一种管内热源式化盐及储能系统的制作方法

1.本发明涉及熔盐熔化领域，更具体地涉及一种管内热源式化盐及储能系统。


背景技术：

2.目前，根据熔盐与烟气的相对位置可以将化盐系统分为管内熔盐式和管内烟气式化盐系统，相比于管内熔盐式化盐系统，管内烟气式化盐系统在防止熔盐在管中凝固堵塞等方面具有优势。管内熔盐式化盐系统通常包括：上料系统、熔盐炉含炉体、燃烧器、熔盐盘管、缓冲罐、熔盐泵及相关管道；管内烟气式化盐系统通常包括：上料系统、熔盐炉含燃烧器、烟气盘管、压力容器及搅拌器、缓冲罐、熔盐泵及相关管道。
3.对已有化盐技术，存在以下缺点：由于涉及到高温熔融盐，管内熔盐式和管内烟气式化盐系统均对燃料和氧化剂流量的控制、配比等有严格的要求，否则将导致热量浪费及设备损坏，因此涉及燃烧的化盐系统复杂；天然气燃烧过程中将产生二氧化碳、污染物氮氧化物等，不利于双碳目标的实现并将导致环境污染；现有化盐系统仅在初始化盐时使用，设备利用率较低。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中高温熔融盐均需要对燃料和氧化剂配比需要严格控制，燃料燃烧产生污染物的问题，本发明提供一种管内热源式化盐及储能系统。
5.本发明采用的具体方案为：一种管内热源式化盐及储能系统，所述系统包括化盐换热器，所述化盐换热器包括壳体，所述壳体内部设置热源介质管；所述热源介质管上设置热源入口、热源出口，所述热源入口与热源供应系统的出口连接；所述热源出口与热源供应系统的入口连接；所述壳体上设置熔盐入口、熔盐出口；所述熔盐出口处设置熔盐泵，所述壳体内、热源介质管外的空腔内通入熔盐。
6.所述熔盐泵置于所述化盐换热器的上方，该熔盐泵的入口伸入所述化盐换热器中。
7.所述热源供应系统内的能源为光热电站镜场太阳能加热的高温导热油、弃风弃光电能等加热的导热油、弃风弃光电能等加热的高温熔盐、热风中的一种。
8.所述化盐换热器内设置电加热器。
9.所述熔盐泵出口与化盐换热器之间设置自循环管路。
10.所述化盐换热器内设置滤网。
11.所述熔盐泵的出口通过熔盐输出管道与熔盐储罐连接。
12.所述熔盐输出管道上设置温度测试仪、压力测试仪、流量测试仪。
13.所述熔盐输出管道上设置阀门。
14.所述熔盐入口处通入熔盐，所述熔盐经过熔盐破碎装置破碎后经过熔盐输送装置进入到化盐换热器内。
15.本发明相对于现有技术具有如下有益效果：
16.1.本发明通过在化盐换热器壳体内部设置热源介质管，所述热源介质管上设置热源入口、热源出口，所述热源入口与热源供应系统的出口连接；所述热源出口与热源供应系统的入口连接；所述壳体上设置熔盐入口、熔盐出口；所述熔盐出口处设置熔盐泵，所述壳体内、热源介质管外的空腔内通入熔盐，实现了热源在热源介质管内流动，熔盐在热源介质管外被熔化的效果，解决了现有技术中存在的管内熔盐式和管内烟气式化盐系统均对燃料和氧化剂流量的控制、配比等有严格的要求的问题，避免使用天然气产生二氧化碳、污染物氮氧化物的带来的环境问题。
17.2.本发明中熔盐泵置于所述化盐换热器的上方，该熔盐泵的入口伸入所述化盐换热器中，化盐炉内设置滤网，滤网将熔盐及杂质颗粒过滤，防止颗粒进入所述液下熔盐泵。
18.3.本发明中所述熔盐泵出口与化盐换热器之间设置自循环管路。熔盐泵在非正常工作时经过自循环管路使熔盐在所述化盐换热器中循环；正常工作时，高温熔盐从熔盐泵出口流至熔盐储罐，化盐效率高。
附图说明
19.图1为本发明结构示意图；
20.其中，附图标记分别为：
21.1、熔盐破碎装置；2、熔盐传送装置；3、热源介质管；4、壳体；5、滤网；6、电加热器；7、热源供应系统；8、阀门；9、温度测试仪；10、压力测试仪；11、流量测试仪；13、化盐换热器；14、热源入口；15、热源出口；16、熔盐入口；17、熔盐出口；18、自循环管路；19、熔盐输出管道；20、熔盐储罐；21、熔盐输送装置。
具体实施方式
22.在下文将结合附图对本发明做进一步详细地说明，显然此处应该理解的是，所描述的实施方案不是全部的实施方案，仅用于解释说明本发明，而不限制本发明。
23.本发明提供一种管内热源式化盐及储能系统，所述系统包括化盐换热器13，所述化盐换热器13包括壳体4，所述壳体4内部设置热源介质管3；所述热源介质管3上设置热源入口14、热源出口15，所述热源入口14与热源供应系统7的出口连接；所述热源出口15与热源供应系统7的入口连接；所述壳体4上设置熔盐入口16、熔盐出口17；所述熔盐出口17处设置熔盐泵2，所述壳体4内、热源介质管3外的空腔内通入熔盐。
24.本发明中将熔盐通入所述化盐换热器壳体内与热源介质管外，热源通入热源介质管内，实现了热源在热源介质管内流动，熔盐在热源介质管外被熔化的效果。所述热源供应系统内的能源为光热电站镜场太阳能加热的高温导热油、弃风弃光电能等加热的导热油、弃风弃光电能等加热的高温熔盐、热风中的一种，采用上述热源避免了需要在熔盐的过程中额外添加天然气燃烧功能系统的问题，同时避免了天然气燃烧产生污染物的问题。本发明中所述热风为气体经电力、燃料燃烧加热、储能系统加热后的高温气体，进一步的，热风可选自高温氮气、高温氦气、高温二氧化碳等惰性气体；高温导热油、高温熔盐的状态为液态，其他液态导热介质也可作为热源介质，进一步地其他液态导热介质可选为高温水、高温金属等。
25.所述熔盐泵2置于所述化盐换热器13的上方，该熔盐泵2的入口伸入所述化盐换热
器13中，熔盐泵的设置便于对熔盐的运输。
26.所述化盐换热器13内设置电加热器6。所述电加热器可吸纳弃电等电能加热和熔化熔盐。所述熔盐泵2出口与化盐换热器13之间设置自循环管路18。所述熔盐泵2的出口通过熔盐输出管道19与熔盐储罐20连接。熔盐泵在非正常工作时经过自循环管路使熔盐在所述化盐换热器中循环；正常工作时，高温熔盐从熔盐泵出口流至熔盐储罐，化盐效率高。
27.所述化盐换热器13内设置滤网5。滤网将熔盐及杂质颗粒过滤，防止颗粒进入所述液下熔盐泵。所述熔盐输出管道19上设置温度测试仪9、压力测试仪10、流量测试仪11。三种仪器的设置方便对系统内温度、压力、流量进行监测。
28.所述熔盐输出管道19上设置阀门8。阀门的设置便于在停运时截断流动，节约了成本。
29.所述熔盐入口16处通入熔盐，所述熔盐经过熔盐破碎装置1破碎后经过熔盐输送装置21进入到化盐换热器13内。熔盐破碎装置将破碎后的熔盐通入熔盐输送装置后，由输送装置将所述装置输送至化盐换热器13内，操作方便，化盐效率高。
30.本发明避免额外引入复杂的天然气燃烧系统，充分利用光热电站中已有的传热介质化盐，简化了化盐系统，提高化盐系统利用效率，具有重要应用价值。本发明所述系统在注盐时可以用于熔化熔盐，在光热电站正常运转时可以进一步通过导热油储存富余的能量，如太阳能、弃风弃光的能量等。本发明本管内热源式化盐及储能系统的适应性较强，能够作为化盐和储能系统使用，也可以作为其他对熔化介质以及储能有需求的场合，在光热电站技术领域以及其他工业领域均具有重要的推广应用价值。
31.以上附图及解释说明仅为本发明的一种具体实施方式，但本发明的具体保护范围不仅限以上解释说明，任何在本发明揭露的技术思路范围内，及根据本发明的技术方案加以简单地替换或改变，都应在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种管内热源式化盐及储能系统，其特征在于，所述系统包括化盐换热器(13)，所述化盐换热器(13)包括壳体(4)，所述壳体(4)内部设置热源介质管(3)；所述热源介质管(3)上设置热源入口(14)、热源出口(15)，所述热源入口(14)与热源供应系统(7)的出口连接；所述热源出口(15)与热源供应系统(7)的入口连接；所述壳体(4)上设置熔盐入口(16)、熔盐出口(17)；所述熔盐出口(17)处设置熔盐泵(2)，所述壳体(4)内、热源介质管(3)外的空腔内通入熔盐。2.根据权利要求1所述的管内热源式化盐及储能系统，其特征在于，所述熔盐泵(2)置于所述化盐换热器(13)的上方，该熔盐泵(2)的入口伸入所述化盐换热器(13)中。3.根据权利要求1所述的管内热源式化盐及储能系统，其特征在于，所述热源供应系统(7)内的能源为光热电站镜场太阳能加热的高温导热油、弃风弃光电能等加热的导热油、弃风弃光电能等加热的高温熔盐、热风中的一种。4.根据权利要求1所述的管内热源式化盐及储能系统，其特征在于，所述化盐换热器(13)内设置电加热器(6)。5.根据权利要求1所述的管内热源式化盐及储能系统，其特征在于，所述熔盐泵(2)出口与化盐换热器(13)之间设置自循环管路(18)。6.根据权利要求1所述的管内热源式化盐及储能系统，其特征在于，所述化盐换热器(13)内设置滤网(5)。7.根据权利要求1所述的管内热源式化盐及储能系统，其特征在于，所述熔盐泵(2)的出口通过熔盐输出管道(19)与熔盐储罐(20)连接。8.根据权利要求7所述的管内热源式化盐及储能系统，其特征在于，所述熔盐输出管道(19)上设置温度测试仪(9)、压力测试仪(10)、流量测试仪(11)。9.根据权利要求8所述的管内热源式化盐及储能系统，其特征在于，所述熔盐输出管道(19)上设置阀门(8)。10.根据权利要求1-9任一项所述的管内热源式化盐及储能系统，其特征在于，所述熔盐入口(16)处通入熔盐，所述熔盐经过熔盐破碎装置(1)破碎后经过熔盐输送装置(21)进入到化盐换热器(13)内。

技术总结
本发明涉及熔盐熔化领域，公开了一种管内热源式化盐及储能系统，所述系统包括化盐换热器，所述化盐换热器包括壳体，所述壳体内部设置热源介质管；所述热源介质管上设置热源入口、热源出口，所述热源入口与热源供应系统的出口连接；所述热源出口与热源供应系统的入口连接；所述壳体上设置熔盐入口、熔盐出口；所述熔盐出口处设置熔盐泵，所述壳体内、热源介质管外的空腔内通入熔盐。本发明解决了高温熔融盐均需要对燃料和氧化剂配比需要严格控制，燃料燃烧产生污染物的问题。料燃烧产生污染物的问题。料燃烧产生污染物的问题。


技术研发人员：栾海峰 宗弟元 李姗 朱胜国 陈德富
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司
技术研发日：2022.04.12
技术公布日：2022/5/25