CN208222880U - 一种太阳能光热换热系统的熔盐排空系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种太阳能光热换热系统的熔盐排空系统，其包括熔盐排空罐、换热组件、低温熔盐罐以及压缩空气源；熔盐排空罐的最高点低于换热组件和相应管道的最低点；换热组件的熔盐出口通过重力自排管道与熔盐排空罐的熔盐进口连通，熔盐排空罐的熔盐出口通过熔盐回流管道与低温熔盐罐的熔盐进口连通。优点在于：本实用新型通过对熔盐排空罐的低位布置，降低了建设要求及建设成本；利用压缩空气作为熔盐驱动气源，无需设置熔盐排空泵，减少了初期投入；压缩空气可将熔盐全部排出，避免了熔盐排空罐内残留熔盐的现象，无需额外设置熔盐排空系统防凝电加热装置，节约了后期运行维护成本。

Description

一种太阳能光热换热系统的熔盐排空系统

技术领域：

本实用新型涉及一种熔盐排空系统，尤其涉及一种太阳能光热换热系统的熔盐排空系统。

背景技术：

太阳能热发电中熔盐作为一种高热容量的储热介质，被广泛应用于太阳能热发电技术中。熔盐的使用温度区间为250℃～565℃，温度梯度达300℃以上，而且在这个区间内熔盐始终保持液体状态，所以熔盐管道系统压力十分小，在工作区间内熔盐可以在低压状态下储存大约三倍于水的热量，这就使得其在工业应用上有很大的优势。但熔盐也有较大缺点，易凝结性，在系统停运时，如果不能及时排空系统设备、管道和管件内的熔盐，容易导致熔盐温度降至凝固点温度之下，凝结为固态阻塞系统，届时所有的设备和管道都将面临着报废，造成的损失不可估量。所以需要设置安全有效的熔盐排空系统，在系统停运时，将系统设备、管道和管件内熔盐完全排空，并回收至低温熔盐罐内，以便熔盐循环利用。

目前常用的熔盐排空主要方法为：将换热组件高位布置，换热组件及相应管道内的熔盐经管道通过重力自流的方式流至熔盐排空罐，然后由布置于熔盐排空罐顶部的熔盐排空泵将熔盐排空罐内的熔盐驱动至低温熔盐罐内。此方法的缺点是：换热组件平台高度高，对支撑结构强度及稳定性要求高，同时还增加了与平台相连接的综合管架的高度与长度，增加了建设成本；熔盐排空泵价格较高，且需要定期维护；使用熔盐排空泵无法将熔盐排空罐内的熔盐全部排空，需要额外设置一套熔盐防凝电加热装置，通过持续加热来防止熔盐排空罐内残留的熔盐凝结，增加了运行成本。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、建设成本低的太阳能光热换热系统的熔盐排空系统。

本实用新型由如下技术方案实施：

一种太阳能光热换热系统的熔盐排空系统，其包括熔盐排空罐、换热组件、低温熔盐罐以及压缩空气源；

所述熔盐排空罐的最高点低于所述换热组件和相应管道的最低点；

所述换热组件的熔盐出口通过重力自排管道与所述熔盐排空罐的熔盐进口连通，所述熔盐排空罐的熔盐出口通过熔盐回流管道与所述低温熔盐罐的熔盐进口连通；

所述压缩空气源的空气出口通过压缩空气管道与位于所述熔盐排空罐顶部的空气进口连通；

在所述重力自排管道、所述熔盐回流管道及所述压缩空气管道上均设有阀门。

进一步的，所述低温熔盐罐的熔盐排空进口位于所述低温熔盐罐最大液位的上方。

进一步的，所述换热组件包括若干油盐换热器，每个所述油盐换热器的熔盐排空出口均通过所述重力自排管道与所述熔盐排空罐的熔盐进口连通。

进一步的，所述换热组件包括预热器、蒸发器、过热器及再热器，所述预热器、所述蒸发器、所述过热器及所述再热器的熔盐排空出口均通过所述重力自排管道与所述熔盐排空罐的熔盐进口连通。

进一步的，在所述熔盐排空罐的底部一侧开设有排空井，所述排空井的熔盐出口通过所述熔盐回流管道与所述低温熔盐罐的熔盐进口连通；所述熔盐排空罐的底部设有排空顺坡，且所述排空井位于所述排空顺坡的最低位；所述排空顺坡的坡度不小于2°。

进一步的，所述重力自排管道沿所述换热组件至所述熔盐排空罐方向设有自排顺坡，所述自排顺坡的坡度不小于10°。

本实用新型的优点：

本实用新型通过对熔盐排空罐的低位布置，降低了建设要求及建设成本；利用压缩空气作为熔盐驱动气源，无需设置熔盐排空泵，减少了初期投入；压缩空气可将熔盐全部排出，避免了熔盐排空罐内残留熔盐的现象，无需额外设置熔盐排空系统防凝电加热装置，节约了后期运行维护成本。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例的系统结构示意图。

图中：熔盐排空罐1、换热组件2、低温熔盐罐3、压缩空气源4、重力自排管道5、熔盐回流管道6、压缩空气管道7、排空井8。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1所示的一种太阳能光热换热系统的熔盐排空系统，其包括熔盐排空罐1、换热组件2、低温熔盐罐3以及压缩空气源4；

熔盐排空罐1布置高度低于换热组件2和相应管道的最低点，在熔盐排空罐1的底部一侧开设有排空井8，熔盐排空罐1的底部设有排空顺坡，排空顺坡的坡度不小于2°，且排空井8位于排空顺坡的最低位，在排空顺坡的作用下，熔盐排空罐1内的熔盐可全部排入排空井8，进而进入低温熔盐罐3中，避免部分熔盐残留在熔盐排空罐1内；

换热组件2的熔盐出口通过重力自排管道5与熔盐排空罐1的熔盐进口连通，排空井8的熔盐出口通过熔盐回流管道6与低温熔盐罐3的熔盐进口连通，重力自排管道5沿换热组件2至熔盐排空罐1方向设有自排顺坡，自排顺坡的坡度不小于10°，保证换热组件2内的熔盐全部通过重力自排管道5排至熔盐排空罐1内，避免换热组件2及相应的管道内有熔盐残留发生凝结；

压缩空气源4的空气出口通过压缩空气管道7与位于熔盐排空罐1顶部的空气进口连通，使压缩空气作为驱动熔盐的气源，使熔盐排空罐1内的熔盐顺利回流至低温熔盐罐3内；

在重力自排管道5、熔盐回流管道6及压缩空气管道7上均设有阀门。

低温熔盐罐3的熔盐排空进口位于低温熔盐罐3最大液位的上方，防止低温熔盐罐3中的熔盐会溢流回熔盐排空罐1内。

换热组件2包括若干适用于导热油与熔盐换热的油盐换热器，每个油盐换热器的熔盐排空出口均通过重力自排管道5与熔盐排空罐1的熔盐进口连通。

换热组件2包括适用于熔盐与水或水蒸气换热的预热器、蒸发器、过热器及再热器，预热器、蒸发器、过热器及再热器的熔盐排空出口均通过重力自排管道5与熔盐排空罐1的熔盐进口连通。

工作原理：

当系统长时间停运时，通过打开重力自排管道5上的阀门，使换热组件2及相应管道内的熔盐通过重力自排管道5排至熔盐排空罐1内，直至换热组件2及相应管道内的熔盐全部排空后，关闭重力自排管道5上的阀门；打开熔盐回流管道6及压缩空气管道7上的阀门，使压缩空气通过熔盐排空罐1顶部的空气进口进入熔盐排空罐1内，驱动熔盐排空罐1内的熔盐通过熔盐回流管道6流至低温熔盐罐3内储存。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种太阳能光热换热系统的熔盐排空系统，其特征在于，其包括熔盐排空罐、换热组件、低温熔盐罐以及压缩空气源；

所述熔盐排空罐的最高点低于所述换热组件和相应管道的最低点；

所述换热组件的熔盐出口通过重力自排管道与所述熔盐排空罐的熔盐进口连通，所述熔盐排空罐的熔盐出口通过熔盐回流管道与所述低温熔盐罐的熔盐进口连通；

所述压缩空气源的空气出口通过压缩空气管道与位于所述熔盐排空罐顶部的空气进口连通；

在所述重力自排管道、所述熔盐回流管道及所述压缩空气管道上均设有阀门。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能光热换热系统的熔盐排空系统，其特征在于，所述低温熔盐罐的熔盐排空进口位于所述低温熔盐罐最大液位的上方。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能光热换热系统的熔盐排空系统，其特征在于，所述换热组件包括若干油盐换热器，每个所述油盐换热器的熔盐排空出口均通过所述重力自排管道与所述熔盐排空罐的熔盐进口连通。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能光热换热系统的熔盐排空系统，其特征在于，所述换热组件包括预热器、蒸发器、过热器及再热器，所述预热器、所述蒸发器、所述过热器及所述再热器的熔盐排空出口均通过所述重力自排管道与所述熔盐排空罐的熔盐进口连通。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能光热换热系统的熔盐排空系统，其特征在于，在所述熔盐排空罐的底部一侧开设有排空井，所述排空井的熔盐出口通过所述熔盐回流管道与所述低温熔盐罐的熔盐进口连通；所述熔盐排空罐的底部设有排空顺坡，且所述排空井位于所述排空顺坡的最低位；所述排空顺坡的坡度不小于2°。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能光热换热系统的熔盐排空系统，其特征在于，所述重力自排管道沿所述换热组件至所述熔盐排空罐方向设有自排顺坡，所述自排顺坡的坡度不小于10°。