专利名称：一种熔盐储热库的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能热发电储热系统，具体涉及一种熔盐储热库。
背景技术：
太阳能热发电中抛物面槽式系统是目前技术最成熟、应用最广泛的太阳能热发电技术，系统主要由两大部分组成由数百行抛物面槽式反射镜构成的太阳能集热场，和一套传统的蒸汽涡轮发电装置。聚光反射槽由经过表面处理的金属薄板制成，单轴太阳追踪系统保证将80 100倍汇聚的太阳光准确反射到热吸收管上，并将管路内流动的合成油 加热到400°C的高温(使用熔盐等新型介质可以达到更高的温度)，高温热油被输送到一个热交换器，并在那里产生蒸汽来驱动传统的涡轮发电机。在一些较新的槽式CSP电站中还有一个重要组成部分储热罐。它使用熔盐作为介质将太阳能以热能的形式储存起来，需要的时候再放出热量用于发电。但储热装置的加入会明显提高项目的单位功率造价。由于目前槽式CSP电站所主要采用的热介质合成油只能被加热到400°C，而在此温度下产生的蒸汽质量一般，限制了后端发电机组的运行效率，从而使整个电站的年度发电效率仅能达到 14% 16%。目前在建的一些大型示范项目中，正在尝试使用熔盐等新型导热介质(可以被加热到550°C以上的高温)的方法来提高槽式CSP电站的发电效率。
发明内容
本发明需要解决技术问题是提供一种可以将收集的太阳能热量储存在熔盐介质中，通过回路管道存入储热库中保存再用的熔盐储热库。一种熔盐储热库，由低温储罐设备、高温储罐设备、换热系统、氮气管道系统及液态熔盐管道组成一个封闭的系统，其特征在于所述的氮气管道系统包括氮气管道及储氮罐，在储氮罐和氮气管道之间设有氮气压缩机、氮气冷却器及一快阀，所述的储氮罐和氮气管道之间还并联设有一压力控制阀，所述的氮气管道连通低温储罐设备、高温储罐设备及液态熔盐管道，所述的换热系统通过液态熔盐管道分别连接低温储罐设备和高温储罐设备，所述的换热系统包括支架，支架上设有6个熔盐热交换器，所述的熔盐热交换器分别通过液态熔盐管道及导热油管道连接在一起；所述的低温储罐设备包括一低温储罐，高温储罐设备包括一高温储罐，所述的低温储罐和高温储罐内设有熔盐保温加热棒，所述的低温储罐和高温储罐上部分别设有热惰性气体进出口、膨胀箱、自动安全阀、装料及排垢进出口、热电偶及磁性液位计；所述的液态熔盐管道一端设于低温储罐内，另一端设于高温储罐，在液态熔盐管道的两端头处设有熔盐自吸泵；所述的液态熔盐管道上还设有两个熔盐泵，一个熔盐泵连通低温储罐，另一个熔盐泵连通高温储罐，在液态熔盐管道上位于熔盐泵与低温储罐之间设有一隔绝阀，在液态熔盐管道上位于熔盐泵与高温储罐之间分也设有一隔绝阀。所述的液态熔盐管道与低温储罐及高温储罐交口处分别设有一熔盐注入环。
所述的热电偶及磁性液位计通过一个端口伸入到低温储罐及高温储罐内。所述的熔盐保温加热棒为八根，低温储罐内四根，高温储罐内四根，熔盐保温加热棒的连接端头位于低温储罐和高温储罐外部，位于内部的熔盐保温加热棒外设有不锈钢作为外壳。所述的低温储罐和高温储罐外壳由三层结构构成，外面一层为钢板层，中间一层为高铝陶瓷纤维层，内层为奥氏体层。所述的低温储罐和高温储罐底部为六层结构，由地平面向上分别是，高铝钢玉砖层、素混凝土层、无缝钢管层、钢筋混凝土层、多晶体莫来石纤维层及奥氏体层。所述的低温储罐和高温储罐与地平面的连接处设有地脚加强筋。本发明的工作流程为，充热过程当白天光场集热器中导热流体(HTF)收集的热量足以用于发电，且还有剩余，剩余的热量就会被储存到熔盐储热系统中，载有剩余热量的HTF通过导油管被注入到HTF-熔盐热交换器，与此同时冷罐中292°C熔盐被熔盐泵注入热交换器，与HTF发生热交换，最终温度达到386°C的高温熔盐通过热灌中的熔盐注入环被注入到热罐中保温。储热过程在热罐中的高温熔盐由于热耗散，其温度将下降。通过罐体中的保温加热棒，使高温熔盐维持在386 °C的温度水平。放热过程当夜晚集热器停止工作后(或白天光场集热器收集的热量不足以维持50丽的设计电输出功率时)，电站将热罐中存储的386°C的高温熔盐通过熔盐泵将高温熔盐注入HTF-熔盐热交换器，使386°C的熔盐与HTF发生热交换，交换后的熔盐降温至 2920C，通过冷罐中的熔盐注入环被注入冷罐中保温。这部分获得热能的HTF通过HTF回路被用于继续发电。本发明的优点在于，在储热时熔盐的温度将加热至386°C ；放热时，系统的熔盐将冷却到约292°C;在两种情况下，熔盐都是液态；冷/热盐分别存储在独立的存储罐里；具有单独冷热罐的热存储系统的优点就是储热和放热都可以发生在一恒定温度。
图1是本发明结构示意图；图2是本发明俯视图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。如图1、图2所示，一种熔盐储热库，由低温储罐设备36、高温储罐设备36、、换热系统37、氮气管道系统及液态熔盐管道组成一个封闭的系统，氮气管道系统包括氮气管道10 及储氮罐22，在储氮罐22和氮气管道10之间设有氮气压缩机21、氮气冷却器19及一快阀 23，储氮罐22和氮气管道10之间还并联设有一压力控制阀20，氮气管道10连通低温储罐设备36、高温储罐设备36、及液态熔盐管道13，换热系统37通过液态熔盐管道13分别连接低温储罐设备36和高温储罐设备36、，换热系统37包括支架18，支架18上设有6个熔盐热交换器11，熔盐热交换器11分别通过液态熔盐管道13及导热油管道17连接在一起；
低温储罐设备36包括一低温储罐1，高温储罐设备36、包括一高温储罐Γ，低温储罐1和高温储罐Γ内设有熔盐保温加热棒15，低温储罐1和高温储罐Γ上部分别设有热惰性气体进出口 2、膨胀箱3、自动安全阀4、装料及排垢进出口 5、热电偶6及磁性液位计 7 ； 液态熔盐管道13 —端设于低温储罐内1，另一端设于高温储罐厂，在液态熔盐管道13的两端头处设有熔盐自吸泵35 ；液态熔盐管道13上还设有两个熔盐泵9、9、，一个熔盐泵9连通低温储罐1，另一个熔盐泵9、连通高温储罐Γ，在液态熔盐管道13上位于熔盐泵9与低温储罐1之间设有一隔绝阀8，在液态熔盐管道13上位于熔盐泵9、与高温储罐f之间分也设有一隔绝阀8、；液态熔盐管道13与低温储罐1及高温储罐f交口处分别设有一熔盐注入环12。热电偶6及磁性液位计7通过一个端口伸入到低温储罐1及高温储罐厂内。熔盐保温加热棒15为八根，低温储罐1内四根，高温储罐厂内四根，熔盐保温加热棒15的连接端头16位于低温储罐1和高温储罐f外部，位于内部的熔盐保温加热棒外设有不锈钢作为外壳14。低温储罐1和高温储罐f外壳由三层结构构成，外面一层为钢板层24，中间一层为高铝陶瓷纤维层25，内层为奥氏体层26。低温储罐1和高温储罐f底部为六层结构，由地平面33向上分别是，高铝钢玉砖层34、素混凝土层32、无缝钢管层31、钢筋混凝土层30、多晶体莫来石纤维层29及奥氏体层28。低温储罐1和高温储罐f与地平面33的连接处设有地脚加强筋27。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1.一种熔盐储热库，由低温储罐设备、高温储罐设备、换热系统、氮气管道系统及液态熔盐管道组成一个封闭的系统，其特征在于所述的氮气管道系统包括氮气管道及储氮罐， 在储氮罐和氮气管道之间设有氮气压缩机、氮气冷却器及一快阀，所述的储氮罐和氮气管道之间还并联设有一压力控制阀，所述的氮气管道连通低温储罐设备、高温储罐设备及液态熔盐管道，所述的换热系统通过液态熔盐管道分别连接低温储罐设备和高温储罐设备， 所述的换热系统包括支架，支架上设有6个熔盐热交换器，所述的熔盐热交换器分别通过液态熔盐管道及导热油管道连接在一起；所述的低温储罐设备包括一低温储罐，所述的高温储罐设备包括一高温储罐，所述的低温储罐和高温储罐内设有熔盐保温加热棒，所述的低温储罐和高温储罐上部分别设有热惰性气体进出口、膨胀箱、自动安全阀、装料及排垢进出口、热电偶及磁性液位计；所述的液态熔盐管道一端设于低温储罐内，另一端设于高温储罐，在液态熔盐管道的两端头处设有熔盐自吸泵；所述的液态熔盐管道上还设有两个熔盐泵，一个熔盐泵连通低温储罐，另一个熔盐泵连通高温储罐，在液态熔盐管道上位于熔盐泵与低温储罐之间设有一隔绝阀，在液态熔盐管道上位于熔盐泵与高温储罐之间分也设有一隔绝阀。
2.根据权利要求1所述的一种熔盐储热库，其特征在于所述的液态熔盐管道与低温储罐及高温储罐交口处分别设有一熔盐注入环。
3.根据权利要求1所述的一种熔盐储热库，其特征在于所述的热电偶及磁性液位计通过一个端口伸入到低温储罐及高温储罐内。
4.根据权利要求1所述的一种熔盐储热库，其特征在于所述的熔盐保温加热棒为八根，低温储罐内四根，高温储罐内四根，熔盐保温加热棒的连接端头位于低温储罐和高温储罐外部，位于内部的熔盐保温加热棒外设有不锈钢作为外壳。
5.根据权利要求1所述的一种熔盐储热库，其特征在于所述的低温储罐和高温储罐外壳由三层结构构成，外面一层为钢板层，中间一层为高铝陶瓷纤维层，内层为奥氏体层。
6.根据权利要求1所述的一种熔盐储热库，其特征在于所述的低温储罐和高温储罐底部为六层结构，由地平面向上分别是，高铝钢玉砖层、素混凝土层、无缝钢管层、钢筋混凝土层、多晶体莫来石纤维层及奥氏体层。
7.根据权利要求1所述的一种熔盐储热库，其特征在于所述的低温储罐和高温储罐与地平面的连接处设有地脚加强筋。
全文摘要
一种熔盐储热库，涉及太阳能热发电储热系统，由低温储罐设备、高温储罐设备、换热系统、氮气管道系统及液态熔盐管道组成一个封闭的系统，其特征在于所述的氮气管道系统包括氮气管道及储氮罐，所述的氮气管道连通低温储罐设备、高温储罐设备及液态熔盐管道，所述的换热系统通过液态熔盐管道分别连接低温储罐设备和高温储罐设备，所述的低温储罐设备包括一低温储罐，高温储罐设备包括一高温储罐，所述的液态熔盐管道一端设于低温储罐内，另一端设于高温储罐，本发明在储热时熔盐的温度将加热至386℃；放热时，系统的熔盐将冷却到约292℃；在两种情况下，熔盐都是液态；冷/热盐分别存储在独立的存储罐里；具有单独冷热罐的热存储系统的优点就是储热和放热都可以发生在一恒定温度。
文档编号F28D20/00GK102155806SQ20111007613
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者朱伟, 章文扬, 谢中立 申请人:杭州立扬聚光蓄热科技有限公司