本实用新型属于熔盐储能换热技术领域，具体是一种使用竖直多管分支换热器的熔盐储能换热装置。
背景技术：
近年来，长期制约国民经济发展和人民生活水平提高的电力供应紧缺问题基本得到解决，但是由于用电结构已经并将继续发生根本性的变化，电网峰谷差日益增大，峰谷比不断下调，调峰能力不足，我国面临的调峰任务和压力日趋严峻。为确保电网的安全、稳定、经济运行，做到资源的合理配置，除了利用政府的宏观调控手段，实行峰谷电价差外，还可利用储能技术，将夜晚多余的电能通过其他形式储存起来，在白天用电高峰时，将储存的能量转化为电能，实现资源的有效利用，同时降低污染排放，这也是未来电网发展的主要发展方向。
熔盐是一种性能优良的传热蓄热介质，有着较高的使用温度、热稳定性好、比热容适中、传热系数高、粘度低、饱和蒸气压低和较低的制作成本，使得蓄热领域得以广泛应用。在用电低谷时段，利用电能加热熔盐进行储能，然后在用电高峰时通过换热装置输出稳定的热量，供给其他工艺流程或者热用户，具有环保和低投资的优势，有利于降低能耗成本，实现能源高效利用。
现有技术的熔盐储能系统，基本包括换热器、冷熔盐罐和热熔盐罐。熔盐首先储存在冷熔盐罐内，经过换热器后，进入热熔盐罐，当用户需要热量时，通过管道输送将热熔盐送经换热器进行换热后流回冷熔盐罐。现有技术存在以下几方面的问题：
熔盐储能装置配备多个设备，所需场地面积较大；
多个设备之间需要较长的管道连接，增加了初始投资；
较长的管道在输送过程中，存在很大的热量散失，造成能源浪费；
由于设备结构复杂，日常维护和修理增加了运行成本，花费较长的时间，减少了设备使用率。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种使用竖直多管分支换热器的熔盐储能换热装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种使用竖直多管分支换热器的熔盐储能换热装置，包括立式熔盐储罐、第一插入式电加热器、第二插入式电加热器、第三插入式电加热器、第四插入式电加热器、竖直多管分支换热器；在立式熔盐储罐侧面安装有竖直多管分支换热器，在立式熔盐储罐顶部竖直方向上安装有环绕在竖直多管分支换热器四周的第一插入式电加热器、第二插入式电加热器、第三插入式电加热器、第四插入式电加热器、第一热电偶、第二热电偶、第三热电偶和第四热电偶，竖直多管分支换热器深入立式熔盐储罐内部，竖直多管分支换热器进口段和出口段都在立式熔盐储罐的侧壁上，竖直多管分支换热器上下端焊接有竖直多管分支换热器上端支撑筋板和竖直多管分支换热器下端支撑筋板；在立式熔盐储罐的下部中心处设置废液排放管，在废液排放管的管路上安装有截止阀，立式熔盐储罐下端焊接有三角支座；在立式熔盐储罐的上顶部安装有安全阀、注盐孔和人孔。
作为本实用新型进一步的方案：所述立式熔盐储罐为卧式罐体，罐体左右两端均为封头结构，中间部分为圆柱形。
作为本实用新型进一步的方案：所述竖直多管分支换热器为支管绕中心轴线环形分布的换热器，竖直多管分支换热器下端焊接焊接有四周拉伸的筋板，竖直多管分支换热器与立式熔盐储罐壁面的距离为立式熔盐储罐直径的1/4左右，竖直多管分支换热器底端距离里式熔盐储罐底部的距离立式熔盐储罐直径的1/5。
作为本实用新型进一步的方案：所述第一插入式电加热器、第二插入式电加热器、第三插入式电加热器和第四插入式电加热器环绕立式熔盐储罐中心线均匀分布，每相邻第一插入式电加热器、第二插入式电加热器、第三插入式电加热器和第四插入式电加热器与立式熔盐储罐中心线的夹角相等，距离立式熔盐储罐中心线的距离为立式熔盐储罐直径的1/2，其顶端距离立式熔盐储罐底部距离为立式熔盐储罐直径的1/6。
作为本实用新型进一步的方案：在立式熔盐储罐的外部表面包裹有硅酸铝、石棉和聚氨酯组成的保温层，保温层厚度一般在200mm到300mm之间。
作为本实用新型进一步的方案：所述第一热电偶、第二热电偶、第三热电偶和第四热电偶环绕立式熔盐储罐中心线均匀分布，每相邻第一热电偶、第二热电偶、第三热电偶和第四热电偶与立式熔盐储罐中心线的夹角相等，安装在相邻竖直插入式电加热器中间位置，距离立式熔盐储罐中心线的距离为立式熔盐储罐直径的1/2。
作为本实用新型再进一步的方案：人孔位于立式熔盐储罐顶部中间位置，人孔管体上端设置人孔盖板，人孔盖板与人孔管体通过人孔法兰相连，注盐孔上端设置盖板，盖板与管体密封连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本装置采用立式罐体，可根据需要埋于地下，同时插入式电加热器和竖直多管分支换热器安装在罐体内部，这使得整个装置减小占地面积，节省了空间；本装置各部件之间基本没有管道连接，这既减少了初始建设成本，也较少了热量散失，提高了热量利用率；本装置所有反应设备都在罐体内部，且结构简单，在罐体上部开有人孔，便于维护和修理，提高设备使用率。
附图说明
图1为本实用新型熔盐储能换热装置的连接示意图。
图2为本实用新型电加热器和热电偶布置示意图。
图中：1—人孔盖板，2—人孔法兰，3—人孔管道，4-1—第一热电偶，4-2—第二热电偶，4-3—第三热电偶，4-4—第四热电偶，5—注盐孔，6—安全阀，7—竖直多管分支换热器出口段，8—竖直多管分支换热器上端支撑筋板，9—竖直多管分支换热器，10—竖直多管分支换热器下端支撑筋板，11—竖直多管分支换热器进口段，12—三角支座，13—截止阀，14—立式熔盐储罐，15-1—第一插入式电加热器，15-2—第二插入式电加热器，15-3—第三插入式电加热器，15-4—第四插入式电加热器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1和图2，本实用新型实施例中，一种使用竖直多管分支换热器的熔盐储能换热装置，包括立式熔盐储罐14、第一插入式电加热器15-1、第二插入式电加热器15-2、第三插入式电加热器15-3、第四插入式电加热器15-4、竖直多管分支换热器9；在立式熔盐储罐14侧面安装有竖直多管分支换热器9，在立式熔盐储罐14顶部竖直方向上安装有环绕在竖直多管分支换热器9四周的第一插入式电加热器15-1、第二插入式电加热器15-2、第三插入式电加热器15-3、第四插入式电加热器15-4、第一热电偶4-1、第二热电偶4-2、第三热电偶4-3和第四热电偶4-4，竖直多管分支换热器9深入立式熔盐储罐14内部，竖直多管分支换热器9进口段和出口段都在立式熔盐储罐14的侧壁上，竖直多管分支换热器9上下端焊接有竖直多管分支换热器上端支撑筋板8和竖直多管分支换热器下端支撑筋板10；在立式熔盐储罐14的下部中心处设置废液排放管，在废液排放管的管路上安装有截止阀13，立式熔盐储罐14下端焊接有三角支座12；在立式熔盐储罐14的上顶部安装有安全阀6、注盐孔5和人孔。
所述立式熔盐储罐14为卧式罐体，罐体左右两端均为封头结构，中间部分为圆柱形。
所述竖直多管分支换热器9为支管绕中心轴线环形分布的换热器，竖直多管分支换热器9下端焊接焊接有四周拉伸的筋板，竖直多管分支换热器9与立式熔盐储罐14壁面的距离为立式熔盐储罐14直径的1/4左右，竖直多管分支换热器9底端距离里式熔盐储罐14底部的距离立式熔盐储罐14直径的1/5。
所述第一插入式电加热器15-1、第二插入式电加热器15-2、第三插入式电加热器15-3和第四插入式电加热器15-4环绕立式熔盐储罐14中心线均匀分布，每相邻第一插入式电加热器15-1、第二插入式电加热器15-2、第三插入式电加热器15-3和第四插入式电加热器15-4与立式熔盐储罐14中心线的夹角相等，距离立式熔盐储罐14中心线的距离为立式熔盐储罐14直径的1/2，其顶端距离立式熔盐储罐14底部距离为立式熔盐储罐14直径的1/6。
在立式熔盐储罐14的外部表面包裹有硅酸铝、石棉和聚氨酯组成的保温层，保温层厚度一般在200mm到300mm之间。
所述第一热电偶4-1、第二热电偶4-2、第三热电偶4-3和第四热电偶4-4环绕立式熔盐储罐14中心线均匀分布，每相邻第一热电偶4-1、第二热电偶4-2、第三热电偶4-3和第四热电偶4-4与立式熔盐储罐14中心线的夹角相等，安装在相邻竖直插入式电加热器中间位置，距离立式熔盐储罐14中心线的距离为立式熔盐储罐14直径的1/2。
人孔位于立式熔盐储罐14顶部中间位置，人孔管体3上端设置人孔盖板1，人孔盖板1与人孔管体3通过人孔法兰2相连，注盐孔5上端设置盖板，盖板与管体密封连接。
本装置的使用包括储能阶段和换热阶段，储能阶段热能由第一插入式电加热器15-1、第二插入式电加热器15-2、第三插入式电加热器15-3和第四插入式电加热器15-4传递给罐体内的液态熔盐，热量由第一插入式电加热器15-1、第二插入式电加热器15-2、第三插入式电加热器15-3和第四插入式电加热器15-4向四周传递。直至罐体内部给位置的熔盐温度一致；换热阶段低温换热介质通过竖直多管分支换热器与高温熔盐进行热量交换，竖直多管分支换热器周围的热量被低温换热介质带走，使得热量向竖直多管分支换热器均匀传递。储能阶段和换热阶段形成的热量传递有助于热量在罐体内部的均匀分布，无需其他辅助设备，完全依靠第一插入式电加热器15-1、第二插入式电加热器15-2、第三插入式电加热器15-3、第四插入式电加热器15-4和竖直多管分支换热器的形态和位置设置。
使用时，将第一插入式电加热器15-1、第二插入式电加热器15-2、第三插入式电加热器15-3、第四插入式电加热器15-4和竖直多管分支换热器安装于立式熔盐储罐14的指定位置，通过注盐孔5向立式熔盐储罐14注入已经熔融熔盐。用电低谷时，用第一插入式电加热器15-1、第二插入式电加热器15-2、第三插入式电加热器15-3和第四插入式电加热器15-4对立式熔盐储罐14内的液态熔盐进行加热，通过热电偶4-1、4-2、4-3、4-4进行立式熔盐储罐14内熔盐温度进行监测，将熔盐加热至350℃左右，停电供电加热，立式熔盐储罐14外部的保温层可以防止热量散失；在用电高峰时，竖直多管分支换热器内通入换热介质，放热介质吸收熔盐热量并传递出去，完成换热过程。
本装置采用立式罐体，可根据需要埋于地下，同时插入式电加热器和竖直多管分支换热器安装在罐体内部，这使得整个装置减小占地面积，节省了空间；本装置各部件之间基本没有管道连接，这既减少了初始建设成本，也较少了热量散失，提高了热量利用率；本装置所有反应设备都在罐体内部，且结构简单，在罐体上部开有人孔，便于维护和修理，提高设备使用率。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。