一种固态盐初始熔化系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于储能技术领域，尤其涉及一种固态盐初始熔化系统及方法。
【背景技术】
[0002]熔融盐是盐类的熔融态液体，通常简称为熔盐。熔盐一般不含水，电导率较高、热稳定性好，广泛应用于工业及各种高科技领域中。早期熔盐主要用于电解冶金，随着对熔盐结构和性质的研究不断深入和科学技术的快速发展，熔盐做为储能介质的应用范围越来越宽广，尤其在新能源及节能减排领域中展现出重要作用。熔盐储能是指利用熔盐的使用温区大、比热容高、换热性能好等特点，利用熔盐将热量储存起来，需要利用热量的时候再通过换热器、传热工质和动力栗等设备将熔盐储存的热量取出以供使用。由于熔盐在300°C以上的高温区具有非常好的化学和热稳定性，且其具有环保无污染和价格便宜等优势，是优良的中高温热量储存介质。
[0003]固态盐的初始熔化是熔盐蓄热系统投入使用前的必备工作，常温下蓄热熔盐呈固态颗粒状，只有将固态盐按一定比例混合并升温熔化后注入熔盐蓄热罐中才能实现蓄热及相关热应用。随着大规模熔盐蓄热技术的快速发展和应用，固态盐初始熔化制备方案显得尤为重要。
[0004]固态盐的初始熔化多采用间接加热设备，即热载体(一般为导热油或三元熔盐)通过燃气锅炉或燃油锅炉获得热能后，在熔盐槽中经二次换热将固态盐熔化。这种间接加热技术比较成熟，但存在一定缺陷:一方面是对设备要求较高，需保证二次换热过程中无泄漏，如果导热油混入高温熔盐中会有爆炸危险；另一方面是由于存在二次换热，从而换热效率较低。
[0005]针对现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种采用气体燃料或电力直接加热方式对固态盐进行初始熔化和升温的固态盐初融系统。在冷炉启动状态下，首先使用电加热器将固态盐颗粒加热至熔融态，熔盐液位到达一定高度时，启动熔盐循环栗与熔盐锅炉和停止电加热器，低温熔盐在熔盐锅炉中被加热成高温熔盐，并回流到熔盐槽中与固态盐颗粒直接进行热交换，使固态盐颗粒完全熔化，熔盐输出栗将熔盐输送至储热罐以实现熔盐的工程应用。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种固态盐初始熔化系统及方法，采用气体燃料或电力直接加热熔盐，不需要二次换热，系统热效率高，固态盐熔化速度快。
[0007]本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种固态盐初始熔化系统，包括物料拆袋装置1、物料粉碎装置4、上料设备7、熔盐锅炉22、熔盐槽11、排气系统14、冷却系统23和温度控制系统24 ;所述物料拆袋装置1 一侧设有传送装置2，下方设有出料仓3 ;所述物料粉碎装置4上方设有入料斗5，一侧设有物料出口 6 ;所述上料设备7 —侧设有进料口 8，进料口 8的底端设有振动装置9，上料设备7另一侧设有出料口 10 ;所述上料设备7左方设有熔盐槽11 ;
[0008]所述熔盐槽11底端设有电加热器15，所述熔盐槽11内部的顶端从左至右依次设有熔盐循环栗18、熔盐输出栗19和搅拌器16，所述搅拌器16上方设有导流筒17，所述熔盐槽11顶端从左至右依次设有排气口 13和入盐口 12，所述排气口 13顶端设有排气系统14，所述熔盐槽11左方设有液位计20，所述液位计20左方设有温度控制系统24，所述熔盐槽11上方设有熔盐锅炉22和冷却系统23。
[0009]特别的，所述物料拆袋装置1的出料仓3与物料粉碎装置4的入料斗5连接，所述物料粉碎装置4的物料出口 6与上料设备7的进料口 8连接，所述上料设备7的出料口 10与熔盐槽11的入盐口 12连接，所述熔盐槽11上的熔盐循环栗18通过熔盐管道21与熔盐锅炉22形成回路。
[0010]特别的，所述冷却系统23分别与搅拌器16、熔盐循环栗18和熔盐输出栗19的轴承支架的夹套连接。
[0011]特别的，所述温度控制系统24分别与熔盐槽11、电加热器15和熔盐锅炉22中的温度传感器连接。
[0012]特别的，所述物料拆袋装置1、物料粉碎装置4和上料设备7均为自动化装置，所述电加热器15为浸没式电加热器，所述搅拌器16为推进式搅拌器，所述熔盐循环栗18和熔盐输出栗19均为液下离心栗，所述熔盐锅炉22为燃气锅炉或电加热锅炉。
[0013]—种固态盐初始熔化方法，所述固态盐依次通过物料拆袋装置1、物料粉碎装置4和上料设备7之后，从入盐口 12进入熔盐槽11，当熔盐槽11中的固态盐颗粒达到设定高度时，开启电加热器15将熔盐槽11中的固态盐颗粒加热变成熔融态；
[0014]当熔盐槽11中熔盐的液位高出熔盐循环栗18吸入口位置大约300?400mm时，依次启动熔盐循环栗18和熔盐锅炉22，这时熔盐循环栗18通过熔盐管道21将熔盐槽11中的低温熔盐送入熔盐锅炉22中加热，低温熔盐升温变成高温熔盐，然后回流到熔盐槽11中，高温熔盐可以对熔盐槽11中未熔化或新加入的固态盐颗粒直接进行热交换，使固态盐颗粒熔化；
[0015]当熔盐槽11中熔盐的体积占罐体积的70?80%时，启动熔盐输出栗19，将熔盐输送至储盐罐，供熔盐蓄热系统使用；
[0016]固态盐加料完成后，当熔盐槽11中熔盐温度达到指定温度时，依次停止熔盐锅炉22和熔盐循环栗18，熔盐输出栗19继续工作直到将熔盐槽11中的熔盐抽干。
[0017]特别的，所述固态盐是两种或多种无机盐混合物，也即用来作为蓄热介质的熔盐在熔化之前的固体状态。
[0018]本发明的有益效果为:
[0019]1、本发明采用气体燃料或电力直接加热熔盐，不需要二次换热，因此系统具有热效率高，固态盐熔化速度快等优点。
[0020]2、本发明可以实现对固态盐的粉碎、拆袋、熔化、过滤及同时输出高温熔融盐的连续作业。
[0021]3、本发明熔盐槽结构简单，不仅易于维护，而且设备投资成本低，有利于大规模推广应用。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图对本发明做进一步描述:
[0024]图中1-物料拆袋装置，2-传送装置，3-出料仓，4-物料粉碎装置，5-入料斗，6_物料出口，7-上料设备，8-进料口，9-振动装置，10-出料口，11-熔盐槽，12-入盐口，13-排气口，14-排气系统，15-电加热器，16-搅拌器，17-导流筒，18-熔盐循环栗，19-熔盐输出栗，20-液位计，21-熔盐管道，22-熔盐锅炉，23-冷却系统，24-温度控制系统。
[0025]实施例:
[0026]—种固态盐初始熔化系统，包括物料拆袋装置1、物料粉碎装置4、上料设备7、熔盐锅炉22、熔盐槽11、排气系统14、冷却系统23和温度控制系统24 ;所述物料拆袋装置1一侧设有传送装置2，下方设有出料仓3 ;所述物料粉碎装置4上方设有入料斗5，一侧设有物料出口 6 ;所述上料设备7 —侧设有进料口 8，进料口 8的底端设有振动装置9，上料设备7另一侧设有出料口 10 ;所述上料设备7左方设有熔盐槽11 ;
[0027]所述熔盐槽11底端设有电加热器15，所述熔盐槽11内部的顶端从左至右依次设有熔盐循环栗18，熔盐输出栗19和搅拌器16，所述搅拌器16上方设有导流筒17，所述熔盐槽11顶端从左至右依次设有排气口 13和入盐口 12，所述排气口 13顶端设有排气系统