一種固液蓄熱介質組合式熔鹽儲罐制造技術

本發明專利技術公開一種固液蓄熱介質組合式熔鹽儲罐，包括儲鹽罐、保溫層、電加熱器、輔助儲熱槽、熔鹽泵、攪拌器、入鹽口、排鹽口及熔鹽。所述儲鹽罐是由頂蓋、殼體和底板組成的。所述頂蓋的中心嵌入設有攪拌器，攪拌器旁為熔鹽泵；逆時針旋轉45°設有入鹽口，儲鹽罐內底部設置有電加熱器和輔助儲熱槽，底部的輔助儲熱槽可以擺放或填充蓄熱磚或蓄熱材料，儲鹽罐的頂蓋和殼體的外表面設置有保溫層。本發明專利技術采用導熱性能好、比熱容較高以及價格低廉的蓄熱磚及蓄熱材料替代了用于浸沒電加熱器的大部分無效熔鹽，不僅能夠滿足蓄熱需求，還可降低投資成本，具有很好的工程應用價值。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于儲能
，涉及一種固液蓄熱介質組合式熔鹽儲罐，具體涉及一種由蓄熱磚或蓄熱材料和蓄熱熔鹽組成的可應用于熔鹽傳熱蓄熱系統的熔鹽儲罐。
技術介紹
熔鹽罐是一種儲能裝置，它是熔鹽蓄熱系統的主要設備之一。目前，熔鹽蓄熱系統主要采用雙罐系統，即蓄熱系統中設置有高溫熔鹽罐和低溫熔鹽罐。蓄熱過程中，低溫熔鹽罐的熔鹽被輸送至熱源端換熱設備中加熱變成高溫熔鹽，隨后高溫熔鹽儲存在高溫熔鹽罐中，需要用熱時，高溫熔鹽從高溫儲鹽罐中輸出并進入用熱端換熱設備進行熱交換，釋放熱量后變成低溫熔鹽回到低溫儲鹽罐中繼續下一回循環。隨著熔鹽蓄熱技術的不斷成熟和發展，熔鹽蓄熱系統在工程應用上的規模越來越大，相應地也要求配置大容量的熔鹽罐來維持系統的運行。為了防止熔鹽罐中熔鹽凝固，通常在熔鹽罐底部設置浸沒式電加熱器對罐中蓄熱熔鹽直接進行加熱，使熔鹽溫度不低于其凝固點溫度，因此需要在熔鹽罐底部預留一定深度的熔鹽將電加熱器的金屬部件浸沒。例如，在美國加利福尼亞州的太陽能熱發電試驗電站SolarTwo的雙罐熔鹽蓄熱系統中，每個熔鹽罐都有約1米深的熔鹽長期殘留在罐底，導致熔鹽罐的有效蓄熱容積僅有罐容積的85％。預留在熔鹽罐底部的熔鹽不能用于蓄熱換熱，屬于無效熔鹽，且熔鹽罐的體積越大，無效熔鹽量也就越大，這將導致熔鹽蓄熱系統的蓄熱性能降低，以及投資成本增加。經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN20298422U，公告日2013-05-08，提供了一種熔鹽儲熱裝置，其特征是主熔鹽罐的底部與副熔鹽罐的底部通過連接管道連通，熔鹽泵安裝在副熔鹽罐的出料口處，通過主熔鹽罐和副熔鹽罐共同存儲熔鹽，主熔鹽罐的主要作用是儲存，副熔鹽罐的主要作用是輸送；中國專利文獻號CN203561259U，公告日2014-04-23，提供了一種節約型熔鹽罐，其特征是電加熱器設置在圓柱形罐體內底部，熔鹽泵吸入管設置在圓柱形罐體內，圓柱形罐體的底部設有圓錐形罐底，圓錐形罐底與圓柱形罐體的連接處位于電加熱器的下方，熔鹽罐基礎與圓錐形罐底之間為中空結構；中國專利文獻號CN203572066U，公告日2014-04-30，提供了一種高可利用率的熔鹽儲存容器，其特征是在兩個儲罐內設有熔鹽，每個儲罐頂部設有液下泵，兩個液下泵之間設有熔鹽加熱器，儲罐的底部為階梯底部，液下泵的葉輪置于階梯底部最低處。然而，上述現有技術要么設備占地面積較大，投資成本較高，要么制造工藝復雜，改進優勢不明顯，因而限制了相應技術方案的推廣使用。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術中存在的設備占地面積較大，投資成本較高或者制造工藝復雜，改進優勢不明顯等技術問題，提供一種固液蓄熱介質組合式熔鹽儲罐，固體與液體蓄熱介質相組合、蓄熱性能好、結構簡單且成本低廉。為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是：一種固液蓄熱介質組合式熔鹽儲罐，包括儲鹽罐、保溫層、電加熱器、輔助儲能槽、熔鹽泵、攪拌器、入鹽口、排鹽口、熔鹽、頂蓋、殼體和底板，所述儲鹽罐的頂端設有頂蓋，所述頂蓋的中心嵌入設有攪拌器，所述頂蓋的表面位于攪拌器與入鹽口的中心線之間嵌入設有熔鹽泵；所述儲鹽罐的內壁為殼體；所述殼體的外表面和頂蓋的外表面均設有保溫層，所述儲鹽罐的內部底端設有底板，所述底板設有輔助儲能槽；所述儲鹽罐的下部一側穿過保溫層和殼體嵌入設有排鹽口和電加熱器，所述電加熱器位于輔助儲能槽的上方。作為優選，所述電加熱器為浸沒式電加熱器。作為優選，所述保溫層的材質為硅酸鋁纖維氈、無石棉硅酸鈣或氣凝膠氈。作為優選，所述電加熱器與輔助儲能槽之間存在10～20mm的間隙，所述的輔助儲熱槽4的材質與儲鹽罐的材質相同。作為優選，所述輔助儲熱槽內部擺放或填充蓄熱磚或蓄熱材料，材質為氧化鎂(MgO)、氧化鋁礬土(Al2O3)、氧化硅(SiO2)或其組合或其他價格便宜、比熱容大、穩定可靠的蓄熱材料或其組合。作為優選，所述熔鹽為兩種或兩種以上無機鹽混合物的熔融態液體。與現有技術相比，本專利技術所具有的有益效果是：本專利技術采用低廉的蓄熱磚替代了用于浸沒電加熱器的大部分無效熔鹽，所述的蓄熱磚具有導熱性能好，比熱容較高的優點，蓄熱磚在熔鹽傳熱蓄熱系統儲能裝置中的使用不僅能夠滿足蓄熱需求，還可降低投資成本，有助于本專利技術的大規模推廣應用。附圖說明圖1是本專利技術的主視圖；圖2是本專利技術輔助儲熱槽2種排列方式的剖視圖；圖3是本專利技術輔助儲熱槽的結構圖。圖中1-儲鹽罐，2-保溫層，3-電加熱器，4-輔助儲能槽，5-熔鹽泵，6-攪拌器，7-入鹽口，8-排鹽口，9-熔鹽，10-頂蓋，11-殼體，12-底板。具體實施方式為使本領域技術人員更好的理解本專利技術的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本專利技術作詳細說明。實施例1：本專利技術的實施例公開了一種固液蓄熱介質組合式熔鹽儲罐，如圖所示，包括儲鹽罐1、保溫層2、電加熱器3、輔助儲能槽4、熔鹽泵5、攪拌器6、入鹽口7、排鹽口8、熔鹽9、頂蓋10、殼體11和底板12，儲鹽罐1的頂端設有頂蓋10，頂蓋10的中心嵌入設有攪拌器6，頂蓋10的表面位于攪拌器6與入鹽口7的中心線之間嵌入設有熔鹽泵5；儲鹽罐1的內壁為殼體11；殼體11的外表面和頂蓋10的外表面均設有保溫層2，儲鹽罐1的內部底端設有底板12，底板12設有輔助儲能槽4；儲鹽罐1的下部一側穿過保溫層2和殼體11嵌入設有排鹽口8和電加熱器3，電加熱器3位于輔助儲能槽4的上方。本實施例中，電加熱器3為浸沒式電加熱器。本實施例中，保溫層2的材質為硅酸鋁纖維氈、無石棉硅酸鈣或氣凝膠氈。本實施例中，電加熱器3與輔助儲能槽4之間存在10～20mm的間隙，的輔助儲熱槽4的材質與儲鹽罐1的材質相同。本實施例中，輔助儲熱槽4內部擺放或填充蓄熱磚或蓄熱材料，材質為氧化鎂(MgO)、氧化鋁礬土(Al2O3)、氧化硅(SiO2)或其組合或其他價格便宜、比熱容大、穩定可靠的蓄熱材料或其組合。本實施例中，熔鹽為兩種或兩種以上無機鹽混合物的熔融態液體。本實施例中，輔助儲熱槽布置在罐底，并有多種安置排列方式。通常情況下熔鹽泵與攪拌器會從熔鹽罐頂延伸到罐底，為了防止輔助儲熱槽阻礙熔鹽泵及攪拌器的使用，輔助儲熱槽有兩種設計方案：1)為帶有螺紋紐蓋的圓形槽，直徑為罐體直徑的1/3-1/5左右，高度可根據罐體及熔鹽儲量進行相應的設置，一般為罐體高度的1/6，取3-5個輔助儲熱槽圍繞罐底中心布置，每兩個輔助儲熱槽的間隔為30-50cm；2)為帶有中空螺紋紐蓋的中空環形槽，直徑為罐體直徑的1/2左右，高度可根據罐體及熔鹽儲量進行相應的設置，一般為罐體高度的1/6，布置在罐底中央，環形槽的內圓直徑要大于熔鹽泵和攪拌器底部的工作范圍。本實施例中，熔鹽儲罐主要用于儲存熔鹽傳熱蓄熱系統的蓄熱熔鹽。在本實施例中，所述的固液蓄熱介質組合式儲能裝置作為太陽能熱發電站熔鹽傳熱蓄熱系統或熔鹽蓄熱式電加熱供暖系統的低溫熔鹽罐。為了保證低溫熔鹽罐中的熔鹽溫度不低于其凝固點溫度，需要采用電加熱器對熔鹽進行加熱，以防止熔鹽凝固。首先開啟電加熱器，電加熱器將電能轉換為熱能并傳遞給熔鹽和蓄熱磚，使熔鹽罐內的溫度保持在設定值以上。在加熱過程中，通過攪拌器的攪拌作用使儲鹽罐內不同空間位置的熔鹽溫度均勻分布，達到消除罐內溫度梯度的效果。實施例2：與實施例1的特征相同，所述的固本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種固液蓄熱介質組合式熔鹽儲罐，包括儲鹽罐、保溫層、電加熱器、輔助儲能槽、熔鹽泵、攪拌器、入鹽口、排鹽口、熔鹽、頂蓋、殼體和底板，其特征在于，所述儲鹽罐的頂端設有頂蓋，所述頂蓋的中心嵌入設有攪拌器，所述頂蓋的表面位于攪拌器與入鹽口的中心線之間嵌入設有熔鹽泵；所述儲鹽罐的內壁為殼體；所述殼體的外表面和頂蓋的外表面均設有保溫層，所述儲鹽罐的內部底端設有底板，所述底板設有輔助儲能槽；所述儲鹽罐的下部一側穿過保溫層和殼體嵌入設有排鹽口和電加熱器，所述電加熱器位于輔助儲能槽的上方。

【技術特征摘要】
1.一種固液蓄熱介質組合式熔鹽儲罐，包括儲鹽罐、保溫層、電加熱器、輔助儲能槽、熔鹽泵、攪拌器、入鹽口、排鹽口、熔鹽、頂蓋、殼體和底板，其特征在于，所述儲鹽罐的頂端設有頂蓋，所述頂蓋的中心嵌入設有攪拌器，所述頂蓋的表面位于攪拌器與入鹽口的中心線之間嵌入設有熔鹽泵；所述儲鹽罐的內壁為殼體；所述殼體的外表面和頂蓋的外表面均設有保溫層，所述儲鹽罐的內部底端設有底板，所述底板設有輔助儲能槽；所述儲鹽罐的下部一側穿過保溫層和殼體嵌入設有排鹽口和電加熱器，所述電加熱器位于輔助儲能槽的上方。2.根據權利要求1所述的一種固液蓄熱介質組合式熔鹽儲罐，其特征在于，所述電加熱器為浸沒式電加熱器。3.根據權利要求1所述的一種固液蓄熱...

【專利技術屬性】
技術研發人員：姚俊彬，閆夏，
申請(專利權)人：北京通聯弗萊科技有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11