CN209116560U - 一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热系统，包括低温熔盐罐、高温熔盐罐、储盐罐、压缩气体装置、换热器、高温熔盐泵、低温熔盐泵、高温熔盐阀、低温熔盐阀、气体阀，吸热器；所述的储盐罐数量不少于2个，并采用并联排列方式。本实用新型的有益效果是：通过并联排列多个储盐罐，减小了单个储盐罐的体积，降低了储盐罐加工制造难度和投资成本；提高了熔盐罐利用率，任何一个单一储盐罐发生故障不影响系统正常运行，通过避免在熔盐罐底部开孔，降低了熔盐泄露风险；同时通过气体压缩装置与多罐式熔盐相结合的方法，减少了系统中熔盐泵的使用数量，降低了系统运行成本，增加了系统运行的安全可靠性。

Description

一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热系统

技术领域

本实用新型涉及熔盐储能领域，尤其涉及一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热系统。

背景技术

当前我国太阳能光伏发电、风能等新能源存在间歇性和波动性的问题，熔盐作为储能材料具有储能密度高、无毒无害、廉价易得、对环境友好、安全等优点能够很好的解决上述问题。利用熔盐蓄热技术，将低谷电或弃风弃光的“垃圾电”对熔盐进行加热从而为建筑物供热供暖或为工业提供蒸汽，不仅可以大幅削减电网峰谷差，增强电网的输电能力，而且可以提高可再生能源的利用效率，缓解采暖季的雾霾问题。

目前熔盐储能系统主要为双罐系统，包括一个冷盐罐和一个热盐罐。冷盐罐中低温熔盐被泵输送到加热器升温后进入热盐罐储存再被输送到换热设备，随着储能需求的增加，熔盐罐体积增大，加工制造难度增加，同时设备危险性增大，容易造成熔盐外泄，不利于系统的安全稳定运行，同时任何一个储盐罐发生故障，系统需要全部停止运行，对企业影响和损失较大。

实用新型内容

本实用新型提供了一种解决上述问题或者部分地解决上述问题的压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热系统。

本实用新型的技术方案为：

一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热系统，包括高温熔盐罐、低温熔盐罐、储盐罐、熔盐管道、高温熔盐泵、低温熔盐泵、低温熔盐阀、高温熔盐阀、气体压缩装置、气体阀、吸热器、换热器。

所述高温熔盐罐、低温熔盐罐和储盐罐的形状为立体筒状或圆筒形卧式。

所述储盐罐为并联排列方式，数量不少于2个。

所述低温熔盐泵、高温熔盐泵、低温熔盐阀、高温熔盐阀安装位置均在储盐罐、高温熔盐罐、低温熔盐罐的上方。

所述吸热器为塔式光热系统的中央吸热器，槽式光热系统的集热器，线性菲涅尔光热系统的集热器，电加热装置。

换热器吸热介质是水或导热油。

压缩气体装置中气体是空气或氮气。

本实用新型采用压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热系统，储盐罐采用并联排列方式，减小单个熔盐罐体积，提高了熔盐罐容积利用率，降低加工制造难度，避免在熔盐罐底部开孔，降低了熔盐泄露风险，任何一个单一储盐罐发生故障，系统均可以正常稳定运行，同时减少了系统中熔盐泵的使用数量，降低了系统运行成本，增加了系统运行的安全可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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为本实用新型一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热系统。

其中，1-低温熔盐罐，2-低温熔盐泵，3-吸热器，4-高温熔盐罐，5-第一低温熔盐阀，6-第一储盐罐，7-第一高温熔盐泵，8-第二低温熔盐阀，9-第二高温熔盐阀，10-第三低温熔盐阀，11-第三高温熔盐阀，12-气体压缩装置，13-第一气体阀，14-第二储盐罐，15-二气体阀，16-第四高温熔盐阀，17-第四低温熔盐阀，18-第五低温熔盐阀，19-换热器，20-第五高温熔盐阀。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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地描述，显热，所描述的实施例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

图1为本实用新型实施例提供的一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热系统结构示意图，如图1所示，包括低温熔盐罐1，低温熔盐泵2，吸热器3，高温熔盐罐4，第一低温熔盐阀5，第一储盐罐6，第一高温熔盐泵7，第二低温熔盐阀8，第二高温熔盐阀9，第三低温熔盐阀10，第三高温熔盐阀11，气体压缩装置12，第一气体阀13，第二储盐罐14，第二气体阀15，第四高温熔盐阀16，第四低温熔盐阀17，第五低温熔盐阀18，换热器19和第五高温熔盐阀20。

低温熔盐罐1通过低温熔盐泵2与吸热器3连接，第一储盐罐6、第二储盐罐14与吸热器3并列连接，吸热器3与第一储盐罐6之间设有第二高温熔盐阀9，吸热器3与第二储盐罐14之间设有第四高温熔盐阀16；第一储盐罐6通过第三高温熔盐阀11与高温熔盐罐4连接；第二储盐罐14通过第五高温熔盐阀20与高温熔盐罐4连接；第一储盐罐6通过两条并联的支路与低温熔盐罐1连接，第一条支路中，第一储盐罐6通过第三低温熔盐阀10与低温熔盐罐1连接，第二条支路中，第一储盐罐6通过第二低温熔盐阀8和第一低温熔盐阀5与低温熔盐罐1连接；第二储盐罐14通过两条并联的支路与低温熔盐罐1连接，第一条支路中，第二储盐罐14通过第四低温熔盐阀17与低温熔盐罐1连接，第二条支路中，第二储盐罐14通过第五低温熔盐阀18和第一低温熔盐阀5与低温熔盐罐1连接；高温熔盐罐4与低温熔盐罐1之间通过第一高温熔盐泵7、换热器19及第一低温熔盐阀5连接；第二低温熔盐阀8和第五低温熔盐阀18与第一低温熔盐阀5并联连接；第一储盐罐6和第二储盐罐14之间通过第一气体阀13、气体压缩装置12和第二气体阀15连接。

系统蓄热过程，第一储盐罐6和储盐罐14中充满低温熔盐，首先打开第一气体阀13，第三低温熔盐阀10，关闭其余所有阀门，通过气体压缩装置12将第一储盐罐6中低温熔盐输送到低温熔盐罐1，然后通过低温熔盐泵2将低温熔盐罐1中的低温熔盐抽入到吸热器3中，关闭第四高温熔盐阀16，打开第二高温熔盐阀9，从吸热器3中流出的高温熔盐流进第一储盐罐6中，同时打开第一气体阀13，第三高温熔盐阀11通过气体压缩装置12将高温熔盐压入到高温熔盐罐4中，然后通过第一高温熔盐泵7进入换热器19进行换热，同时关闭第五低温熔盐阀18，第二低温熔盐阀8，打开第一低温熔盐阀5，使流出换热器19的低温熔盐流入低温熔盐罐1中，低温熔盐泵2的流量大于第一高温熔盐泵7的流量，因此直至第一储盐罐6中充满高温熔盐，依照此流程使第二储盐罐14中充满高温熔盐。

系统放热过程，第一储盐罐6和储盐罐14中充满高温熔盐，首先打开气体阀13和第三高温熔盐阀11，关闭第三低温熔盐阀10，第二低温熔盐阀8和第二高温熔盐阀9，通过气体压缩装置12将第一储盐罐6中的高温熔盐压入第二高温熔盐罐4中，然后通过第一高温熔盐泵7流入换热器19进行换热，同时关闭第五低温熔盐阀18，第二低温熔盐阀8，打开第一低温熔盐阀5，低温熔盐从第二换热器19流入到低温熔盐罐1中，直至第一储盐罐6中高温熔盐全部排出，此时低温熔盐罐1中充满低温熔盐。依此方法，通过气体压缩装置12将第二储盐罐14中的高温熔盐压入高温熔盐罐4中，然后通过第一高温熔盐泵7流入换热器19进行换热，同时关闭第五低温熔盐阀18，第一低温熔盐阀5，打开第二低温熔盐阀8，低温熔盐从第四换热器16流入第一储盐罐6中，直至第二储盐罐14中高温熔盐全部排出，此时第一储盐罐6中充满低温熔盐。

所述高温熔盐罐4、低温熔盐罐1、第一储盐罐6和第二储盐罐14的形状为立体筒状或圆筒形卧式。

所述第一储盐罐6和第二储盐罐14为并联排列方式，系统中第一储盐罐6和第二储盐罐14的总数量不少于2个。

低温熔盐泵、高温熔盐泵、低温熔盐阀和高温熔盐阀安装位置均在储盐罐、高温熔盐罐、低温熔盐罐的上方。

所述吸热器3为塔式光热系统的中央吸热器，槽式光热系统的集热器，线性菲涅尔光热系统的集热器或电加热装置。

换热器19的吸热介质是水或导热油。

压缩气体装置中气体是空气或氮气。

实施例2

与实施例1中的结构相类似，本系统并联设有第三储盐罐，第三储盐罐与第一储盐罐6和第二储盐罐14为并联布设，按照熔盐储能系统的工作需要，满足系统的工作要求；此外，当任何一个储盐罐发生故障时候，此系统均可以正常稳定运行，保证整个安全可靠性。

本实用新型实施例提供的一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热系统，通过并联排列多个储盐罐，减小了单个储盐罐的体积，提高了熔盐罐容积利用率，降低加工制造难度，避免在熔盐罐底部开孔，降低了熔盐泄露风险，任何一个单一储盐罐发生故障，系统均可以正常稳定运行，同时减少了系统中熔盐泵的使用数量，降低了系统运行成本，增加了系统运行的安全可靠性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型个实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热系统，其特征在于：包括低温熔盐罐(1)，低温熔盐泵(2)，吸热器(3)，高温熔盐罐(4)，第一低温熔盐阀(5)，第一储盐罐(6)，第一高温熔盐泵(7)，第二低温熔盐阀(8)，第二高温熔盐阀(9)，第三低温熔盐阀(10)，第三高温熔盐阀(11)，气体压缩装置(12)，第一气体阀(13)，第二储盐罐(14)，第二气体阀(15)，第四高温熔盐阀(16)，第四低温熔盐阀(17)，第五低温熔盐阀(18)，换热器(19)和第五高温熔盐阀(20)；

低温熔盐罐(1)通过低温熔盐泵(2)与吸热器(3)连接，第一储盐罐(6)、第二储盐罐(14)与吸热器(3)并列连接，吸热器(3)与第一储盐罐(6)之间设有第二高温熔盐阀(9)，吸热器(3)与第二储盐罐(14)之间设有第四高温熔盐阀(16)；第一储盐罐(6)通过第三高温熔盐阀(11)与高温熔盐罐(4)连接；第二储盐罐(14)通过第五高温熔盐阀(20)与高温熔盐罐(4)连接；第一储盐罐(6)通过两条并联的支路与低温熔盐罐(1)连接，第一条支路中，第一储盐罐(6)通过第三低温熔盐阀(10)与低温熔盐罐(1)连接，第二条支路中，第一储盐罐(6)通过第二低温熔盐阀(8)和第一低温熔盐阀(5)与低温熔盐罐(1)连接；第二储盐罐(14)通过两条并联的支路与低温熔盐罐(1)连接，第一条支路中，第二储盐罐(14)通过第四低温熔盐阀(17)与低温熔盐罐(1)连接，第二条支路中，第二储盐罐(14)通过第五低温熔盐阀(18)和第一低温熔盐阀(5)与低温熔盐罐(1)连接；高温熔盐罐(4)与低温熔盐罐(1)之间通过第一高温熔盐泵(7)、换热器(19)及第一低温熔盐阀(5)连接；第二低温熔盐阀(8)和第五低温熔盐阀(18)与第一低温熔盐阀(5)并联连接；第一储盐罐(6)和第二储盐罐(14)之间通过第一气体阀(13)、气体压缩装置(12)和第二气体阀(15)连接。

2.根据权利要求1所述的一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热系统，其特征在于：所述高温熔盐罐(4)、低温熔盐罐(1)、第一储盐罐(6)和第二储盐罐(14)的形状为立体筒状或圆筒形卧式。

3.根据权利要求1所述的一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热系统，其特征在于：所述第一储盐罐(6)和第二储盐罐(14)为并联排列方式，系统中第一储盐罐(6)和第二储盐罐(14)的数量不少于2个。

4.根据权利要求1所述的一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热系统，其特征在于：所述吸热器(3)为塔式光热系统的中央吸热器，槽式光热系统的集热器，线性菲涅尔光热系统的集热器或电加热装置。

5.根据权利要求1所述的一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热系统，其特征在于：换热器(19)的吸热介质是水或导热油。

6.根据权利要求1所述的一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热系统，其特征在于：压缩气体装置中气体是空气或氮气。