第I联箱3中，将高温熔盐分为η个支路，分别送往η个换热管道5的进口，各个支路的高温熔盐在各自的换热管道I中呈蛇形曲折向下流动，并在流动过程中发生热交换，使高温混凝土储热体2温度不断上升，而高温熔盐温度不断下降而变为低温熔盐；各个支路的低温熔盐流入到第2联箱4，在第2联箱4中，将各个支路的低温熔盐汇聚后，打开放盐阀，通过出口管6向外排出；
[0045]循环上述过程，高温熔盐不断注入到换热管道I，在与高温混凝土储热体2发生热交换后，从换热管道I排出；从而不断对高温混凝土储热体2充热，通过第2温度测点8监测高温混凝土储热体2的吸热情况，当监测到高温混凝土储热体2的温度达到设定值时充热完成，停止向换热管道I的进口注入高温熔盐，并通过放盐阀，将换热管道I的残留熔盐排出；
[0046]对高温混凝土储热体2放热流程如下:
[0047]首先，打开排气阀，排放各个换热管道I的高压空气；
[0048]然后，关闭排气阀，低温熔盐通过进口管5流入到第I联箱3，在第I联箱3中，将低温熔盐分为η个支路，分别送往η个换热管道1，各个支路的低温熔盐在各自的换热管道I中呈蛇形曲折向下流动，并在流动过程中发生热交换，使高温混凝土储热体2温度不断下降而放热，而低温熔盐温度不断上升而变为高温熔盐；各个支路的高温熔盐流入到第2联箱4，在第2联箱4中，将各个支路的高温熔盐汇聚后，打开放盐阀，通过出口管6向外排出；
[0049]循环上述过程，低温熔盐不断注入到换热管道1，在与高温混凝土储热体2发生热交换后，从换热管道I排出；从而不断对高温混凝土储热体2放热，通过第2温度测点8监测高温混凝土储热体2的放热情况，当监测到高温混凝土储热体2的温度达到设定值时充热完成，停止向换热管道I注入低温熔盐，并通过放盐阀，将换热管道I的残留熔盐排出。
[0050]经试验，采用上述结构，对高温混凝土储热体充热可实现:高温熔盐(390度)在换热管道中流通，将高温混凝土从280度加热至380度，熔盐温度降至290度；对混凝土储热体放热时:低温熔盐在换热管道中流通，吸收高温混凝土的热量，熔盐从270度升温至370度，混凝土温度从380度降至280度。
[0051]此外，排气阀设置在系统最高处，当系统进盐时，打开排气阀，保证系统中空气充分排放。放盐阀设置在系统最低处，系统停止运行前，为保证熔盐不会在换热管道中残留凝固，打开放盐阀，系统中的熔盐通过自流从放盐阀中排放出去。
[0052]熔盐是一种有效的热传及存储介质，应用最为广泛，但是其存在建设成本高、运行维护费用高等缺点；而混凝土储热材料为光热电站提供了低成本的储热可选技术。混凝土储热作为固体储热的重要方式，具有配比多样性、高温稳定性、价格低廉等优点。本发明提供的熔盐/混凝土储放热换热器，采用熔盐作为传热介质，高温混凝土作为蓄热介质，对大型低成本太阳能热发电站的发展具有重要意义。
[0053]本发明提供的熔盐/混凝土储热换热器、储热系统及储热方法，具有以下优点:
[0054](I)安全性:本换热器的传热介质和蓄热介质分别为熔盐和混凝土，两种介质均成分稳定，不存在泄漏爆炸等风险，有效消除系统安全隐患；
[0055](2)经济性:蓄热介质采用混凝土，与常规蓄热介质相比，成本大大降低；
[0056](3)防凝设计:换热管道采用3%的坡度，排盐阀设置在低位点，系统停止运行时，换热管道不会残余熔盐。
[0057]因此，为一种价格低廉、操作简单、安全、稳定的储热系统，既适应于大型太阳能热电站储热系统的储热与换热，又适应于不稳定工业余热回收的热存储，对于可再生能源以及余热的充分利用具有重要意义。
[0058]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种熔盐/混凝土储热换热器，其特征在于，包括:高温混凝土储热体(2)、至少一个换热管道⑴、第I联箱⑶、第2联箱(4)、进口管(5)、出口管(6)、排气阀和放盐阀； 其中，各个所述换热管道(I)等距平行镶嵌于所述高温混凝土储热体(2)的内部；并且，各个所述换热管道(I)的进口均位于所述高温混凝土储热体(2)的上方，且分别密封连接到所述第I联箱(3)的各个支管接口，所述第I联箱(3)的总管与所述进口管(5)连接，在所述第I联箱(3)设置所述排气阀； 各个所述换热管道(I)的出口均位于所述高温混凝土储热体(2)的下方，且分别密封连接到所述第2联箱(4)的各个支管接口，所述第2联箱(4)的总管与所述出口管(6)连接，在所述第2联箱(4)的总管与所述出口管￠)的连接管道上，设置所述放盐阀。2.根据权利要求1所述的熔盐/混凝土储热换热器，其特征在于，所述换热管道(I)中流通介质为高温熔盐；在流体流动方向，所述换热管道(I)向下倾斜。3.根据权利要求2所述的熔盐/混凝土储热换热器，其特征在于，所述换热管道(I)向下倾斜的坡度为3%。4.根据权利要求1所述的熔盐/混凝土储热换热器，其特征在于，所述换热管道(I)为管道式蛇形管道。5.根据权利要求1所述的熔盐/混凝土储热换热器，其特征在于，还包括保温层；所述保温层包覆在所述高温混凝土储热体(2)的外部。6.根据权利要求5所述的熔盐/混凝土储热换热器，其特征在于，所述保温层的材料为高温硅酸铝和玻璃纤维形成的复合层材料。7.根据权利要求1所述的熔盐/混凝土储热换热器，其特征在于，还包括:第I温度测点(7)和第2温度测点⑶；所述第I温度测点(7)设置于所述高温混凝土储热体(2)的内部且靠近所述换热管道(I)的进口，用于测量所述高温混凝土储热体(2)的进口侧温度； 所述第2温度测点(8)设置于所述高温混凝土储热体(2)的内部且靠近所述换热管道(I)的出口，用于测量所述高温混凝土储热体(2)的出口侧温度。8.根据权利要求7所述的熔盐/混凝土储热换热器，其特征在于，所述第I温度测点(7)和所述第2温度测点⑶为热电偶温度测点。9.一种熔盐/混凝土储热系统，其特征在于，包括至少两个权利要求1-8任一项所述的熔盐/混凝土储热换热器；其中，各个所述熔盐/混凝土储热换热器为串联连接方式或并联连接方式。10.一种熔盐/混凝土储热方法，其特征在于，包括以下步骤: 对于单个熔盐/混凝土储热换热器，设共设置η个换热管道(I)，则: 对高温混凝土储热体(2)充热流程如下: 首先，打开排气阀，排放各个换热管道(I)的高压空气； 然后，关闭排气阀，高温熔盐通过进口管(5)流入到第I联箱(3)，在第I联箱(3)中，将高温熔盐分为η个支路，分别送往η个换热管道(5)的进口，各个支路的高温熔盐在各自的换热管道(I)中呈蛇形曲折向下流动，并在流动过程中发生热交换，使高温混凝土储热体(2)温度不断上升，而高温熔盐温度不断下降而变为低温熔盐；各个支路的低温熔盐流入到第2联箱(4)，在第2联箱(4)中，将各个支路的低温熔盐汇聚后，打开放盐阀，通过出口管(6)向外排出；循环上述过程，高温熔盐不断注入到换热管道(I)，在与高温混凝土储热体(2)发生热交换后，从换热管道(I)排出；从而不断对高温混凝土储热体(2)充热，通过第2温度测点(8)监测高温混凝土储热体(2)的吸热情况，当监测到高温混凝土储热体(2)的温度达到设定值时充热完成，停止向换热管道(I)的进口注入高温熔盐，并通过放盐阀，将换热管道(I)的残留熔盐排出； 对高温混凝土储热体(2)放热流程如下: 首先，打开排气阀，排放各个换热管道(I)的高压空气； 然后，关闭排气阀，低温熔盐通过进口管(5)流入到第I联箱(3)，在第I联箱(3)中，将低温熔盐分为η个支路，分别送往η个换热管道(I)，各个支路的低温熔盐在各自的换热管道(I)中呈蛇形曲折向下流动，并在流动过程中发生热交换，使高温混凝土储热体(2)温度不断下降而放热，而低温熔盐温度不断上升而变为高温熔盐；各个支路的高温熔盐流入到第2联箱(4)，在第2联箱(4)中，将各个支路的高温熔盐汇聚后，打开放盐阀，通过出口管(6)向外排出； 循环上述过程，低温熔盐不断注入到换热管道(I)，在与高温混凝土储热体(2)发生热交换后，从换热管道(I)排出；从而不断对高温混凝土储热体(2)放热，通过第2温度测点(8)监测高温混凝土储热体(2)的放热情况，当监测到高温混凝土储热体(2)的温度达到设定值时充热完成，停止向换热管道(I)注入低温熔盐，并通过放盐阀，将换热管道(I)的残留熔盐排出。
【专利摘要】本发明提供一种熔盐/混凝土储热换热器、储热系统及储热方法，熔盐/混凝土储热换热器包括：高温混凝土储热体(2)、至少一个换热管道(1)、第1联箱(3)、第2联箱(4)、进口管(5)、出口管(6)、排气阀和放盐阀。具有以下优点：(1)安全性：本换热器的传热介质和蓄热介质分别为熔盐和混凝土，两种介质均成分稳定，不存在泄漏爆炸等风险，有效消除系统安全隐患；(2)经济性：蓄热介质采用混凝土，与常规蓄热介质相比，成本大大降低；(3)防凝设计：换热管道采用3％的坡度，排盐阀设置在低位点，系统停止运行时，换热管道不会残余熔盐。
【IPC分类】F28D20/00
【公开号】CN105716463
【申请号】CN201410740070
【发明人】成斌, 孟凡腾, 蹇钊
【申请人】中广核太阳能开发有限公司, 中国广核集团有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2014年12月5日