一种高效相变储热介质熔化炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及储能装置技术领域，尤其是一种高效相变储热介质熔化炉。
【背景技术】
[0002]太阳能光热发电系统中储能是关键且必不可少的一个重要环节，储能介质多为相变储热介质，通过储热介质的相变达到吸热和放热，从而实现储热功能，商业化运行的光热电站，相变储热介质的使用量一般在3万吨左右甚至更多，熔化炉的熔化量一般为每天720吨以上，熔化速度快速、高效、安全的储热介质熔化炉成为光热电站建设的必备。
[0003]目前使用的相变介质熔化炉有两种，一种是传统的列管式相变介质熔化炉，一种是圆形坩祸式相变介质熔化炉.
[0004]传统的热载体炉将粉状的相变储热介质加热到熔点以上，使其在熔融流动状态下循环使用。最高工作温度为600°C的高温。将粉状的相变储热介质放入相变储热介质槽，通过槽内安装的高压蒸汽加热管或电加热管进行加热融化，直加热到槽内的相变储热介质的粘度可以用储热介质循环栗打循环，使整个系统成为流动可循环状态后，储热介质栗将相变储热介质送到热载体炉的吸热管内进一步循环升温，达到可以使用的温度。由于是在管内吸热，容易造成局部吸热不均匀，导致温度过高使相变储热介质分解，形成吸附膜，吸附在吸热管内壁，久而久之造成吸热效率降低，影响系统安全运行；同时由于相变储热介质在管内吸热，设备运行易出现管道堵塞，造成无法修复的损伤，影响整个相变储热介质熔化系统安全。系统设备种类多，兼容性差，投资成本高。
[0005]圆形坩祸式相变介质熔化炉工作时固态相变介质可以直接进入熔化装置内，但是，内锅外部有一个供燃烧设备工作的燃烧腔，燃烧腔另外一面用隔热耐火材料包裹，系统工作时，燃烧腔里的热量有一部分被隔热耐火材料吸收并散失，燃烧设备产生的热量不能最大程度的被相变储热介质吸收；由于燃烧设备喷出的加热火焰直接加热内锅外壁，因此对内锅建造材质要求比较高，一般采用不锈钢进行建造，材料成本极高，生产制造难度大，建造成本高。隔热耐火材料层大大增加了设备的整体重量，同时，燃烧腔也占据了坩祸的有效空间，使内锅的相变介质有效装载量低，换热系数低，热量损失大，故而增加设备运输成本和设备安全性。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是进一步提高相变储热介质熔化炉的熔盐速度和熔盐效率，本发明提供了一种高效相变储热介质熔化炉，直接将加热烧嘴产生的热量通过加热管进入到保温筒体内进行换热，以将固体相变储热介质熔化成液体，熔盐效率高，热量利用率高，并且设备耐热性能要求降低，节省了大量的设备投入资金，降低了生产成本。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0008]—种高效相变储热介质熔化炉，其特征在于包括:
[0009]保温筒体，所述保温筒体具有用于加注相变储热介质的加注口，具有用于排出液态相变储热介质的排出口，所述保温筒体外侧壁设有若干个将保温筒体内部和外部连通的支撑管，所述支撑管内固定有加热腔，加热腔与支撑管密封连接，将保温筒体内部和外部相隔呙，
[0010]加热烧嘴，所述加热烧嘴固定设置在所述加热腔内，和
[0011]排烟管，
[0012]所述每个加热腔和排烟管通过设置在保温筒体内部的若干根加热管连通。
[0013]为了使保温筒体受热均匀，所述若干个支撑管均匀设置在保温筒体外侧壁。
[0014]为了快速高效输送加热烧嘴产生的热量，所述每个加热腔通过2-5根加热管与排烟管连通。
[0015]为了解决现有的固态相变储热介质加注口敞开于空气中，固态相变储热介质加注时，熔化炉内的高温空气将源源不断的在空气中扩散流失，形成空气污染，热量流失也降低了换热效率，影响熔化效率的问题，所述加注口处设有阻止熔化炉内的热气向外溢出的密封加注箱，所述密封加注箱包括箱体，所述箱体内设有转轴，所述转轴周向上固定有若干密封挡板，所述转轴的转动通过箱体外的驱动电机驱动。
[0016]作为优选，所述若干密封挡板均匀布置在转轴周向上。
[0017]为了解决现有的固态相变储热介质加注口和液态储热介质排出口均位于熔化炉上部，固态相变储热介质易出现未熔化便通过排出口排出，造成排出口堵塞，造成设备故障，影响熔化效率的问题，所述排出口设置在熔化炉侧壁上部，所述保温筒体内部排出口处固定设有一用于防止加注口加入的固态相变储热介质进入排出口的挡板。
[0018]具体地，所述挡板、保温筒体内侧壁和保温筒体顶部围合成一下部开口的液态相变储热介质排出通道。
[0019]为了防止熔化装置挡板内的空气无法排出而形成盲管，影响液态相变储热介质排出，所述排出通道内设有便于释放排出通道内空气的放空口。
[0020]具体地，所述放空口位于保温筒体顶部或位于保温筒体侧壁、排出口上方，使排出通道与外界连通。
[0021]作为优选，所述排出通道内设有温度传感器和/或液位仪。
[0022]具体地，所述保温筒体为圆柱体。
[0023]具体地，所述保温筒体为多棱柱体，所述加热烧嘴的喷射方向平行于相邻一侧壁。
[0024]具体地，所述保温筒体的每个侧面均设置有支撑管。
[0025]进一步的，所述支撑管内的加热烧嘴的喷射方向与水平面平行。
[0026]具体地，所述支撑管内的加热烧嘴的喷射方向与保温筒体的轴线相交。
[0027]进一步的，所述支撑管内的加热烧嘴的喷射方向与保温筒体的轴线垂直相交。
[0028]作为优选，所述加热管为环形排布的环形管。
[0029]作为优选，所述加热管为螺旋盘管。
[0030]具体地，所述加热烧嘴的喷射方向为环形管或螺旋盘管形成的柱体的切线方向。
[0031]具体地，所述加热烧嘴的喷射方向为环形管或螺旋盘管形成的柱体的横截面的切线方向。
[0032]作为优选，所述保温筒体包括外壳和内锅，以及设置在外壳和内锅之间的保温层。
[0033]具体地，所述保温层为岩棉、硅酸铝棉或二氧化硅气凝胶。
[0034]具体地，所述内锅的材料为锅炉钢。
[0035]本发明的有益效果是:本发明提供的一种高效相变储热介质熔化炉，直接将加热烧嘴产生的热量通过加热管进入到保温筒体内进行换热，以将固体相变储热介质熔化成液体，熔盐效率高，热量利用率高，并且设备耐热性能要求降低，节省了大量的设备投入资金，降低了生产成本；加注口处设置了密封加注箱，可以在加注的时候避免内筒体的热量流失，一方面避免了空气的污染，另一方面避免了热量的流失，从根本上提高了熔化效率；排出口处固定了一块用于防止加注口加入的固态相变储热介质进入排出口的挡板，可以有效防止加注口加入的固态相变储热介质进入到排出口造成排出口堵塞；排出通道内设有便于释放排出通道内空气的放空口，防止熔化装置挡板内的空气无法排出而形成盲管，影响液态相变储热介质排出；温度传感器和液位仪均和固态相变介质加注装置进行联动控制，当熔化装置挡板内的温度低于设定温度时，温度传感器给予信号，使固态相变介质加注速度降低或停止加注；当熔化装置挡板内的液位超过设定高度时，液位仪给予信号，使固态相变介质加注速度降低或停止加注，能够保证熔盐的顺利进行。
【附图说明】
[0036]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0037]图1是本发明的实施例1的结构示意图；
[0038]图2是图1的剖视图；
[0039]图3是图2的A-A向剖视图
[0040]图4是本发明的实施例2的结构示意图；
[0041]图5是图4的俯视图；
[0042]图6是本发明的实施例3的结构示意图；
[0043]图7是图6的俯视图；
[0044]图8是本发明的实施例4的结构示意图；
[0045]图9是图8的俯视图；
[0046]图10是本发明的正五棱柱形熔化炉；
[0047]图11是本发明的正六棱柱形熔化炉；
[0048]图12是本发明的实施例5的结构示意图。
[0049]图中:1.保温筒体，2.加注口，3.排出口，4.支撑管，5.加热腔，6.加热烧嘴，7.排烟管，8.加热管，9.密封加注箱，10.箱体，11.转轴，12.密封挡板，13.驱动电机，14.挡板，15.排出通道，16.放空口，17.温度传感器，18.液位仪，19.外壳，20.内锅，21.保温层。
【具体实施方式】
[0050]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0051]实施例1
[0052]如图1-图3所示，一种高效相变储热介质熔化炉，包括:
[0053]保温筒体1，保温筒体I具有用于加注相变储热介质的加注口 2，具有用于排出液态相变储热介质的排出口 3，保温筒体I外侧壁设有若干个将保温筒体I内部和外部连通的支撑管4，若干个支撑管4均匀设置在保温筒体I外侧壁，支撑管