本发明属于熔盐储能,具体的说,涉及一种单罐熔盐储能装置。
背景技术:
1、熔盐储能因其具有储热温度高、储能容量大、储能时间长、物理化学性能稳定等优势,已成为最主流的长时高温储能技术之一,具有广阔的应用前景。
2、但当前熔盐储能系统,尤其是应用较多的传统双罐配置熔盐储能系统,存在较高的建设投资和运营支出。这主要源于双罐系统需分别设置独立两个独立的大型立筒型储罐,分别存储冷熔盐和热熔盐,两个大型储罐体积庞大,所需的占地面积大,设备投资高;且需要多套电加热等辅助系统,双罐系统的复杂度高且故障点成倍增多,维修保养费用成倍增加。这些因素直接影响了储能系统的投资回报率。
3、还有将立式圆筒型储罐用作单罐进行储热的方式,热熔盐在罐体上部,冷熔盐在罐体下部,为保持温度分层的稳定并增加储罐的储热容量,其罐体高度方向必须具备足够的高度,也就是加大高径比使立式圆筒罐变成“瘦高”型,这种类型高温储罐安全可靠性降低、运行维护费用高;并且由于熔盐泵的液下转动轴长度决定了熔盐罐直段设计的高度,当前熔盐泵型式及其轴长的限制使得罐体高度不能超过16米,实践中难以实现稳定的高、低温分层,实际储热容量小、储热效率低,以上原因使得立式筒型单罐无法得到推广使用。
4、传统的熔盐储能技术所采用的大型立筒型储罐装置,不能模块化组装使用,储热容量可扩展性差,一旦局部泄露损坏则需要整个储能装置进行停运维修。并且由于立筒型大型储罐单体体积大,在其上安装熔盐泵需要额外建设复杂的熔盐泵悬挑平台,增加了成本,并且随着泵轴长度增加熔盐泵和平台震动问题突出运行故障率高,维护成本高,一旦泵和支撑平台安装完成,很难对泵系统进行改造或优化升级。
5、鉴于此,特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种单罐熔盐储能装置,解决了传统立式圆筒型熔盐储罐存在的技术问题,解决了熔盐泵轴长约束的同时提高了泵的性能和稳定性,实现了高冷熔盐的有效分隔,提高了储热容量和储能效率。
2、为实现上述目的,本发明的技术方案是:
3、本发明提供一种单罐熔盐储能装置,包括罐体,所述罐体为方箱形,其中包括:
4、存储腔,包括交错设置的上隔流板和下隔流板,将所述存储腔分成多个相互连通的存储单元;
5、进料腔,设置在所述存储腔的两侧,其顶部设有进料孔;
6、取料腔,设置在所述进料腔的两侧,设有熔盐泵;
7、所述罐体一侧为高温区,另一侧为低温区,分别用于容纳热熔盐和冷熔盐。
8、在优选的实施方式中,在所述上隔流板和下隔流板的对应位置设置有第一导流槽和第二导流槽。
9、在优选的实施方式中,所述上隔流板的数量为偶数,所述下隔流板的数量为奇数,所述存储腔和进料腔之间通过上隔流板隔离。
10、在优选的实施方式中,所述取料腔和进料腔之间设有稳流板,所述稳流板上设有稳流孔。
11、在优选的实施方式中,所述取料腔顶部设有支架,所述熔盐泵通过支架进行固定。
12、在优选的实施方式中,所述熔盐泵与支架之间设置有减振垫。
13、在优选的实施方式中,所述罐体的侧壁和顶面均设有保温层,底部基础采用保温隔热承重基础。
14、在优选的实施方式中,所述低温区设置有电加热器。
15、在优选的实施方式中,所述进料腔中设置有熔盐分配器,安装在罐体的底板上,所述熔盐分配器的入口与进料孔通过管道连接。
16、在优选的实施方式中,所述罐体内设置多组温度传感器;
17、根据温度传感器获取的温度数据计算高温腔内熔盐平均温度和/或低温腔内熔盐平均温度,根据高温腔内熔盐平均温度和/或低温腔内熔盐平均温度判断单罐熔盐储能装置储能和释能过程是否完成。
18、采用上述技术方案后,本发明所提供的单罐熔盐储能装置与现有技术相比具有以下有益效果:
19、(1)本发明所提供的单罐熔盐储能装置采用单罐进行熔盐储能,储能系统中的吸热后的热熔盐和放热后的冷熔盐存储在一个储罐中,简化了设备和系统,提高了空间利用率,减少占地面积,显著降低了建设投资,与传统采用冷、热双套罐的双罐系统对比具有明显成本优势。
20、(2)本发明所提供的单罐熔盐储能装置采用方箱型储罐卧式安装,无需设置庞大复杂的熔盐泵悬挑平台,完全避免了熔盐泵轴长要求的限制,有效提高了熔盐泵液面以下轴长的利用率,泵轴长度减小,有效避免了熔盐泵和平台震动问题,显著提高了熔盐泵的性能和运行稳定性。
21、(3)本发明所提供的单罐熔盐储能装置储热容量大功率高,储能效率高,装置及内构件设置使得高、低温度分层稳定,通过隔流板的设置将储罐内部分成多个相联通的容积空间,有效减弱了热熔盐和冷熔盐的混合,维持高温区和低温区的稳定,从而增加系统的储能利用效率。
22、(4)本发明所提供的单罐熔盐储能装置在储能模式和释能模式下均可安全稳定运行,并可实现储能、释能过程同时运行,满足多种不同应用场景的需求。
1.一种单罐熔盐储能装置,包括罐体,其特征在于,所述罐体为方箱形,其中包括:
2.如权利要求1所述的单罐熔盐储能装置,其特征在于:在所述上隔流板和下隔流板的对应位置设置有第一导流槽和第二导流槽。
3.如权利要求1所述的单罐熔盐储能装置,其特征在于:所述上隔流板的数量为偶数,所述下隔流板的数量为奇数,所述存储腔和进料腔之间通过上隔流板隔离。
4.如权利要求1所述的单罐熔盐储能装置,其特征在于:所述取料腔和进料腔之间设有稳流板,所述稳流板上设有稳流孔。
5.如权利要求1所述的单罐熔盐储能装置,其特征在于:所述取料腔顶部设有支架,所述熔盐泵通过支架进行固定。
6.如权利要求5所述的单罐熔盐储能装置,其特征在于:所述熔盐泵与支架之间设置有减振垫。
7.如权利要求1所述的单罐熔盐储能装置,其特征在于:所述罐体的侧壁和顶面均设有保温层,底部基础采用保温隔热承重基础。
8.如权利要求1所述的单罐熔盐储能装置,其特征在于:所述低温区设置有电加热器。
9.如权利要求1所述的单罐熔盐储能装置,其特征在于:所述进料腔中设置有熔盐分配器,安装在罐体的底板上,所述熔盐分配器的入口与进料孔通过管道连接。
10.如权利要求1所述的单罐熔盐储能装置,其特征在于:
