CN207850563U - 熔盐储罐测温及泄漏检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种熔盐储罐测温及泄漏检测装置，所述熔盐储罐包括内储罐和外储罐，所述熔盐储罐与分布式光纤测温系统连接，所述分布式光纤测温系统包括测温主机、耐高温测温光缆以及控制系统，所述耐高温测温光缆设置在内储罐与外储罐之间，所述耐高温测温光缆通过熔盐储罐外的接线箱与测温主机连接，所述测温主机与控制系统连接。本实用新型通过熔盐储罐内耐高温测温光缆的布置，能够得到熔盐储罐全表面的实时温度和沿储罐夹层地面一圈的温度分布，在线监测实时温度以及温度变化趋势，防止熔盐结晶的同时，还能及时发现储罐泄漏，并采取相应的应急预案，保障储罐安全生产，赢得连续生产的时间，为企业提高经济效益。

Description

熔盐储罐测温及泄漏检测装置

技术领域

本实用新型属于光热发电站熔盐的储能系统技术领域，特别涉及一种适用于熔盐储罐的温度测量及泄漏检测的装置。

背景技术

随着我国雾霾和环境污染愈演愈烈，国家对新能源行业的政策支持力度也越来越大，储能以及太阳能热发电技术取得到了长足的发展，其中采用高温熔盐储能技术是解决新能源发电与电网匹配的重要途径，在新兴的光热电站中已经开始应用。大型熔盐储罐是熔盐光热发电技术中的关键设备，其寿命和安全直接关系到电站的长周期运行和经济效益。由于熔盐储罐面积大（约1000m²）、介质温度高（约600℃）以及制造经验缺少等因素，在国内外已经运行的大型熔盐储罐部分出现泄漏，给设备和工厂带来了巨大损失。因此为了保证光热电厂的长周期正常运行，大型熔盐储罐的实时在线温度监测和泄漏预警显得十分必要。

目前熔盐储罐有单壁罐和双壁罐两种结构形式，这两者都面临实时温度监测及泄漏预警问题。国内外大型熔盐储罐通常采用在罐体上安装点式温度传感器进行罐体测温的手段进行，这种点式测量的技术，有多个缺点：

1、不能连续精确测温，存在盲区。

2、不能精确定位。

3、连接电缆不耐高温。

4、抗电磁干扰弱。

5、安装维护成本高，系统复杂。

而且现有技术只有当泄漏量覆盖到温度监测点时泄漏才能被监测到，具有一定的延迟，而且也无法确定泄漏点的具体位置，加上温度传感器的使用寿命较短（约3～5年），一旦损坏储罐将失去泄漏报警功能。尤其这种大型熔盐储罐，温度传感器的布线长度和难度也大大增加，使投资成本增大。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够实时在线监视整个储罐温度，形成一个实时温度场，并且能对储罐泄漏进行在线监测、定位并提前预警，同时降低测温及泄漏监测成本的熔盐储罐测温及泄漏检测装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：熔盐储罐测温及泄漏检测装置，所述熔盐储罐包括内储罐和外储罐，其特征在于：所述熔盐储罐与分布式光纤测温系统连接，所述分布式光纤测温系统包括测温主机、耐高温测温光缆以及控制系统，所述耐高温测温光缆设置在内储罐与外储罐之间，所述耐高温测温光缆用于采集内储罐罐壁和内、外储罐之间空气隔热层的实时温度差，所述耐高温测温光缆通过熔盐储罐外的接线箱与测温主机连接，所述测温主机与控制系统连接。

本实用新型所述的熔盐储罐测温及泄漏检测装置，其所述耐高温测温光缆沿内储罐外壁且间隔一定距离环形敷设至罐底，所述耐高温测温光缆在内外储罐间夹层底部地面环形敷设一圈，所述耐高温测温光缆的两端与接线箱连接。

本实用新型所述的熔盐储罐测温及泄漏检测装置，其所述测温主机的一个光通道由连接光缆接入熔盐储罐的接线箱，在接线箱内连接光缆与耐高温测温光缆相接，所述耐高温测温光缆由熔盐储罐的内、外储罐之间的顶管口进入，所述耐高温测温光缆由上往下均匀敷设至罐底，所述耐高温测温光缆在罐底地表面敷设后，沿内储罐罐壁垂直向上敷设，并由熔盐储罐顶管口离开且连接入接线箱，再由连接光缆接入测温主机。

本实用新型所述的熔盐储罐测温及泄漏检测装置，其所述耐高温测温光缆通过卡接部件紧贴固定在内储罐的外罐壁上。

本实用新型所述的熔盐储罐测温及泄漏检测装置，其所述卡接部件包括设置有卡槽的卡接件，所述卡接件的卡槽扣在内储罐的罐壁上，并将耐高温测温光缆夹在中间，所述卡接件通过固定在内储罐罐壁上的锚固件支座进行固定。

本实用新型通过熔盐储罐内耐高温测温光缆的布置，能够得到熔盐储罐全表面的实时温度和沿储罐夹层地面一圈的温度分布，在线监测实时温度以及温度变化趋势，防止熔盐结晶的同时，还能及时发现储罐泄漏，并采取相应的应急预案，保障储罐安全生产，赢得连续生产的时间，为企业提高经济效益。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中单个储罐内的光缆布置示意图。

图3是本实用新型中光缆在罐壁上的安装示意图。

图中标记：1为内储罐，2为外储罐，3为测温主机，4为耐高温测温光缆，5为控制系统，6为接线箱，7为卡槽，8为卡接件，9为锚固件支座。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和2所示，一种熔盐储罐测温及泄漏检测装置，所述熔盐储罐包括内储罐1和外储罐2，所述熔盐储罐与分布式光纤测温系统连接，所述分布式光纤测温系统包括测温主机3、耐高温测温光缆4以及控制系统5，所述耐高温测温光缆4设置在内储罐1与外储罐2之间，所述耐高温测温光缆4用于采集内储罐1罐壁和内、外储罐之间空气隔热层的实时温度差来监测熔盐泄漏，所述耐高温测温光缆4通过熔盐储罐外的接线箱6与测温主机3连接，所述测温主机3与控制系统5连接。由于空气有良好的隔热性能，罐壁夹层之间的空气层的温度会低于储罐内介质的温度；空气热胀冷缩导致夹层内下部的空气比上部的空气温度低。所以，实时监测储罐内夹层地面的温度，一旦发现局部地面温度升高，就说明储罐内的高温熔盐介质发生了泄漏，通过光纤分段定位，可以精确查明泄漏位置及坐标。

其中，所述测温主机3的一个光通道由连接光缆接入熔盐储罐的接线箱6，在接线箱6内连接光缆与耐高温测温光缆4相接，所述耐高温测温光缆4由熔盐储罐的内、外储罐之间的顶管口进入，所述耐高温测温光缆4沿内储罐1外壁由上往下且间隔一定距离环形敷设，并且均匀敷设至罐底，所述耐高温测温光缆4在罐底的夹层地面环形敷设一圈，然后沿内储罐1罐壁垂直向上敷设，并由熔盐储罐顶管口离开且连接入接线箱6，再由连接光缆接入测温主机3。在本实施例中，所述耐高温测温光缆在内储罐外壁上间隔两米均匀敷设，间隔距离可根据要求调整，所述罐底的耐高温测温光缆在内外层罐体的夹层间靠近内层储罐壁0.3米处的地表面环形敷设一圈，距离可根据罐体容积等因素调整。

本实用新型采用物理方式把传感光缆沿储罐周长及夹层间地面敷设并将采集到的数据传输到测温主机。经过对数据的即时处理，分别得到储罐全表面的实时温度和沿储罐夹层内地面一圈的温度分布，如果储罐内整体或者局部温度变化超过预先设定的报警值，或者温度变化的趋势和速率超过设定报警值，系统将发出声光报警，并在终端上显示温度异常区域；如果储罐熔盐泄漏，将会顺着内罐壁流到夹层地面，测温光缆将接受到被熔盐淹没区域的温度变化，局部温度变化超过预先设定的报警值，或者温度变化的趋势和速率超过设定报警值，系统将发出声光报警，并在终端上显示温度异常区域。实时监测温度以及温度变化趋势，防止熔盐结晶的同时，还能及时发现储罐泄漏，并采取相应的应急预案，保障储罐安全生产，赢得连续生产的时间，为企业提高经济效益。

如图3所示，测温光缆敷设完毕后，所述耐高温测温光缆4通过卡接部件紧贴固定在内储罐1的外罐壁上，所述卡接部件包括设置有卡槽7的卡接件8，所述卡接件8的卡槽7扣在内储罐1的罐壁上，并将耐高温测温光缆4夹在中间，所述卡接件8通过固定在内储罐1罐壁上的锚固件支座9进行固定。

本实用新型通过安装在控制系统上的可视化监控软件，实时显示储罐温度分布图以及报警信息，而且还具有以下功能：

1、电子地图显示功能。用电子图形的方式呈现监测回路的温度值，当温度超过设定值时，在布局图上以不同颜色显示报警位置。

2、温度在线显示。显示监测回路的实时温度及报警指标的当前值。

3、泄漏报警。对监视的空间分段设置不同分区，对不同的部位进行不同标准的监视。

4、定位报警位置。当发生泄漏时，除了温度报警外，还能够精确定位温度异常点的位置信息并记录报警数据，方便及时找到问题并尽快执行应急处理预案。

5、光纤断裂报警及定位。当出现光纤断裂时报警并显示断裂位置。

同时，还可以将以上信息通过TCP/IP、MODBUS等通讯方式传输到DCS及其它上层网络系统进行实时监控显示。

本实用新型具有能够实现实时在线分布式测温和精确的泄漏定位，为熔盐储罐预热进料、熔盐泄漏区域的判断提供较为全面的信息，与传统点式测温传感器构成的测温、泄漏检测系统相比，具有成本低、定位精确、安全可靠等优点，在熔盐储罐测温及泄漏监测领域具有广阔的发展空间。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.熔盐储罐测温及泄漏检测装置，所述熔盐储罐包括内储罐（1）和外储罐（2），其特征在于：所述熔盐储罐与分布式光纤测温系统连接，所述分布式光纤测温系统包括测温主机（3）、耐高温测温光缆（4）以及控制系统（5），所述耐高温测温光缆（4）设置在内储罐（1）与外储罐（2）之间，所述耐高温测温光缆（4）用于采集内储罐（1）罐壁和内、外储罐之间空气隔热层的实时温度差，所述耐高温测温光缆（4）通过熔盐储罐外的接线箱（6）与测温主机（3）连接，所述测温主机（3）与控制系统（5）连接。

2.根据权利要求1所述的熔盐储罐测温及泄漏检测装置，其特征在于：所述耐高温测温光缆（4）沿内储罐（1）外壁且间隔一定距离环形敷设至罐底，所述耐高温测温光缆（4）在内外储罐间夹层底部地面环形敷设一圈，所述耐高温测温光缆（4）的两端与接线箱（6）连接。

3.根据权利要求2所述的熔盐储罐测温及泄漏检测装置，其特征在于：所述测温主机（3）的一个光通道由连接光缆接入熔盐储罐的接线箱（6），在接线箱（6）内连接光缆与耐高温测温光缆（4）相接，所述耐高温测温光缆（4）由熔盐储罐的内、外储罐之间的顶管口进入，所述耐高温测温光缆（4）由上往下均匀敷设至罐底，所述耐高温测温光缆（4）在罐底地表面敷设后，沿内储罐（1）罐壁垂直向上敷设，并由熔盐储罐顶管口离开且连接入接线箱（6），再由连接光缆接入测温主机（3）。

4.根据权利要求1、2或3所述的熔盐储罐测温及泄漏检测装置，其特征在于：所述耐高温测温光缆（4）通过卡接部件紧贴固定在内储罐（1）的外罐壁上。

5.根据权利要求4所述的熔盐储罐测温及泄漏检测装置，其特征在于：所述卡接部件包括设置有卡槽（7）的卡接件（8），所述卡接件（8）的卡槽（7）扣在内储罐（1）的罐壁上，并将耐高温测温光缆（4）夹在中间，所述卡接件（8）通过固定在内储罐（1）罐壁上的锚固件支座（9）进行固定。