CN204063575U - 一种熔盐储能加热换热系统 - Google Patents

Abstract

一种熔盐储能加热换热系统：由于采用大容量保温良好的熔盐罐、在熔盐液体内部利用电加热管进行加热、在熔盐液体内部安装辐射换热管进行换热的一体化装置，简化了熔盐储能、换热应用的复杂过程，使熔盐储能蓄热成为实施容易、造价极低的一项技术，采用熔盐液体内部直接加热、加热效率高，采用熔盐液体内部辐射换热、换热效率高、能量可控、安全可靠，根据需要、储存低谷电能；用于居民小区的冬季供暖使用，采用超大型熔盐罐，利用夜间低谷电能储存热能，用电高峰时、通过换热管产生高压蒸汽、推动汽轮机发电，补充电力不足，熔盐储能发电、和其它储能方式相比；投资小、见效快、储能介质价格低、来源广泛、取材容易、热转换效率高。

Description

一种熔盐储能加热换热系统

技术领域

本实用新型涉及熔盐储能加热换热技术领域，尤其是涉及一种熔盐储能加热换热系统。

背景技术

目前；电力供应峰谷差距大、用电高峰时电力供应紧张、不能满足需求、而夜间低谷电力使用比列很小、很大的电力能源不能被有效利用，电力低谷储能、平衡峰谷电力矛盾、是十分必要的，电力低谷储能目前广泛采用的是；抽水蓄能电站、利用夜间低谷电力、采用大型抽水机把低处的水源、抽往高处的水库积蓄起来，白天用电高峰时、利用水的落差推动水轮机发电，来弥补用电高峰的电力供应不足，但是、抽水蓄能受地理条件的限制，投资巨大、而且转换效率不足70％，熔盐蓄热储能；是一新兴的储能技术，而目前熔盐储能普遍采用的方式为；高温盐罐、低温盐罐、换热器、电加热器、循环泵，循环高温熔盐液体、进行加热换热；用于高压蒸汽推动汽轮机发电、或用于居民冬季采暖，当前的熔盐加热、循环、储存、换热设备造价高、整个系统设计复杂，而且所有管路设备需要预热保温、保持熔盐液体温度不低于150℃，不然液态熔盐既有凝固的可能，而且循环500℃以上高温液体、包括换热设备、用具、材料，在目前实际应用中还有很多问题，而且高温液体循环、技术要求很高、存在安全隐患、等目前不可克服的缺点。

一种熔盐储能加热换热系统；采用大容量保温良好的熔盐罐、液态熔盐不流动、采用在熔盐内部利用电加热管进行加热、在熔盐内部安装辐射换热管的方式进行换热，大大简化了熔盐加热、换热的复杂过程，使熔盐储能蓄热成为实施容易、造价极低的一项技术，一种熔盐储能加热换热系统；根据需要、选择熔盐罐的大小、储存低谷电能；可用于汽轮机发电、或用于居民小区的冬季供暖使用。

发明内容

本实用新型的目的是针对目前低谷电力储能方式；受条件限制、效率低、投资大、及目前熔盐储能设备复杂、造价高、存在安全隐患、不易实施等不足，而提供的一种熔盐储能加热换热系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是；根据需要、采用大容积熔盐储罐、外加复合保温层，贴近罐体部分采用耐高温的硅酸铝保温材料、中间采用多层岩棉板、在外壳钢板和岩棉之间采用聚氨酯发泡料灌注约100mm厚，外壳采用3mm厚钢板焊接制作，内罐体采用厚度8-10mm耐热耐腐蚀的奥氏体不锈钢板焊接制成，本实用新型采用方形罐体，如容积超大可采用圆形罐体，在罐体下部横置焊接耐热耐腐蚀的、奥氏体不锈钢管作为加热套管、钢管两端露出、以便插入电加热器，加热套管的根数、根据罐体大小进行选择、但必修是3的倍数，以方便连接三相电源，加热套管距底部不低于300mm，以免长期使用不可熔化的沉渣影响加热效果，加热套管一端插入电加热器、留出连接线、用保温材料填充，加热套管另一端用保温堵头密封保温，在罐体中部横置焊接耐热耐腐蚀的、奥氏体不锈钢管作为换热套管，钢管两端露出、以便插入换热管，换热套管的根数、根据罐体大小进行选择，换热管采用耐热耐腐蚀的不锈钢管，换热钢管插入换热套管中间、由换热套管两端的保温堵头把换热管固定在中间，换热钢管在换热套管中吸收辐射热、由换热钢管中流动的水经高温辐射产生蒸汽；多根换热钢管迂回穿入换热套管、加大换热钢管管径、增加换热面积、即可产生高压蒸汽。

本实用新型的有益效果在于：由于采用大容量保温良好的熔盐罐、液态熔盐不流动、采用在熔盐内部利用电加热管进行加热、在熔盐内部安装辐射换热管进行换热的一体化装置，大大简化了熔盐储存夜间低谷电能热量、换热应用的复杂过程，使熔盐储能蓄热成为实施容易、造价极低的一项技术，本实用新型采用熔盐液体内部直接加热、加热效率高，采用熔盐液体内部辐射换热、换热效率高、能量可控、安全可靠，根据需要、选择熔盐罐的大小、储存低谷电能；用于居民小区的冬季供暖使用，采用超大型熔盐罐，利用夜间低谷电能、储存热能，白天用电高峰时、通过换热管产生高压蒸汽、推动汽轮机发电，补充用电高峰时的电力不足，熔盐储能发电、和其它储能方式相比；具有投资小、见效快、储能介质价格低、来源广泛、取材容易、热转换效率高等优点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

附图1是本实用新型的结构图。

附图2是本实用新型熔盐罐的侧面图。

附图3是本实用新型熔盐罐的加热管层俯视图。

附图4是本实用新型熔盐罐的换热管层俯视图。

附图5是本实用新型熔盐换热发电的结构图。

图中：1.熔盐罐，2.换热管，3.加热器，4.电磁流量阀，5.加热供水泵，6.储水箱，7.采暖供水泵，8.加热水箱，9.蒸汽加热管，10.加热供水管，11.采暖供水管，12.加热连接管，13.复合保温层，14.熔盐罐体，15.换热套管，16.保温堵头，17.加热套管保温堵头，18.加热套管，19.加热器引线水，20.温度表，21.温度传感器，22.加料口盖，23.熔盐罐通气孔，24.熔盐液体，25.加热罐疏气阀，26.水加热罐温度传感器，27.采暖供水管，28.储水箱膨胀罐，29.采暖回水管，30.加热管连接弯管，31.蒸汽蓄压器，32.高压蒸汽管，33.汽轮发电机，34.汽轮机排气管，35.冷凝器，36.冷却器连接管，37.冷却器，38.冷凝水管道，39.冷凝水处理罐，40.高温储水罐，41.冷却循环泵。

具体实施方式

本实用新型包括附图中：熔盐罐(1)、换热管(2)、加热器(3)、电磁流量阀(4)、加热供水泵(5)、储水箱(6)、采暖供水泵(7)、加热水箱(8)、蒸汽加热管(9)、加热供水管(10)、采暖供水管(11)、加热连接管(12)、采暖供水管(27)通过采暖用户管网连接采暖回水管(29)、之间的相互连接所组成，其中熔盐罐(1)、由换热套管(15)、加热套管(18)、熔盐罐体(14)焊接成为一个整体，外部采用复合保温层(13)、由钢板焊接制作的外壳所组成，熔盐罐(1)上部设置有加料口及加料口盖(22)、并且安装有温度表(20)、温度传感器(21)、熔盐罐通气孔(23)，熔盐罐(1)的特征是；熔盐罐体(14)由耐热耐腐蚀的、8-10mm厚的奥氏体不锈钢板焊接制成，本实用新型采用方形罐体，如容积超大可采用圆形罐体，加热套管(18)在罐体下部横置与熔盐罐体(14)焊接为一体，加热套管(18)采用耐热耐腐蚀的、奥氏体不锈钢管制作、钢管两端露出熔盐罐体(14)外50mm、以便插入加热器(3)，加热套管(18)的根数、根据罐体大小进行选择、但必修是3的倍数，以方便连接三相电源，加热套管(18)距底部不低于300mm，加热套管(18)一端插入加热器(3)、引出加热器引线(19)后、用保温材料填充，加热套管(18)另一端用加热套管保温堵头(17)密封保温，换热套管(15)采用耐热耐腐蚀的、奥氏体不锈钢管制作、固定在熔盐罐体(14)中部、与熔盐罐体(14)焊接为一体，钢管两端露出熔盐罐体(14)外50mm、加热套管(18)孔内穿过换热管(2)、由两端的保温堵头(16)把换热管(2)固定在中间，根据需要由加热管连接弯管(30)进行连接，其中熔盐罐(1)的复合保温层(13)内层由耐高温的硅酸铝保温棉包裹、中间保温层为岩棉板、岩棉保温层至外壳钢板之间灌注100mm厚聚氨酯发泡料所组成、以保证保温效果。

本实用新型在夜间低谷电价时段工作时，熔盐罐(1)下部的加热套管(18)内的加热器(3)通电加热，由于加热套管(18)在熔盐液体(24)内部直接加热、热量散失小、加热效率高，加热自动控制电路由温度传感器(21)检测控制、当熔盐液体(24)温度达到500℃时停止加热，用电高峰换热工作时；加热供水泵(5)从储水箱(6)中抽取水、通过加热供水管(10)、供给换热管(2)产生蒸汽、通过加热连接管(12)、蒸汽加热管(9)把加热水箱(8)内的水进行加热，加热水箱(8)内的水；由采暖供水泵(7)、采暖供水管(11)供给，加热水箱(8)内水的温度；由水加热罐温度传感器(26)检测、控制电路根据设定温度、电磁流量阀(4)控制蒸汽量调节加热水箱(8)内水的温度达到供暖设定要求，达到供暖设定要求的水通过采暖供水管(27)、进入采暖用户管网，经过采暖用户散热的回水通过采暖回水管(29)、回流到储水箱(6)。

本实用新型作为储能发电时还包括附图5中；熔盐罐(1)、加热器(3)、加热供水泵(5)、加热供水管(10)、电磁流量阀(4)、换热管(2)、蒸汽蓄压器、(31)、高压蒸汽管(32)、汽轮发电机(33)、汽轮机排气管(34)、冷凝器(35)、冷却器连接管(36)、冷却循环泵(41)、冷却器(37)、冷凝水管道(38)、冷凝水处理器(39)、高温储水罐(40)之间的相互连接所组成，其中换热管(2)加大管径、缩小和换热套管(15)之间的间隙、增大换热面积，换热管(2)采用高压无缝钢管，由加热供水泵(5)、加热供水管(10)、提供的高温水、通过电磁流量阀(4)控制、在换热管(2)中产生蒸汽压力2.7-2.8Mpa/270-280℃的高温饱和蒸汽、通过蒸汽蓄压器(31)、高压蒸汽管(32)、推动汽轮发电机(33)产生电能输送至电网，做功后的低压蒸汽通过汽轮机排气管(34)、通过冷凝器(35)的冷却变成压力0.25-0.3Mpa/120-130℃的高温水，通过冷凝水管道(38)、冷凝水处理(39)的处理、流回高温储水罐(40)供加热供水泵(5)进行循环，其中冷凝器(35)的冷却、由冷却循环泵(41)、通过冷却器连接管(36)至室外的大型冷却器(37)或冷却塔进行冷却。

Claims (6)

1.一种熔盐储能加热换热系统，其特征在于；由熔盐罐(1)、换热管(2)、加热器(3)、电磁流量阀(4)、加热供水泵(5)、储水箱(6)、采暖供水泵(7)、加热水箱(8)、蒸汽加热管(9)、加热供水管(10)、采暖供水管(11)、加热连接管(12)、采暖供水管(27)通过采暖用户管网连接采暖回水管(29)、之间的相互连接所组成，其中熔盐罐(1)、由换热套管(15)、加热套管(18)、熔盐罐体(14)焊接成为一个整体，外部采用复合保温层(13)、由钢板焊接制作的外壳所组成，其中熔盐罐(1)上部设置有加料口及加料口盖(22)、并且安装有温度表(20)、温度传感器(21)、熔盐罐通气孔(23)。

2.根据权利要求1所述的一种熔盐储能加热换热系统，其特征在于：熔盐罐(1)的特征是；熔盐罐体(14)由耐热耐腐蚀的、8-10mm厚耐热耐腐蚀的奥氏体不锈钢板焊接制成，采用方形罐体，加热套管(18)在罐体下部横置与熔盐罐体(14)焊接为一体，加热套管(18)采用耐热耐腐蚀的、奥氏体不锈钢管制作、钢管两端露出熔盐罐体(14)50mm、以便插入加热器(3)，加热套管(18)的根数、根据罐体大小进行选择、但必修是3的倍数，加热套管(18)距底部不低于300mm，加热套管(18)一端插入加热器(3)、引出加热器引线(19)、用保温材料填充，加热套管(18)另一端用加热套管保温堵头(17)密封保温。

3.根据权利要求1所述的一种熔盐储能加热换热系统，其特征还在于：换热套管(15)采用耐热耐腐蚀的、奥氏体不锈钢管制作、固定在熔盐罐体(14)中部、与熔盐罐体(14)焊接为一体，钢管两端露出熔盐罐体(14)50mm、加热套管(18)孔内穿过换热管(2)、由两端的保温堵头(16)把换热管(2)固定在中间，根据需要由加热管连接弯管(30)进行连接。

4.根据权利要求1所述的一种熔盐储能加热换热系统，其特征还在于：其中熔盐罐(1)的复合保温层(13)内层由耐高温的硅酸铝保温棉包裹、中间保温层为岩棉、岩棉保温层至外壳钢板之间灌注80-100mm聚氨酯发泡料。

5.根据权利要求1所述的一种熔盐储能加热换热系统，其特征还在于：本实用新型在夜间低谷电价时段工作，加热自动控制电路由温度传感器(21)检测控制、当熔盐液体(24)温度达到500℃时停止加热。 

6.根据权利要求1所述的一种熔盐储能加热换热系统，其特征还在于：作为储能发电时还包括附图5中；熔盐罐(1)、加热器(3)、加热供水泵(5)、加热供水管(10)、电磁流量阀(4)、换热管(2)、蒸汽蓄压器、(31)、高压蒸汽管(32)、汽轮发电机(33)、汽轮机排气管(34)、冷凝器(35)、冷却器连接管(36)、冷却器(37)、冷凝水管道(38)、冷凝水处理(39)、高温储水罐(40)之间的相互连接所组成，其中换热管(2)加大管径、增大换热面积，换热管(2)采用高压无缝钢管。