一种蒸汽加热熔盐储放热系统的制作方法

本技术涉及储放热系统技术的领域，尤其是涉及一种蒸汽加热熔盐储放热系统。

背景技术：

1、在我国，随着风能、光伏等新能源装机规模的增加，传统火电机组的发电负荷要给新能源发电负荷让路，需要对传统火电机组进行深度的调峰运行，当发电机组已经处于最低负荷运行的条件下还不能达到调峰的要求，就需要采用储能手段，现在熔盐储热是常见的手段之一。

2、发电机组利用熔盐储热将主蒸汽能量以热量形式存储在熔盐中，在合适的时机利用储热产生高品质蒸汽，经汽轮发电机组转化为电能输出，从而提高发电机组的调峰能力。

3、通过利用高压缸之前的主蒸汽直接进行热量储存，直接一次换热将热量储存在蓄热系统中，整体效率相比电储能来说相对较高，系统相比电储能相对简单，但现有这种方式的系统管路较为复杂，散热面积变大，能源利用率低。

技术实现思路

1、为了缓解现有的熔盐储热系统管路较为复杂，影响能源利用率的问题，本技术提供一种蒸汽加热熔盐储放热系统。

2、本技术提供的一种蒸汽加热熔盐储放热系统，采用如下的技术方案：

3、一种蒸汽加热熔盐储放热系统，包括：

4、低温熔盐罐，用于盛放低温熔盐介质；

5、高温熔盐罐，用于盛放高温熔盐介质；

6、管式换热器，设置于所述低温熔盐罐和所述高温熔盐罐之间，所述低温熔盐罐与所述管式换热器的管程之间设置有第一泵送机构，所述高温熔盐罐与所述管式换热器的管程之间设置有第二泵送机构；

7、所述管式换热器上连通有供蒸汽进入的蒸汽管，所述管式换热器上设置有供冷凝水排出的排水机构，当放热时，冷凝水能够在排水机构的作用下回流至所述管式换热器内，所述管式换热器上连通有用于蒸汽外流的排气管。

8、通过采用上述技术方案，本系统能够实现蓄热和放热两个过程，在蓄热时，第一泵送机构将低温熔盐罐内的低温熔盐介质向管式换热器内的管程内供送，同时工业蒸汽从蒸汽管进入管式换热器内，蒸汽将在管式换热器内与低温熔盐介质发生热量交换，低温熔盐介质被加热，同时蒸汽会冷凝成液体水，然后低温熔盐介质被加热成高温熔盐介质后通过第二泵送机构流动至高温熔盐罐储存，实现蓄热过程；

9、在放热时，第二泵送机构将高温熔盐罐中的高温熔盐介质向管式换热器内供送，同时排水机构内的冷凝水再泵送回管式换热器内，冷凝水将会在管式换热器内与高温熔盐介质发生热交换，冷凝水将本重新加热为蒸汽并从排气管排出，然后高温熔盐介质放热后形成低温熔盐介质在流会低温熔盐罐内进行储存，实现放热过程；

10、根据实际情况进行蓄热和放热即可，同时蓄热和放热采用统一为一套系统，可以有效减少管道复杂程度，进而减少散热面积，提高能源利用率。

11、优选的，所述排水机构包括储水桶和出水管，所述出水管连通在所述管式换热器的底部，所述出水管远离所述管式换热器的一端与所述储水桶连通，所述出水管上设置有第三控制阀。

12、通过采用上述技术方案，利用储水桶的设置，在蓄热时，打开第三控制阀，管式换热器内的冷凝水即可在重力作用下流动至储水桶内，在保证管式换热器内的冷凝水及时排出同时实现对冷凝水的收集。

13、优选的，所述储水桶上连通有回流管，所述回流管远离所述储水桶的一端与所述管式换热器顶部连通，所述回流管上设置有水泵，所述水泵用于将所述储水桶内的蒸馏水泵回至所述管式换热器内。

14、通过采用上述技术方案，在放热时，启动水泵，利用第二水泵对储水桶内的冷凝水进行泵送，然后冷凝水与进入管式换热器内的高温熔盐介质进行热量交换即可，实现对冷凝水的重复利用，只需一个储水桶就可以实现对冷凝水的循环利用。

15、优选的，所述低温熔盐罐与所述高温熔盐罐之间设置有中温熔盐罐，所述中温熔盐罐盛放有中温熔盐介质，所述中温熔盐罐的侧壁上固定连接有热交换箱，所述中温熔盐罐上设置有用于向所述热交换箱循环供给中温熔盐介质的循环供给机构，所述回流管穿过所述热交换箱后与所述管式换热器连通。

16、通过采用上述技术方案，当对蒸汽的需求量较大时，使中温熔盐罐上的循环供给机构向热交换箱内循环供给中温熔盐介质，热交换箱内的中温熔盐介质将对回流管内的冷凝水进行加热升温，然后再进入管式换热器内，由于冷凝水在中温熔盐介质的作用下已经升温至一定温度，从而能够在管式换热器内快速汽化，提高蒸汽的转化效率。

17、优选的，所述循环供给机构包括第三熔盐泵和两个供给管，两个所述供给管分别连通在所述热交换箱相对两端的位置，其中一个所述供给管远离所述热交换箱的一端连通在所述中温熔盐罐的顶端，另一个所述供给管远离所述热交换箱的一端与所述中温熔盐罐的底部连通，所述第三熔盐泵设置有其中一个所述供给管上。

18、通过采用上述技术方案，使中温熔盐罐的出口与入口分布位于中温熔盐罐的相互远离的两端，从而对中温熔盐介质循环过程中降低对中温熔盐介质循环抽取的可能，保证对与回流管内介质的换热效率。

19、优选的，所述蒸汽管上连通有分流管，所述分流管远离所述蒸汽管一端与所述回流管连通，所述分流管与所述蒸汽管连通处位于靠近所述储水桶的位置，所述分流管上设置有第四控制阀。

20、通过采用上述技术方案，在蓄热时，打开第四控制阀，通入蒸汽管内的部分蒸汽将进入分流管，然后再经过回流管进入管式换热器内，蒸汽在经过热交换箱时，将会与热交换箱内的中温换热介质进行热交换，实现对中温换热介质进行能量补充。

21、优选的，所述回流管上连通有接水管，所述接水管与所述回流管的连通处位于所述水泵背离所述储水桶的一侧，所述接水管与所述储水桶连通，所述接水管上设置有第五控制阀。

22、通过采用上述技术方案，打开第五控制阀，即可是蒸汽在回流管内冷凝产生的冷凝水回流至储水桶内，使得回流管内液体能够及时排出，避免对蒸汽的通入造成影响。

23、优选的，所述回流管内转动连接有阻挡扇叶，所述阻挡扇叶朝向蒸汽的流动方向，所述阻挡扇叶用于对所述回流管中冷凝蒸汽进行阻挡。

24、通过采用上述技术方案，当蒸汽在流回管内流动时，蒸汽将吹动回流管内阻挡扇叶转动，继而能够对蒸汽中掺杂的部分液化水进行阻挡，降低液化会对蒸汽进入管式换热器内的量，保证管式换热器的换热效率。

25、优选的，所述回流管上设置转动组件，所述转动组件包括驱动电机和翻转环，所述驱动电机固定连接在所述回流管上，所述翻转环转动连接在所述回流管内，所述驱动电机与所述翻转环传动连接以驱动所述翻转环翻转，所述阻挡扇叶转动连接在所述翻转环上。

26、通过采用上述技术方案，利用翻转环的转动设置，在向管式换热器泵送冷却液时，利用驱动电机驱动翻转环转动带动阻挡扇叶转动，使阻挡扇叶的方向与水流的泵送方向相同，避免阻挡扇叶对水流的泵送造成阻挡；当需要对蒸汽进行输送时，再驱动翻转环带动阻挡扇叶回位即可。

27、综上所述，本技术至少包括以下有益技术效果：

28、通过在低温熔盐罐和高温熔盐罐之间设置管式换热器，并利用储水桶对冷凝水进行承接，可以根据实际需求进行储热和放热，同时蓄热和放热采用统一为一套系统，可以有效减少管道复杂程度，进而减少散热面积，提高能源利用率；

29、通过在低温熔盐罐与高温熔盐罐之间设置中温熔盐罐，当对蒸汽的需求量较大时，使中温熔盐罐上的循环供给机构向热交换箱内循环供给中温熔盐介质，热交换箱内的中温熔盐介质将对回流管内的冷凝水进行加热升温，然后再进入管式换热器内，由于冷凝水在中温熔盐介质的作用下已经升温至一定温度，从而能够在管式换热器内快速汽化，提高蒸汽的转化效率；

30、通过在回流管内设置阻挡扇叶当蒸汽在流回管内流动时，蒸汽将吹动回流管内阻挡扇叶转动，继而能够对蒸汽中掺杂的部分液化水进行阻挡，降低液化会对蒸汽进入管式换热器内的量，保证管式换热器的换热效率。