5填满外壳3内部除去电阻丝4和铜丝6的空间位置，使得电阻丝4和铜丝6与其外部的外壳3绝缘。外壳3的设置避免了填充材料5直接与熔盐接触造成的电力泄露，消除了一定的安全隐患。
在一些实施例中，填充材料5为粉末状的氧化镁，将氧化镁填充在外壳3内部，压实压紧后封装。
支撑板2用于支撑电加热管，支撑板2上设置通孔，电加热管穿过支撑板2上的通孔后连接接线盒1。
使用时将多个不同电阻丝4长度的熔盐加热装置布置在熔盐储罐11中，熔盐储罐11的内壁上固定设置固定梁8，固定梁8设置在熔盐储罐11的最高熔盐液位的上方。多个不同电阻丝4长度的熔盐加热装置固定在固定梁8上，具体地，固定梁8固定在熔盐储罐11内壁，固定梁8的高度位置高于熔盐储罐11的最高液位，固定梁8上设置用于使熔盐加热装置穿过的通孔，使得熔盐加热装置采用立式布置，通过紧固螺栓7将熔盐加热装置与固定梁8固定连接，从而将熔盐加热装置布置在熔盐储罐11中。多个不同电阻丝4长度的熔盐加热装置通过外部电缆9连接电源10，由电源10为熔盐加热装置提供电能。
将熔盐加热装置布置在熔盐储罐11中使用时，采用立式布置方式，布置多组熔盐加热装置，多组熔盐加热装置布置在同一固定梁8上，不同长度电阻丝4所对应的熔盐加热装置分别在熔盐储罐11液位的不同高度处使用。每组中具有不同电阻丝4长度的熔盐加热装置，每组熔盐加热装置的电阻丝4长度分别为L1、L2、L3至Ln，其中，L1至Ln逐渐增大，L1为熔盐储罐11的最低熔盐液位，Ln小于熔盐储罐11的最高熔盐液位，熔盐储罐11的容量越大所需熔盐加热装置的组数越多。每组中电阻丝4长度分别为L1、L2、L3至Ln的熔盐加热装置依次命名为L1号熔盐加热装置、L2号熔盐加热装置、L3号熔盐加热装置至Ln号熔盐加热装置。
如图2所示，下面以布置多组长度分别为L1、L2、L3的熔盐加热装置为例说明用于熔盐储罐11的熔盐加热装置的使用方法如下：
在熔盐储罐11内布置多组熔盐加热装置，每组中具有不同电阻丝4长度的熔盐加热装置，每组熔盐加热装置的电阻丝4长度分别为L1、L2、L3，其中，L1、L2、L3逐渐增大，三种不同电阻丝4长度的熔盐加热装置分别为L1号熔盐加热装置、L2号熔盐加热装置、L3号熔盐加热装置；
当熔盐储罐11温度降低时，观察熔盐储罐11内的熔盐液位，若L1≤熔盐液位<L2，则启动每组熔盐加热装置中的L1号熔盐加热装置；若L2≤熔盐液位<L3，则启动每组熔盐加热装置中的L2号熔盐加热装置；以此类推，若熔盐液位≥L3，则启动每组熔盐加热装置中的L3号熔盐加热装置，针对不同的熔盐液位，利用不同电阻丝4长度的熔盐加热装置加热熔盐，待熔盐储罐11内熔盐温度达到设定值后停止加热，其中，L1为熔盐储罐11的最低熔盐液位，L3小于熔盐储罐11的最高熔盐液位。
本发明将熔盐加热装置整体布置在熔盐储罐内部，保证了熔盐储罐结构的完整性，改善了熔盐储罐罐壁的热应力分布；通过布置具有多组数、不同电阻丝长度的熔盐加热装置，提高了熔盐储罐内熔盐在液位变化过程中的受热均匀性，有效避免了局部温度过高或过低现象的发生，保证了熔盐储罐的长期高效、稳定运行。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述可以针对不同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种用于熔盐储罐的熔盐加热装置，其特征在于，包括：
接线盒；
电加热管，所述电加热管包括设置在内部的电阻丝和设置在所述电阻丝外部的外壳，所述电阻丝的端部连接铜丝，所述铜丝远离所述电阻丝的一端在所述接线盒内与外部接线，所述电阻丝的长度可调节，使用时将多个不同电阻丝长度的熔盐加热装置布置在熔盐储罐中；
支撑板，所述支撑板用于支撑所述电加热管。
2.如权利要求1所述的用于熔盐储罐的熔盐加热装置，其特征在于，所述电加热管内设置填充材料。
3.如权利要求2所述的用于熔盐储罐的熔盐加热装置，其特征在于，所述填充材料为绝缘、导热材质。
4.如权利要求1所述的用于熔盐储罐的熔盐加热装置，其特征在于，所述电加热管为U型电加热管。
5.如权利要求1所述的用于熔盐储罐的熔盐加热装置，其特征在于，所述支撑板上设置通孔，所述电加热管穿过所述通孔由所述支撑板支撑。
6.如权利要求1所述的用于熔盐储罐的熔盐加热装置，其特征在于，所述熔盐储罐的内壁上固定设置固定梁，所述固定梁设置在熔盐储罐的最高熔盐液位的上方。
7.如权利要求6所述的用于熔盐储罐的熔盐加热装置，其特征在于，多个不同电阻丝长度的所述熔盐加热装置固定在所述固定梁上。
8.如权利要求1所述的用于熔盐储罐的熔盐加热装置，其特征在于，多个不同电阻丝长度的所述熔盐加热装置通过外部电缆连接电源。
9.一种用于熔盐储罐的熔盐加热装置的使用方法，其特征在于，利用如权利要求1-8任一所述的用于熔盐储罐的熔盐加热装置，包括以下步骤：
(1)在熔盐储罐内布置多组熔盐加热装置，每组中具有不同电阻丝长度的熔盐加热装置，每组熔盐加热装置的电阻丝长度分别为L1、L2、L3至Ln，其中，L1至Ln逐渐增大；
(2)当熔盐储罐温度降低时，观察熔盐储罐内的熔盐液位，若L1≤熔盐液位<L2，则启动L1号熔盐加热装置；若L2≤熔盐液位<L3，则启动L2号熔盐加热装置；以此类推，若熔盐液位≥Ln，则启动Ln号熔盐加热装置，针对不同的熔盐液位，利用不同电阻丝长度的熔盐加热装置加热熔盐，待熔盐储罐内熔盐温度达到设定值后停止加热。
10.如权利要求9所述的用于熔盐储罐的熔盐加热装置的使用方法，其特征在于，L1为熔盐储罐的最低熔盐液位，Ln小于熔盐储罐的最高熔盐液位。
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Cited By (1)
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2023
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