一种单罐浸没式换热熔盐蓄能供热装置的制作方法

本发明涉及一种供热装置，具体地说是一种单罐浸没式换热熔盐蓄能供热装置，属于蓄能供热装置领域。

背景技术：

熔盐蓄热储能在我国是一项新技术，主要源于国外的太阳能光热发电技术。目前国内几家公司采用熔盐储热技术用于生活采暖，其工艺流程还是基本沿用国外的熔盐应用方式，熔盐的加热储能、换热结构十分复杂；采用高温熔盐罐、低温熔盐罐、熔盐泵循环、管道保温伴热、熔盐/蒸汽高温换热、汽/水低温换热，然后才可以向供暖管道提供热水。整个熔盐循环系统必须进行伴热，一旦伴热系统停止、管道阀门温度低于熔盐凝固点时，熔盐液体即会凝固、造成整个循环系统报废，产生巨大的损失，同时很难控制高温熔盐液体循环，对设备、管道、材料要求相当高而且存在安全隐患等缺点。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明设计了一种单罐浸没式换热熔盐蓄能供热装置，避免了大温差换热造成的不可逆损失，避免了大温差换热器的制造难题，换热系统更稳定。

本发明的技术方案为：

一种单罐浸没式换热熔盐蓄能供热装置，包括熔盐储热罐，所述熔盐储热罐底部安装有熔盐电加热器，用于谷电蓄热，所述熔盐储热罐内设有第一换热器，所述第一换热器为浸没式浮动盘管熔盐-导热油换热器，由耐高温耐腐蚀的不锈钢制造，采用浮动盘管式设计，始终浸没在熔盐介质中，所述第一换热器的进口预留法兰与导热油循环泵连接，所述第一换热器的出口插入导热油换热罐中；所述导热油换热罐内设有第二换热器，所述第二换热器为浸没式浮动盘管导热油-采暖水换热器，所述第二换热器浸没在导热油中；导热油循环泵根据浸没式浮动盘管导热油/采暖水换热器的出口温度受控制系统指令开启、关闭或者变频调节流量输出，为了防止导热油过热焦结，导热油循环泵设置最小循环流量，保证导热油不超温焦结变质。

进一步的，所述熔盐储热罐为耐高温耐腐蚀的不锈钢制造，顶部设有填充口/通气孔，下部设有熔盐泄放口；所述熔盐储热罐的上中下位置分别安装有温度传感器，用于监测罐内熔盐温度，温度传感器通过控制器与熔盐电加热器控制相连，实时温度由控制器采集显示。

进一步的，所述熔盐电加热器采用法兰式集束电加热器，便于安装维护，可根据需要定制功率，电加热可根据实际需求受控制系统指令开启、关闭或者调节输出。

进一步的，所述导热油换热罐设置在所述熔盐储热罐的下部，两罐外部及两罐之间用耐高温保温材料做好绝热。

进一步的，所述导热油换热罐的底部预留有导热油泵接口及卸油口，顶部有填充口/通气孔。在熔盐储热罐上中下位置分别安装温度传感器，监测罐内熔盐温度，实时温度由控制器采集显示。

进一步的，所述第二换热器的入口端接采暖回水，出口端接采暖供水。

进一步的，所述熔盐储热罐设有结构层，所述结构层外设有保温层。

进一步的，所述导热油循环泵外置在罐外，方便检修。

本发明将熔盐加热罐上置，浮动盘管式换热器浸没在熔盐罐中，导热油通过导热油泵进入浮动盘管式换热器从熔盐储热介质中换取热量，供暖水和导热油进行换热，通过控制导热油的温度直接调控采暖出水温度。

本本发明供热装置采用谷电加热熔盐蓄热并能运用在生活采暖系统上。

本发明的优点在于：

（1）根据热力学第二定律可知，能级不匹配的换热过程存在较大的不可逆损失，这将造成大量可用能的浪费。本发明通过熔盐/导热油，导热油/水的二级换热，避免了大温差换热造成的不可逆损失，避免了大温差换热器的制造难题，换热系统更稳定；

（2）导热油的加热基本没有蒸汽分压，对于采暖水的加热也不需要产生蒸汽，整个系统没有高压过程，更安全；

（3）导热油在常温状态下也不会凝结，不用放空熔盐和导热油，不用担心循环系统的冻堵问题；

（4）换热采用浮动盘管式换热器，浸没在换热介质中，保证高效换热效率的同时增加了换热器对温度变化的适应能力；

（5）整套设备可以集成化为单罐形式，模块化生产，减少管路损失，降低制造安装成本，降低基础投资成本；可并联模块化使用，系统简单便于更换维护。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1所示，一种单罐浸没式换热熔盐蓄能供热装置，包括熔盐储热罐1，所述熔盐储热罐1为耐高温耐腐蚀的不锈钢制造，顶部设有填充口/通气孔2，下部设有熔盐泄放口3，底部安装有熔盐电加热器4，用于谷电蓄热；所述熔盐储热罐的上中下位置分别安装有温度传感器，用于监测罐内熔盐温度，温度传感器通过控制器与熔盐电加热器4控制相连，实时温度由控制器采集显示。

所述熔盐电加热器4采用法兰式集束电加热器，便于安装维护，可根据需要定制功率，电加热可根据实际需求受控制系统指令开启、关闭或者调节输出。

所述熔盐储热罐1内设有第一换热器5，所述第一换热器5为浸没式浮动盘管熔盐-导热油换热器，由耐高温耐腐蚀的不锈钢制造，采用浮动盘管式设计，始终浸没在熔盐介质中，所述第一换热器的进口预留法兰与导热油循环泵6连接，所述第一换热器的出口插入导热油换热罐7中。

所述导热油换热罐7设置在所述熔盐储热罐1的下部，两罐外部及两罐之间用耐高温保温材料做好绝热。所述导热油换热罐7的底部预留有导热油泵接口及卸油口8，顶部有填充口/通气孔10。在熔盐储热罐上中下位置分别安装温度传感器，监测罐内熔盐温度，实时温度由控制器采集显示。

所述导热油换热罐7内设有第二换热器9，所述第二换热器9为浸没式浮动盘管导热油-采暖水换热器，所述第二换热器9浸没在导热油中；导热油循环泵根据浸没式浮动盘管导热油/采暖水换热器的出口温度受控制系统指令开启、关闭或者变频调节流量输出。

所述第二换热器9的入口端接采暖回水，出口端接采暖供水。

所述熔盐储热罐1设有结构层11，所述结构层11外设有保温层。

所述导热油循环泵6外置在罐外，方便检修。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种单罐浸没式换热熔盐蓄能供热装置，包括熔盐储热罐，所述熔盐储热罐底部安装有熔盐电加热器，所述熔盐储热罐内设有第一换热器，始终浸没在熔盐介质中，所述第一换热器的进口预留法兰与导热油循环泵连接，所述第一换热器的出口插入导热油换热罐中；所述导热油换热罐内设有第二换热器，所述第二换热器浸没在导热油中；本发明的优点在于：避免了大温差换热造成的不可逆损失，避免了大温差换热器的制造难题，换热系统更稳定。

技术研发人员：吴殿瑛;周金木;平原;刘飞;赵国军
受保护的技术使用者：葛洲坝能源重工有限公司
技术研发日：2018.12.17
技术公布日：2019.04.16