本发明涉及熔盐加热系统领域，尤其涉及一种熔盐熔化系统及方法。
背景技术：
太阳能高温热发电技术是太阳能规模利用的一个重要方向，对人类解决化石能源危机、空气污染等问题具有深远的意义。太阳能高温热发电采用的工质有水(水蒸汽)、熔盐、空气、导热油、液态金属和其他导热介质等。由于太阳能波动性及不连续性，太阳能光热发电必须有大规模储热才能连续稳定。熔融盐有使用温度高、温度范围宽、流动特性好、热容量大等特性，用来储热正好可以弥补太阳能不稳定的问题，是目前应用最广的太阳能储热工质。
熔盐通常是硝酸盐，在常温下为固体，由生产厂家制成粉末或颗粒。在熔盐进入太阳能热发电储热系统前，需要先进行熔化。由于在太阳能热发电中，熔盐用量特别大，达到几千吨甚至几万吨，所以如何提供足够大的加热功率能够将这么多熔盐在较短时间内熔化成为了一个问题。初步估算，如果要实现200吨/天的化盐量，需要的加热功率为1.7MW。
熔盐熔化在需要大功率的情形下，更倾向于使用燃气作为能量来源而不是电，并且电站运行可能需要燃气作为后备能源。不过燃气熔盐炉通常需要液态盐来作为工质，如何熔化第一批盐得到液态盐也是需要考虑的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种熔盐熔化系统及方法，以有效地得到液态熔盐。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种熔盐熔化系统，包括熔盐炉和化盐槽；
所述化盐槽的顶部设置有加盐口和熔盐泵，所述熔盐泵的泵体伸入到化盐槽内的熔盐液面之下；
所述化盐槽的底部设置有加热装置和熔盐排出口，所述熔盐排出口处设置有第一阀门；
所述熔盐泵的泵体的出液端通过第一管道与熔盐炉连通，用于将化盐槽内的熔盐输送至熔盐炉，所述第一管道上设置有第二阀门；
所述化盐槽通过第二管道与熔盐炉连通，用于将熔盐炉内的熔盐输送至化盐槽；
所述化盐槽内固定设置有过滤板，所述过滤板将化盐槽分隔为第一区域和第二区域；
所述加盐口和加热装置设置于化盐槽的第一区域，所述熔盐泵和熔盐排出口设置于所述化盐槽的第二区域。
在本发明的一些具体实施方式中，所述过滤板的顶端与化盐槽的顶部固定连接，所述过滤板的底端与化盐槽的底部固定连接。
在本发明的一些具体实施方式中，所述第一管道与熔盐炉的接合点低于所述第二管道与熔盐炉的接合点。
在本发明的一些具体实施方式中，所述第二管道与化盐槽的接合点设置于所述化盐槽的第一区域。
在本发明的一些具体实施方式中，所述化盐槽的第一区域的顶部设置有搅拌器，所述搅拌器的搅拌杆伸入到化盐槽内的熔盐液面之下。
在本发明的一些具体实施方式中，所述化盐槽第二区域的顶部设置有溢流口。
在本发明的一些具体实施方式中，所述熔盐炉为采用天然气作为热源的熔盐炉。
一种熔盐熔化方法，利用上述的熔盐熔化系统进行熔盐熔化，该方法具体包括如下步骤：
S1加盐步骤：将固态熔盐从加盐口加入化盐槽的第一区域；
S2熔盐熔化步骤：打开加热装置，使化盐槽内的固态熔盐受热熔化；
S3过滤步骤：熔化后的液态熔盐经过滤板进入化盐槽的第二区域；
S4熔盐转移步骤：打开熔盐泵及第二阀门，将化盐槽第二区域内的液态熔盐输送至熔盐炉，并在熔盐炉内继续受热，形成高温液态熔盐；
S5熔盐回流步骤：当熔盐炉内的液态熔盐的高度到达第二管道与熔盐炉的接合点时，熔盐炉内的高温液态熔盐通过第二管道回流到化盐槽的第一区域，且回流后的高温液态熔盐同时对第一区域内的固态熔盐进行加热；
重复S1至S5，直至液态熔盐总量达到预设要求。
在本发明的一些具体实施方式中，还包括搅拌步骤：打开搅拌器，使熔盐得到充分搅拌，受热均匀。
在本发明的一些具体实施方式中，还包括熔盐溢出步骤：当化盐槽第二区域中的液态熔盐高度到达溢流口时，通过溢流口将化盐槽内的液态熔盐排出。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
1)本发明的熔盐熔化系统在启动时主要采用电加热的方式熔化固态盐，之后将初始利用电加热装置熔化的液态熔盐转移至熔盐炉中，利用熔盐炉使液态熔盐升温转化为高温液态熔盐，之后将高温液态熔盐重新转移至化盐槽中，利用高温液态熔盐加热后续新加入的固态熔盐，如此设计，整个熔盐熔化系统形成一个加热循环，由于熔盐炉中是利用天燃气燃烧来加热熔盐，与单独使用电加热装置加热的方式相比，加热的效率更高，成本更低；
2)本发明通过在化盐槽内设置过滤板，将化盐槽分为两个区域，通过过滤板的过滤作用，可避免化盐槽的第一区域中的固态熔盐进入第二区域，影响熔盐泵的正常工作；
3)本发明通过在化盐槽的第一区域设置搅拌器，可以使得化盐槽内的熔盐得到充分搅拌，受热均匀，同时，由于有过滤板的存在，即使搅拌器扰动化盐槽内的固态熔盐，固态熔盐仍会被隔离在第一区域，不会进入第二区域而影响熔盐泵的正常工作；
4)本发明在化盐槽的第二区域的上部设置溢流口，当化盐槽内已被熔化并且过滤好的液态熔盐的高度到达溢流口时，能够自动溢流出化盐槽，从而可以实现熔盐熔化系统的不间断连续工作，提高化盐效率。如果不设置溢流口，当化盐槽内的熔盐量过多时，就必须将整个熔盐熔化系统关停，将化盐槽内的熔盐排出后才能继续正常化盐，因此，需要频繁开关熔盐熔化系统，会对熔盐熔化系统的工作效率产生较大影响。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本发明实施例提供的熔盐熔化系统的结构示意图。
符号说明：
1-熔盐炉，2-第二管道，3-第一管道，4-第二阀门，5-第一阀门，6-熔盐排出口，7-溢流口，8-熔盐泵，9-第二区域，10-过滤板，11-搅拌器，12-加盐口，13-化盐槽，14-第一区域，15-加热装置
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的熔盐熔化系统及方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参阅图1，本发明实施例提供的熔盐熔化系统包括：熔盐炉1和化盐槽13；化盐槽13顶部设置有加盐口12和熔盐泵8，熔盐泵8的泵体伸入到化盐槽13内的熔盐液面之下；化盐槽13底部设置有加热装置15和熔盐排出口6，熔盐排出口6处设置有第一阀门5；熔盐泵8的泵体的出液端通过第一管道3与熔盐炉1连通，用于将化盐槽13内的熔盐输送至熔盐炉1，第一管道3上设置有第二阀门4；化盐槽13通过第二管道2与熔盐炉1连通，用于将熔盐炉1内的熔盐输送至化盐槽13；化盐槽内设置有过滤板10，过滤板10将化盐槽分隔为第一区域14和第二区域9；加盐口12和加热装置15设置于化盐槽13的第一区域14，熔盐泵8和熔盐排出口6设置于化盐槽13的第二区域9。其中，熔盐炉1为采用天然气作为热源的熔盐炉。
本发明的熔盐熔化系统在启动时主要采用电加热的方式熔化固态盐，之后将初始利用电加热装置熔化的液态熔盐转移至熔盐炉中，利用熔盐炉使液态熔盐升温转化为高温液态熔盐，之后将高温液态熔盐重新转移至化盐槽中，利用高温液态熔盐加热后续新加入的固态熔盐，如此设计，整个熔盐熔化系统形成一个加热循环，通过熔盐在化盐槽和熔盐炉中的循环，从而使熔盐得到类似搅拌的扰动，使熔盐受热均匀，提高化盐效率；同时，通过设置过滤板，可避免第一区域中的较大的固态盐到达熔盐泵附近，影响熔盐泵的正常工作。并且由于熔盐炉中是利用天燃气燃烧来加热熔盐，与单独使用电加热装置加热的方式相比，加热的效率更高，成本更低；
具体地，过滤板的连接方式为：过滤板10顶端与化盐槽13顶部固定连接，过滤板10底端与化盐槽13底部固定连接。
作为优选实施方式，第一管道3与熔盐炉1的接合点低于第二管道2与熔盐炉1的接合点。从而有利于转移到熔盐炉内的液态熔盐在熔盐炉内经过充分加热后才回流至化盐槽内，有利于快速提升化盐槽内的熔盐温度，加速固态熔盐的熔化。
作为进一步优选实施方式，第二管道2与化盐槽13的接合点设置于化盐槽13的第一区域14。由于来自熔盐炉1中的液态熔盐具有较高的温度，将具有较高温度的液态熔盐导入第一区域14，有利于快速提升第一区域14中的熔盐温度，加快第一区域14中固态盐熔化。
作为优选实施方式，化盐槽13的第一区域14的顶部设置有搅拌器11，搅拌器11的搅拌杆伸入到化盐槽13内的熔盐液面之下。设置搅拌器，可加剧第一区域中的熔盐扰动，从而使沉积于化盐槽13底部的固态熔盐得到更好的加热。
作为优选实施方式，化盐槽13的第二区域9的顶部设置有溢流口7。当化盐槽13内已被熔化并且过滤好的熔盐高度到达溢流口7时，能够自动溢流出化盐槽13，之后进入到熔盐存储装置中存储或进入到其他系统中进一步处理，可以实现熔盐熔化系统的不间断连续工作，提高化盐效率。如果不设置溢流口，当化盐槽内的熔盐量过多时，就必须将整个熔盐熔化系统关停，将化盐槽内的熔盐排出后才能继续正常化盐，因此，需要频繁开关熔盐熔化系统，会对熔盐熔化系统的工作效率产生较大影响。
同时，本发明还提供了一种熔盐熔化方法，该方法上述的熔盐熔化系统进行熔盐熔化，具体包括如下步骤：
S1加盐步骤：将固态熔盐从加盐口12加入化盐槽13的第一区域14；
S2熔盐熔化步骤：打开加热装置15，使化盐槽13内的固态熔盐受热熔化；
S3过滤步骤：熔化后的液态熔盐经过滤板10过滤后进入化盐槽13的第二区域9；未熔化的固态熔盐被过滤板10阻隔在化盐槽13的第一区域14中继续受热，进一步熔化，直至转变为液态熔盐后再经过滤板10进入化盐槽13的第二区域9。
S4熔盐转移步骤：打开熔盐泵8及第二阀门4，将化盐槽13第二区域9内的液态熔盐通过第一管道3输送至熔盐炉1，并在熔盐炉1内继续受热，形成高温液态熔盐；
S5熔盐回流步骤：当熔盐炉1内的液态熔盐的高度到达第二管道2与熔盐炉1的接合点时，熔盐炉1内的高温液态熔盐通过第二管道2回流到化盐槽13的第一区域14，且回流后的高温液态熔盐同时对第一区域14内的固态熔盐进行加热；
重复S1至S5，直至液态熔盐总量达到预设要求。当熔化的熔盐总量达到要求后，打开第一阀门5，将化盐槽内的液态熔盐全部排出到熔盐储罐内存储，或排出到熔盐熔化系统之外的其他系统中作进一步处理或应用。
需要说明的是，当形成有初始的液态熔盐后，上述步骤之间并没有严格的时间先后顺序，也就是说在S2熔盐熔化步骤开始，形成有液态熔盐后，S3过滤步骤、S4熔盐转移步骤就可以开始进行，并不一定需要等S2熔盐熔化步骤中固态熔盐完全融化后再进行；同样，S5熔盐回流步骤也是只要满足熔盐炉1内的液态熔盐的高度到达第二管道2与熔盐炉1的接合点时就可进行，并不一定要等S4熔盐转移步骤完成后才开始。当形成有初始的液态熔盐后，上述步骤可并行进行。
作为优选实施方式，该方法还包括搅拌步骤：打开搅拌器11，使熔盐得到充分搅拌，受热均匀。具体地，该方法整体包括以下步骤：
S1加盐步骤：将固态熔盐从加盐口12加入化盐槽13的第一区域14；
S2熔盐熔化步骤：打开加热装置15，使化盐槽13内的固态熔盐受热熔化；
S21搅拌步骤：打开搅拌器11，使熔盐得到充分搅拌，受热均匀；加速熔化，转变为液态熔盐；
S3过滤步骤：熔化后的液态熔盐经过滤板10过滤后进入化盐槽13的第二区域9；未熔化的固态熔盐被过滤板10阻隔在化盐槽13的第一区域14中继续受热，进一步熔化，直至转变为液态熔盐后再经过滤板10进入化盐槽13的第二区域9。
S4熔盐转移步骤：打开熔盐泵8及第二阀门4，将化盐槽13第二区域9内的液态熔盐通过第一管道3输送至熔盐炉1，并在熔盐炉1内继续受热，形成高温液态熔盐；
S5熔盐回流步骤：当熔盐炉1内的液态熔盐的高度到达第二管道2与熔盐炉1的接合点时，熔盐炉1内的高温液态熔盐通过第二管道2回流到化盐槽13的第一区域14，且回流后的高温液态熔盐同时对第一区域14内的固态熔盐进行加热；
重复S1至S5，直至液态熔盐总量达到预设要求。当熔化的熔盐总量达到要求后，打开第一阀门5，将化盐槽内的液态熔盐全部排出到熔盐储罐内存储，或排出到熔盐熔化系统之外的其他系统中作进一步处理或应用。
在该实施方式中，搅拌步骤设置在S2熔盐熔化步骤与S3过滤步骤之间，然而需要说明的是，搅拌步骤可设置在S2至S5之间的任意两步骤之间，并且当形成有初始的液态熔盐后，搅拌步骤与上述步骤之间也并无严格的时间先后顺序，搅拌步骤可与上述步骤并行进行。
作为另一优选实施方式，该方法还包括熔盐溢出步骤：当化盐槽13第二区域9中的液态熔盐高度到达溢流口7时，通过溢流口7将化盐槽13内的液态熔盐排出。具体地，该方法整体包括以下步骤：
S1加盐步骤：将固态熔盐从加盐口12加入化盐槽13的第一区域14；
S2熔盐熔化步骤：打开加热装置15，使化盐槽13内的固态熔盐受热熔化；
S3过滤步骤：熔化后的液态熔盐经过滤板10过滤后进入化盐槽13的第二区域9；未熔化的固态熔盐被过滤板10阻隔在化盐槽13的第一区域14中继续受热，进一步熔化，直至转变为液态熔盐后再经过滤板10进入化盐槽13的第二区域9。
S4熔盐转移步骤：打开熔盐泵8及第二阀门4，将化盐槽13第二区域9内的液态熔盐通过第一管道3输送至熔盐炉1，并在熔盐炉1内继续受热，形成高温液态熔盐；
S5熔盐回流步骤：当熔盐炉1内的液态熔盐的高度到达第二管道2与熔盐炉1的接合点时，熔盐炉1内的高温液态熔盐通过第二管道2回流到化盐槽13的第一区域14，且回流后的高温液态熔盐同时对第一区域14内的固态熔盐进行加热；
S51熔盐回流步骤：当熔化盐槽13第二区域9中的液态熔盐高度到达溢流口7时，通过溢流口7将化盐槽13内的液态熔盐排出。具体地，排出的液态熔盐可存储至熔盐储罐内，或排出到熔盐熔化系统之外的其他系统中作进一步处理或应用。
重复S1至S51，直至液态熔盐总量达到预设要求。当熔化的熔盐总量达到要求后，打开第一阀门5，将化盐槽内的液态熔盐全部排出到熔盐储罐内存储，或排出到熔盐熔化系统之外的其他系统中作进一步处理或应用。
熔盐溢出步骤的设置可以实现熔盐熔化系统的不间断连续工作，提高化盐效率。如果不设置熔盐溢出步骤，当化盐槽内的熔盐量过多时，就必须将整个熔盐熔化系统关停，将化盐槽内的熔盐排出后才能继续正常化盐，因此，需要频繁开关熔盐熔化系统，会对熔盐熔化系统的工作效率产生较大影响。同样地，熔盐溢出步骤可设置在S2至S5之间的任意两步骤之间，或者设置在S5之后，并且当形成有初始的液态熔盐后，熔盐溢出步骤与上述步骤之间也并无严格的时间先后顺序，熔盐溢出步骤可与上述步骤并行进行。
作为进一步优选实施方式，该方法在上述步骤的基础上还同时包括搅拌步骤及熔盐溢出步骤，具体地，该方法整体包括以下步骤：
S1加盐步骤：将固态熔盐从加盐口12加入化盐槽13的第一区域14；
S2熔盐熔化步骤：打开加热装置15，使化盐槽13内的固态熔盐受热熔化；
S21搅拌步骤：打开搅拌器11，使熔盐得到充分搅拌，受热均匀；加速熔化，转变为液态熔盐；
S3过滤步骤：熔化后的液态熔盐经过滤板10过滤后进入化盐槽13的第二区域9；未熔化的固态熔盐被过滤板10阻隔在化盐槽13的第一区域14中继续受热，进一步熔化，直至转变为液态熔盐后再经过滤板10进入化盐槽13的第二区域9。
S4熔盐转移步骤：打开熔盐泵8及第二阀门4，将化盐槽13第二区域9内的液态熔盐通过第一管道3输送至熔盐炉1，并在熔盐炉1内继续受热，形成高温液态熔盐；
S5熔盐回流步骤：当熔盐炉1内的液态熔盐的高度到达第二管道2与熔盐炉1的接合点时，熔盐炉1内的高温液态熔盐通过第二管道2回流到化盐槽13的第一区域14，且回流后的高温液态熔盐同时对第一区域14内的固态熔盐进行加热；
S51熔盐回流步骤：当熔化盐槽13第二区域9中的液态熔盐高度到达溢流口7时，通过溢流口7将化盐槽13内的液态熔盐排出。具体地，排出的液态熔盐可存储至熔盐储罐内，或排出到熔盐熔化系统之外的其他系统中作进一步处理或应用。
重复S1至S51，直至液态熔盐总量达到预设要求。当熔化的熔盐总量达到要求后，打开第一阀门5，将化盐槽内的液态熔盐全部排出到熔盐储罐内存储，或排出到熔盐熔化系统之外的其他系统中作进一步处理或应用。
同样地，形成有初始的液态熔盐后，这些步骤之间也并无严格的时间先后顺序，各步骤可并行进行。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。