CN219776447U - 一种蒸汽加热的单罐熔盐储热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种蒸汽加热的单罐熔盐储热系统，涉及储热技术领域，包括：储罐，储罐内填充有熔盐；夹套，夹套设置于储罐的顶部，并沿竖直方向伸入储罐内部，夹套内置有容纳腔，容纳腔内填充有换热介质；换热器，换热器包括设置于容纳腔内的换热管，换热管的入口端与热源或冷源连接，换热管的出口端与能源需求端连接。有益效果是无需设置熔盐管道，避免熔盐冷却凝固导致管道损坏的风险；换热器设置于夹套内，便于换热器取出维修更换；通过蒸汽发生装置产生的高温蒸汽加热熔盐，比传统的电加热更节省能耗成本，加热过程和放热过程共用一个换热器，无需分别设置加热换热器和放热换热器，节省设备成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及储热技术领域，尤其涉及一种蒸汽加热的单罐熔盐储热系统。
背景技术
储热技术是以储热材料为媒介将太阳能光热、地热、工业余热、低品位废热等热能储存起来，在需要的时候释放，力图解决由于时间、空间或强度上的热能供给与需求间不匹配所带来的问题，最大限度地提高整个系统的能源利用率而逐渐发展起来的一种技术。目前常见的储能蓄热技术主要有蒸汽蓄热技术、熔盐蓄热技术、相变材料蓄热技术以及固体材料蓄热技术等。火电灵活性改造和工业中有直接使用电加热熔盐储热，然后熔盐放热产生蒸汽的方式。但电是高品位能源，获取成本较高，且热→电→热多次转换整体效率较低，因此需要提供一种利用蒸汽加热熔盐储热供蒸汽系统，从而有效降低供蒸汽的运行成本。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种蒸汽加热的单罐熔盐储热系统，包括：
储罐，所述储罐内填充有熔盐；
夹套，所述夹套设置于所述储罐的顶部，并沿竖直方向伸入所述储罐内部，所述夹套内置有容纳腔，所述容纳腔内填充有换热介质；
换热器，所述换热器包括设置于所述容纳腔内的换热管，所述换热管的入口端与热源或冷源连接，所述换热管的出口端与能源需求端连接。
优选的，所述换热器在入口端设有两条分支管路，分别是第一分支管路和第二分支管路，所述第一分支管路与所述热源连接，所述第二分支管路与所述冷源连接；
所述换热器在出口端和所述能源需求端之间设有两条并联的第三分支管路和第四分支管路。
优选的，还包括控制阀单元，包括分别设置在所述第一分支管路、第二分支管路、第三分支管路和第四分支管路的第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀；所述第一控制阀和所述第二控制阀不同时开启，所述第一控制阀和所述第三控制阀同步开启或关闭，所述第二控制阀和所述第四控制阀同步开启或关闭。
优选的，所述第四分支管上设有减温器。
优选的，所述夹套的外侧设有多个肋板，所述肋板以所述夹套所在的轴为轴心等角度的布置。
优选的，所述换热器包括至少一个所述换热管，所述换热管一对一的放置于所述容纳腔中，所述换热管之间串联连接。
优选的，所述换热管采用蛇形管。
优选的，所述换热管和所述夹套之间采用法兰连接，所述法兰设置在所述夹套的顶部。
优选的，所述换热介质为导热油。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
1)采用储罐储存熔盐，换热器设置于储罐内，不用将熔盐泵出，避免熔盐冷却凝固导致管道损坏的风险；
2)通过夹套将换热器和熔盐隔开，防止熔盐冷却凝固导致换热器无法取出，便于换热器维修更换；
3)加热和放热过程均通过同一个换热器，无需分别设置加热换热器和放热换热器，节省成本和空间；
4)通过蒸汽发生装置产生的高温蒸汽加热熔盐，比传统的电加热更节省能耗成本。
附图说明
图1为本实用新型的较佳的实施例中，蒸汽加热的单罐熔盐储热系统的结构示意图；
图2为本实用新型的较佳的实施例中，多个换热管在储罐中连接的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实用新型并不限定于该实施方式，只要符合本实用新型的主旨，则其他实施方式也可以属于本实用新型的范畴。
本实用新型的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种蒸汽加热的单罐熔盐储热系统，如图1所示，包括：
储罐1，储罐1内填充有熔盐2；
夹套3，夹套3设置于储罐1的顶部，并沿竖直方向伸入储罐1内部，夹套3内置有容纳腔31，在容纳腔31内填充有换热介质32。
换热器，换热器包括设置于所述容纳腔31内的换热管4，插入容纳腔31中的换热管4浸没在换热介质32中。
所述换热管4的入口端与热源或冷源连接，所述换热管的出口端与作为能源需求端的外部用热设备7连接。
具体的，本实施例中，采用高温蒸汽发生装置6作为热源，采用储水装置9作为冷源。
如图1所示，所述换热器4在入口端设有两条分支管路，分别是第一分支管路51和第二分支管路81，所述第一分支管路51与高温蒸汽发生装置6连接，所述第二分支管路81与储水装置9连接。为了构建与热/冷源的通路，所述换热器4在出口端设有两条并联的第三分支管路52和第四分支管路82与外部用热设备7连接，第一分支管路51和第三分支管路52连成通路，第二分支管路81和第四分支管路82连成通路。
本实用新型实施例中，热源通路和冷源通路非同步开启，如图1所示，还包括控制阀组件，包括分别设置在第一分支管路51和第二分支管路81上第一控制阀301和第三控制阀302，以及在第二分支管路81和第四分支管路82分别设置的第二控制阀401和第四控制阀402。
具体的，本实施例中，加热时将第一控制阀301和第三控制阀302打开，第二控制阀401和第四控制阀402关闭，使用高温蒸汽发生装置6输出的高温蒸汽对熔盐2进行加热；放热时将第二控制阀401和第四控制阀402打开，第一控制阀301和第三控制阀302关闭进行放热，使得加热过程和放热过程共用同一个换热器，但放热过程和加热过程互不干扰。
具体的，本实施例中，在储罐1中填充熔盐2，并将换热管4设置于储罐1顶部，不用将熔盐2从储罐1中泵出，无需熔盐管道，降低成本，且避免了熔盐2冷却凝固后管道冻堵的风险。
换热管4通过夹套3与熔盐2隔开，便于换热管4的维修更换，也避免了熔盐2冷却凝固时换热管4无法取出。
储热时，换热管4通过开启的热源通路接收从高温蒸汽发生装置6输出的高温蒸汽，换热管4通过换热介质32将热量传递给熔盐2储存热量，直至储罐1内的温度达到上限温度，带有余温的蒸汽可通过加热出口管52供给外部用热设备7，也可直接排出。
具体的，本实施例中，冷源通路用于进行放热过程时将储存的热量放出。放热时，储水装置9将存储的水通过放热入口管81进入换热管4，熔盐2通过换热介质32将水加热，产生高温蒸汽供给外部用热设备7。
本实用新型的较佳的实施例中，如图1所示，放热出口管82上设有减温器100。
具体的，本实施例中，放热过程产生的高温蒸汽温度有时会过高，在放热出口管82中设置减温器100将高温蒸汽降至需求温度后再供给外部用热设备7。
本实用新型的较佳的实施例中，如图1所示，所述夹套3的外侧设有多个肋板33，所述肋板33以所述夹套3所在的轴为轴心等角度的布置，用于增大受热面积以提高换热效率。
本实用新型的较佳的实施例中，如图2所示，换热器包括至少一个所述换热管4，多个换热管4一对一的放置于所述容纳腔中，换热管4之间通过连接管200串联连接。
具体的，本实施例中，为进一步提高换热效率，如图2所示，换热管4可以设置多个换热管4，多个换热管4按“Z”字型走势布置在储罐1中，相邻之间的换热管4之间通过连接管200连接，进行多次换热。
本实用新型的较佳的实施例中，换热管4采用的是下端裸露的蛇形管，插入到容纳腔31的换热介质32中；换热管4和夹套3之间采用法兰连接，法兰设置在夹套3的顶部。
本实用新型的较佳的实施例中，换热介质32为导热油。
以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种蒸汽加热的单罐熔盐储热系统，其特征在于，包括：
储罐，所述储罐内填充有熔盐；
夹套，所述夹套设置于所述储罐的顶部，并沿竖直方向伸入所述储罐内部，所述夹套内置有容纳腔，所述容纳腔内填充有换热介质；
换热器，所述换热器包括设置于所述容纳腔内的换热管，所述换热管的入口端与热源或冷源连接，所述换热管的出口端与能源需求端连接。
2.根据权利要求1所述的单罐熔盐储热系统，其特征在于，所述换热器在入口端设有两条分支管路，分别是第一分支管路和第二分支管路，所述第一分支管路与所述热源连接，所述第二分支管路与所述冷源连接；
所述换热器在出口端和所述能源需求端之间设有两条并联的第三分支管路和第四分支管路。
3.根据权利要求2所述的单罐熔盐储热系统，其特征在于，还包括控制阀单元，包括分别设置在所述第一分支管路、第二分支管路、第三分支管路和第四分支管路的第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀；所述第一控制阀和所述第二控制阀不同时开启，所述第一控制阀和所述第三控制阀同步开启或关闭，所述第二控制阀和所述第四控制阀同步开启或关闭。
4.根据权利要求2所述的单罐熔盐储热系统，其特征在于，所述第四分支管上设有减温器。
5.根据权利要求1所述的单罐熔盐储热系统，其特征在于，所述夹套的外侧设有多个肋板，所述肋板以所述夹套所在的轴为轴心等角度的布置。
6.根据权利要求1所述的单罐熔盐储热系统，其特征在于，所述换热器包括至少一个所述换热管，所述换热管一对一的放置于所述容纳腔中，所述换热管之间串联连接。
7.根据权利要求1或6所述的单罐熔盐储热系统，其特征在于，所述换热管采用蛇形管。
8.根据权利要求7所述的单罐熔盐储热系统，其特征在于，所述换热管和所述夹套之间采用法兰连接，所述法兰设置在所述夹套的顶部。
9.根据权利要求1所述的单罐熔盐储热系统，其特征在于，所述换热介质为导热油。
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