一种熔融盐管道加热装置制造方法
【专利摘要】一种熔融盐管道加热装置，包括熔融盐管道（1）、自动控制电路（10）、电动调压器（13）、变压器（4）和传感器（12）。电动调压器（13）的输入端连接ＡＣ交流电，电动调压器（13）的输出端连接变压器（4）的输入端，变压器（4）的输出端分别连接熔融盐管道（1）的进口端和出口端；传感器（12）安装在熔融盐管道（1）的外壁。传感器（12）检测得到熔融盐管道（1）的实际温度与自动控制电路（10）设定的温度比较，当热电偶（12）测得的熔融盐管道（1）的温度低于自动控制电路（10）给定的温度设定值时，自动控制电路（10）发出信号控制电动调压器（13），电动调压器（13）进行调压，控制熔融盐管道（1）的温度。
【专利说明】一种熔融盐管道加热装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种加热装置，特别涉及一种熔融盐管道加热装置。
【背景技术】
[0002]在塔式太阳能聚光式热发电站中，采用适宜的传热和蓄热介质是十分必要的。从上世纪80年代开始太阳能热发电系统应用到实际以来，在不同系统中采用过不同的传热和蓄热介质。传热介质的温度越高，发电系统的效率就越高。熔融盐具有很好的传热特性，用熔融盐作为导热介质使得整个蒸汽压力具有较高的扩散能力和高的热容量。Solar One太阳能电站中采用了导热油作为传热介质，但是导热油温度上限是400°C度，而且价格高不适合大规模太阳能电站的利用。Solar Two太阳能电站中采用了硝酸钠和硝酸钾混合盐作为传热和蓄热材料，证明混合硝酸盐在太阳能热发电系统的可行性。熔融盐电站的管道在温度低时容易堵塞。熔融盐的工作温度在240°C至600°C之间，凝固点为240°C。熔融盐在管道中运行，需要管道的温度必须在240°C以上。
[0003]一种工程常用的熔融盐加热系统采用火焰直接加热管道，这种加热方法的缺点很多，主要是加热速度慢，管道加热不均匀，无法精确地计算功率，并且，明火遇到可燃物很容易造成火灾。另一种常用的熔融盐加热系统在熔融盐管道外加套管，套管里通蒸汽，利用蒸汽的温度给管道加热.此种方法装置结构太复杂，不能自动控制温度。
[0004]专利CN200820303404公开一种熔融盐加热站电伴热的配电设置，所用的电源是交流220伏，此发明所用电源的缺点是非安全电压，使得操作人员容易触电。
[0005]专利201120119682.X公开了一种复合肥防结块剂用管道电伴热保温装置。此发明在管道外壁上、保温层和防水防腐层上，依次由内向外每一层加伴热带，伴热带之间的距离为30厘米，此发明的缺点是加热温度低只有80°C。
[0006]专利201220672899.8公开了生产线上一种用于双履带加热的装置，是通过加热箱为双履带加热，双履带在加热箱之间运行，通过安装的加热装置对双履带进行加热升温，加热装置的加热管通过控制电流的大小来控制温度的，加热箱配有吹风机和吸风机，吹风机和吸风机运行来达到热空气的流动，此种加热方法的缺点是，加热功率小，加热速度慢，加热不均匀，不能够精确的计算功率，缺乏安全性和可靠性。
[0007]以熔融盐作为换热工质的塔式太阳能聚光式热发电站，比光伏发电和其它热发电形式具有规模大，商业前景广阔的优点。塔式太阳能发电站主要由定日镜、吸热器、熔融盐管道、高温油罐、低温油罐、熔融盐管道加热装置、换热器、汽轮机，以及发电机组成。定日镜通过反射太阳的光线把聚光后的辐射能流投射在吸热器的表面，吸热器里的熔融盐被加热到近600°C，通过熔融盐管道流入高温油罐，高温的熔融盐通过换热器产生高温蒸汽，高温蒸汽来推动汽轮机转动带动发电机发电。600°C熔融盐经过换热器温度降为240°C流入低温油罐，再经过熔融盐管道流回吸热器。整个流动的过程是由熔盐泵驱动的。在塔式太阳能发电系统运行前与运行过程中熔融盐管道必须加热到240°C，才能保证熔融盐在熔融盐管道内正常运行，本发明熔融盐管道加热装置可以把熔融盐管道加热到460°C，而且可以根据设定温度自动调节温度.
【发明内容】
[0008]本发明的目的是克服现有的熔融盐管道加热装置加热效率低、安全性能差的缺点，提出一种加热效率高安全可靠的熔融盐管道加热装置。一般功率在800W以上的电器为大功率电器。本发明采用800W以上的大功率调压器调整电压，控制功率，随之控制温度。并通过大功率变压器把高电压降为安全的低电压。本发明变压器的输出端加熔融盐管道的两端，熔融盐管道通过电流，直接加热熔融盐管道。本发明加热功率大，加热速度快，加热均匀，能够精确的计算功率，而且可以根据设定温度自动调节温度，既安全又可靠。
[0009]本发明融盐管道加热装置包括熔融盐管道、自动控制电路、电动调压器、变压器和传感器。自动控制电路通过光纤传输信号，控制电动调压器调整电压。电动调压器的输入端接A C交流电，电动调压器的输出端通过铜排连接变压器的输入端，变压器的输出端通过铜排分别连接熔融盐管道的进口端和出口端，变压器输出的是安全的低电压。熔融盐管道为不锈钢材质，铜排的制作材料是黄铜，为了减小换热器与铜排之间的接触电阻，不锈钢材料制作的熔融盐管道与黄铜制作铜排之间通过高压压接的方法连接在一起。变压器的输出端共有两极，其中一极通过铜排连接在熔融盐管道的进口，另一极通过铜排连接在熔融盐管道的出口。变压器输出端与铜排是通过螺丝连接，熔融盐管道与黄铜制作铜排之间通过高压压接的方法连接在一起。不锈钢的熔融盐管道具有非常好的导热性，同时具有很好的抗压性能。熔融盐管道外层加有保温层保温，保温层采用保温棉。热电偶传感器直接焊接在熔融盐管道外壁上，测量熔融盐管道的温度。
[0010]所述的自动控制电路采用热电偶作为传感器，将热电偶检测到熔融盐管道的实际温度与自动控制电路给出的设定温度比较，当热电偶测得的熔融盐管道的温度低于自动控制电路的设定值时，自动控制电路内的比较器输出信号控制自动控制电路内的继电器吸合通电，继电器吸合通电使得电动调压器的驱动电机通电转动，由驱动电机带动电动调压器进行调压。本自动控制电路的创新点在于，原有的热电偶传输信号是用补偿导线传输的，本自动控制电路的热电偶是利用光纤进行传输的，利用光纤进行传输的信号抗干扰能力强，传输的信号精度高。当热电偶测得的熔融盐管道的实际温度值与设定的温度值的差值越大时，自动控制电路控制电动调压器输出的电压值就越大。电动调压器的输出连接变压器的输入端，变压器的输出端连接熔融盐管道的两端，此时熔融盐管道通过的电流就越大，温度升高的速度越快。当热电偶测得的熔融盐管道的实际温度值与自动控制电路给出的设定温度值差值越小时，自动控制电路控制电动调压器输出的电压值随之越小，变压器输出的电压越小，此时熔融盐管道通过的电流越小，温度升高的速度越变小。当热电偶测得的熔融盐管道的温度值与自动控制电路设定温度值差值为零时，自动控制电路输出的电压值为零，电动调压器输出的电压为零，变压器的电压也为零，此时熔融盐管道通过电流为零，熔融盐管道温度不变。熔融盐管道温度的调节根据实际测得的温度值与自动控制电路设定温度值比较后自动调节。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1以熔融盐作为换热工质的塔式太阳能聚光式热发电站原理图；[0012]图2本发明熔融盐管道加热装置结构图；
[0013]图3本发明熔融盐管道的剖面图；
[0014]图4自动控制电路的结构框图；
[0015]图中:1熔融盐管道、2定日镜、3吸热器、4变压器、5发电机、6汽轮机、7低温油罐、8换热器、9高温油罐、10自动控制电路、11保温层、12传感器、13电动调压器。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图和【具体实施方式】进一步说明本发明。
[0017]图1为以熔融盐作为换热工质的塔式太阳能聚光式热发电站原理图。如图1所示，以熔融盐作为换热工质的塔式太阳能聚光式热发电站主要由定日镜2、吸热器3、熔融盐管道1、高温油罐9、低温油罐7、熔融盐管道1、熔融盐管道加热装置、换热器8、汽轮机6、发电机5组成。定日镜通2过反射太阳的光线把聚光后的辐射能流投射在吸热器3的表面，吸热器3里的熔融盐被加热到近600°C，通过熔融盐管道I流入高温油罐9，高温的熔融盐通过换热器8产生高温蒸汽，高温蒸汽推动汽轮机转动带动发电机发电。600°C熔融盐经过换热器8温度降为240°C，流入低温油罐7，再经过熔融盐管道I流回吸热器3。整个流动的过程是由熔盐泵驱动的。在塔式太阳能发电站运行前与运行过程中熔融盐管道必须加热到240°C，才能保证熔融盐在熔融盐管道I内正常运行。
[0018]如图2所示，本发明熔融盐管道加热装置包括熔融盐管道1、自动控制电路10、电动调压器13、变压器4和传感器12。自动控制电路10通过光纤传输信号，控制电动调压器13进行电压调整。电动调压器13的输入端接A C交流电，电动调压器13的输出端通过铜排连接变压器4的输入端，变压器4的输出端通过铜排分别连接熔融盐I管道的进口端和出口端。变压器4输出低电压。熔融盐管道I的材料是不锈钢材质的，铜排的材料是黄铜，为了减小熔融盐管道I与铜排之间的接触电阻，不锈钢材料制作的熔融盐管道I与黄铜制作铜排之间通过高压压接的方法连接在一起，变压器4的输出端的一极通过铜排连接在熔融盐管道I的进口，另一极通过铜排连接在熔融盐管道I的出口，变压器4输出端与铜排通过螺丝连接，熔融盐管道I与黄铜制作铜排之间通过高压压接的方法连接在一起。不锈钢的熔融盐管道I具有非常好的导热性，同时具有很好的抗压性能。如图3所示，熔融盐管道I的外层加有保温层11，保温层11采用保温棉。热电偶作为传感器12直接焊接在熔融盐管道I的外壁，测量熔融盐管道I的温度。
[0019]传感器12检测得到熔融盐管道I的实际温度与自动控制电路10设定的温度作比较，当热电偶测得的熔融盐管道I的温度低于自动控制电路10给定的设定值时，自动控制电路10发出信号，控制电动调压器13，由电动调压器13进行调压，当熔融盐管道I的实际温度值与设定的温度值的差值越大时，自动控制电路10控制电动调压器13输出的电压值就越大，此时熔融盐管道I通过电流就越大，温度升高的速度就越快。当熔融盐管道I的实际温度值与自动控制电路10给出的设定温度值差值越小时，自动控制电路10控制电动调压器13输出的电压值随之越小，变压器4输出的电压越小，此时熔融盐管道I通过电流也越小，温度升高的速度就越小。当实际测得的熔融盐管道I的温度值与自动控制电路10设定温度值差值为零时，自动控制电路10输出的电压值为零，电动调压器13输出的电压为零，变压器4的电压也为零，此时熔融盐管道I通过电流为零，熔融盐管道I温度不变。[0020]如图4所示，所述的自动控制电路10由比较器、温度控制器、继电器和热电偶组成、热电偶通过光纤与比较器连接，比较器通过信号线与温度控制器连接，温度控制器通过电源线与继电器连接。通过热电偶检测到的实际温度值与自动控制电路内10给定温度值作比较后，自动控制电路10内的比较器输出信号控制自动控制电路内10的继电器吸合通电，继电器吸合通电使得电动调压器13的驱动电机通电转动，由驱动电机带动电动调压器13进行调压。热电偶作为传感器12直接焊接在熔融盐管道I的外壁，测量熔融盐管道I的温度，测得的实际温度通过光纤输入到自动控制电路10的比较器。
【权利要求】
1.一种熔融盐管道加热装置，其特征在于，所述的加热装置包括熔融盐管道(I)、自动控制电路(10)、电动调压器(13)、变压器(4)和传感器(12);所述的自动控制电路(10)通过光纤传输信号，控制电动调压器(13)进行调压；电动调压器(13 )的输入端连接A C交流电，电动调压器(13)的输出端连接变压器(4)的输入端，变压器(4)的输出端分别连接熔融盐管道(I)的进口端和出口端；传感器(12 )安装在熔融盐管道(I)的外壁。
2.按照权利要求1所述的熔融盐管道加热装置，其特征在于，所述的熔融盐管道(I)与铜排之间通过高压压接的方法连接，熔融盐管道(I)通过铜排与变压器(4)的输出端连接。
3.按照权利要求1所述的熔融盐管道加热装置，其特征在于，所述的传感器(12)检测得到熔融盐管道(I)的实际温度与自动控制电路(10)设定的温度比较，当热电偶(12)测得的熔融盐管道(I)的温度低于自动控制电路(10 )给定的温度设定值时，自动控制电路(10 )发出信号控制电动调压器(13)，电动调压器(13)进行调压；当熔融盐管道(I)的实际温度值与给定的温度值的差值越大时，自动控制电路(10)控制电动调压器(13)输出的电压值就越大，此时熔融盐管道(I)通过电流就越大，温度升高的速度越快；当熔融盐管道(I)的实际温度值与自动控制电路(10)给出的设定温度值差值越小时，自动控制电路(10)控制电动调压器(13)输出的电压值随之越小，变压器(4)输出的电压越小，此时熔融盐管道(I)通过电流也越小，温度升高的速度便越小；当实际测得的熔融盐管道(I)的温度值与自动控制电路(10)设定温度值的差值为零时，自动控制电路(10)输出的电压值为零，电动调压器(13)输出的电压为零，变压器(4)的电压也为零，此时熔融盐管道(I)通过电流为零，熔融盐管道(I)的温度不变。
【文档编号】F16L53/00GK103615624SQ201310628712
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月30日 优先权日:2013年11月30日
【发明者】刘鸿, 王志峰, 李鑫, 常春 申请人:中国科学院电工研究所