一種熔鹽儲能加熱換熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種熔鹽儲能加熱換熱系統(tǒng)：由于采用大容量保溫良好的熔鹽罐、在熔鹽液體內(nèi)部利用電加熱管進(jìn)行加熱、在熔鹽液體內(nèi)部安裝輻射換熱管進(jìn)行換熱的一體化裝置，簡化了熔鹽儲能、換熱應(yīng)用的復(fù)雜過程，使熔鹽儲能蓄熱成為實施容易、造價極低的一項技術(shù)，采用熔鹽液體內(nèi)部直接加熱、加熱效率高，采用熔鹽液體內(nèi)部輻射換熱、換熱效率高、能量可控、安全可靠，根據(jù)需要、儲存低谷電能；用于居民小區(qū)的冬季供暖使用，采用超大型熔鹽罐，利用夜間低谷電能儲存熱能，用電高峰時、通過換熱管產(chǎn)生高壓蒸汽、推動汽輪機(jī)發(fā)電，補(bǔ)充電力不足，熔鹽儲能發(fā)電、和其它儲能方式相比；投資小、見效快、儲能介質(zhì)價格低、來源廣泛、取材容易、熱轉(zhuǎn)換效率高。
【專利說明】一種熔鹽儲能加熱換熱系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及熔鹽儲能加熱換熱【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種熔鹽儲能加熱換熱系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前；電力供應(yīng)峰谷差距大、用電高峰時電力供應(yīng)緊張、不能滿足需求、而夜間低谷電力使用比列很小、很大的電力能源不能被有效利用，電力低谷儲能、平衡峰谷電力矛盾、是十分必要的，電力低谷儲能目前廣泛采用的是；抽水蓄能電站、利用夜間低谷電力、采用大型抽水機(jī)把低處的水源、抽往高處的水庫積蓄起來，白天用電高峰時、利用水的落差推動水輪機(jī)發(fā)電，來彌補(bǔ)用電高峰的電力供應(yīng)不足，但是、抽水蓄能受地理條件的限制，投資巨大、而且轉(zhuǎn)換效率不足70%，熔鹽蓄熱儲能；是一新興的儲能技術(shù)，而目前熔鹽儲能普遍采用的方式為；高溫鹽罐、低溫鹽罐、換熱器、電加熱器、循環(huán)泵，循環(huán)高溫熔鹽液體、進(jìn)行加熱換熱；用于高壓蒸汽推動汽輪機(jī)發(fā)電、或用于居民冬季采暖，當(dāng)前的熔鹽加熱、循環(huán)、儲存、換熱設(shè)備造價高、整個系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜，而且所有管路設(shè)備需要預(yù)熱保溫、保持熔鹽液體溫度不低于150°C，不然液態(tài)熔鹽既有凝固的可能，而且循環(huán)500°C以上高溫液體、包括換熱設(shè)備、用具、材料，在目前實際應(yīng)用中還有很多問題，而且高溫液體循環(huán)、技術(shù)要求很高、存在安全隱患、等目前不可克服的缺點(diǎn)。
[0003]一種熔鹽儲能加熱換熱系統(tǒng)；采用大容量保溫良好的熔鹽罐、液態(tài)熔鹽不流動、采用在熔鹽內(nèi)部利用電加熱管進(jìn)行加熱、在熔鹽內(nèi)部安裝輻射換熱管的方式進(jìn)行換熱，大大簡化了熔鹽加熱、換熱的復(fù)雜過程，使熔鹽儲能蓄熱成為實施容易、造價極低的一項技術(shù)，一種熔鹽儲能加熱換熱系統(tǒng)；根據(jù)需要、選擇熔鹽罐的大小、儲存低谷電能；可用于汽輪機(jī)發(fā)電、或用于居民小區(qū)的冬季供暖使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是針對目前低谷電力儲能方式；受條件限制、效率低、投資大、及目前熔鹽儲能設(shè)備復(fù)雜、造價高、存在安全隱患、不易實施等不足，而提供的一種熔鹽儲能加熱換熱系統(tǒng)。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是；根據(jù)需要、采用大容積熔鹽儲罐、外加復(fù)合保溫層，貼近罐體部分采用耐高溫的硅酸鋁保溫材料、中間采用多層巖棉板、在外殼鋼板和巖棉之間采用聚氨酯發(fā)泡料灌注約10mm厚,外殼采用3mm厚鋼板焊接制作，內(nèi)罐體采用厚度8-10_耐熱耐腐蝕的奧氏體不銹鋼板焊接制成,本實用新型采用方形罐體，如容積超大可采用圓形罐體，在罐體下部橫置焊接耐熱耐腐蝕的、奧氏體不銹鋼管作為加熱套管、鋼管兩端露出、以便插入電加熱器，加熱套管的根數(shù)、根據(jù)罐體大小進(jìn)行選擇、但必修是3的倍數(shù)，以方便連接三相電源，加熱套管距底部不低于300mm，以免長期使用不可熔化的沉渣影響加熱效果，加熱套管一端插入電加熱器、留出連接線、用保溫材料填充，力口熱套管另一端用保溫堵頭密封保溫，在罐體中部橫置焊接耐熱耐腐蝕的、奧氏體不銹鋼管作為換熱套管，鋼管兩端露出、以便插入換熱管，換熱套管的根數(shù)、根據(jù)罐體大小進(jìn)行選擇，換熱管采用耐熱耐腐蝕的不銹鋼管，換熱鋼管插入換熱套管中間、由換熱套管兩端的保溫堵頭把換熱管固定在中間，換熱鋼管在換熱套管中吸收輻射熱、由換熱鋼管中流動的水經(jīng)高溫輻射產(chǎn)生蒸汽；多根換熱鋼管迂回穿入換熱套管、加大換熱鋼管管徑、增加換熱面積、即可產(chǎn)生高壓蒸汽。
[0006]本實用新型的有益效果在于:由于采用大容量保溫良好的熔鹽罐、液態(tài)熔鹽不流動、采用在熔鹽內(nèi)部利用電加熱管進(jìn)行加熱、在熔鹽內(nèi)部安裝輻射換熱管進(jìn)行換熱的一體化裝置，大大簡化了熔鹽儲存夜間低谷電能熱量、換熱應(yīng)用的復(fù)雜過程，使熔鹽儲能蓄熱成為實施容易、造價極低的一項技術(shù)，本實用新型采用熔鹽液體內(nèi)部直接加熱、加熱效率高，采用熔鹽液體內(nèi)部輻射換熱、換熱效率高、能量可控、安全可靠，根據(jù)需要、選擇熔鹽罐的大小、儲存低谷電能；用于居民小區(qū)的冬季供暖使用，采用超大型熔鹽罐，利用夜間低谷電能、儲存熱能，白天用電高峰時、通過換熱管產(chǎn)生高壓蒸汽、推動汽輪機(jī)發(fā)電，補(bǔ)充用電高峰時的電力不足，熔鹽儲能發(fā)電、和其它儲能方式相比；具有投資小、見效快、儲能介質(zhì)價格低、來源廣泛、取材容易、熱轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0008]附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)圖。
[0009]附圖2是本實用新型熔鹽罐的側(cè)面圖。
[0010]附圖3是本實用新型熔鹽罐的加熱管層俯視圖。
[0011]附圖4是本實用新型熔鹽罐的換熱管層俯視圖。
[0012]附圖5是本實用新型熔鹽換熱發(fā)電的結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖中:1.熔鹽罐，2.換熱管，3.加熱器，4.電磁流量閥，5.加熱供水泵，6.儲水箱，7.采暖供水泵，8.加熱水箱，9.蒸汽加熱管，10.加熱供水管，11.采暖供水管，12.加熱連接管，13.復(fù)合保溫層，14.熔鹽罐體，15.換熱套管，16.保溫堵頭，17.加熱套管保溫堵頭，18.加熱套管，19.加熱器引線水，20.溫度表，21.溫度傳感器，22.加料口蓋，23.熔鹽罐通氣孔，24.熔鹽液體，25.加熱罐疏氣閥，26.水加熱罐溫度傳感器，27.采暖供水管，28.儲水箱膨脹罐，29.采暖回水管，30.加熱管連接彎管，31.蒸汽蓄壓器，32.高壓蒸汽管，33.汽輪發(fā)電機(jī)，34.汽輪機(jī)排氣管，35.冷凝器，36.冷卻器連接管，37.冷卻器，38.冷凝水管道，
39.冷凝水處理罐，40.高溫儲水罐，41.冷卻循環(huán)泵。

【具體實施方式】
[0014]本實用新型包括附圖中:熔鹽罐(I)、換熱管(2)、加熱器(3)、電磁流量閥(4)、加熱供水泵(5)、儲水箱￠)、采暖供水泵(7)、加熱水箱(8)、蒸汽加熱管(9)、加熱供水管
(10)、采暖供水管(11)、加熱連接管(12)、采暖供水管(27)通過采暖用戶管網(wǎng)連接采暖回水管(29)、之間的相互連接所組成，其中熔鹽罐(I)、由換熱套管(15)、加熱套管(18)、熔鹽罐體(14)焊接成為一個整體，外部采用復(fù)合保溫層(13)、由鋼板焊接制作的外殼所組成，熔鹽罐(I)上部設(shè)置有加料口及加料口蓋(22)、并且安裝有溫度表(20)、溫度傳感器(21)、熔鹽罐通氣孔(23)，熔鹽罐(I)的特征是；熔鹽罐體(14)由耐熱耐腐蝕的、8-lOmm厚的奧氏體不銹鋼板焊接制成，本實用新型采用方形罐體，如容積超大可采用圓形罐體，加熱套管(18)在罐體下部橫置與熔鹽罐體(14)焊接為一體，加熱套管(18)采用耐熱耐腐蝕的、奧氏體不銹鋼管制作、鋼管兩端露出熔鹽罐體(14)外50_、以便插入加熱器(3)，加熱套管(18)的根數(shù)、根據(jù)罐體大小進(jìn)行選擇、但必修是3的倍數(shù)，以方便連接三相電源，加熱套管(18)距底部不低于300mm，加熱套管(18) —端插入加熱器(3)、引出加熱器引線(19)后、用保溫材料填充，加熱套管(18)另一端用加熱套管保溫堵頭(17)密封保溫，換熱套管(15)采用耐熱耐腐蝕的、奧氏體不銹鋼管制作、固定在熔鹽罐體(14)中部、與熔鹽罐體(14)焊接為一體，鋼管兩端露出熔鹽罐體(14)外50mm、加熱套管(18)孔內(nèi)穿過換熱管(2)、由兩端的保溫堵頭(16)把換熱管(2)固定在中間，根據(jù)需要由加熱管連接彎管(30)進(jìn)行連接，其中熔鹽罐(I)的復(fù)合保溫層(13)內(nèi)層由耐高溫的硅酸鋁保溫棉包裹、中間保溫層為巖棉板、巖棉保溫層至外殼鋼板之間灌注10mm厚聚氨酯發(fā)泡料所組成、以保證保溫效果。
[0015]本實用新型在夜間低谷電價時段工作時，熔鹽罐⑴下部的加熱套管(18)內(nèi)的加熱器⑶通電加熱，由于加熱套管(18)在熔鹽液體(24)內(nèi)部直接加熱、熱量散失小、加熱效率高，加熱自動控制電路由溫度傳感器(21)檢測控制、當(dāng)熔鹽液體(24)溫度達(dá)到500°C時停止加熱，用電高峰換熱工作時；加熱供水泵(5)從儲水箱￠)中抽取水、通過加熱供水管(10)、供給換熱管(2)產(chǎn)生蒸汽、通過加熱連接管(12)、蒸汽加熱管(9)把加熱水箱(8)內(nèi)的水進(jìn)行加熱，加熱水箱(8)內(nèi)的水；由采暖供水泵(7)、采暖供水管(11)供給，加熱水箱(8)內(nèi)水的溫度；由水加熱罐溫度傳感器(26)檢測、控制電路根據(jù)設(shè)定溫度、電磁流量閥⑷控制蒸汽量調(diào)節(jié)加熱水箱⑶內(nèi)水的溫度達(dá)到供暖設(shè)定要求，達(dá)到供暖設(shè)定要求的水通過采暖供水管(27)、進(jìn)入采暖用戶管網(wǎng)，經(jīng)過采暖用戶散熱的回水通過采暖回水管
(29)、回流到儲水箱(6)。
[0016]本實用新型作為儲能發(fā)電時還包括附圖5中；熔鹽罐(I)、加熱器(3)、加熱供水泵(5)、加熱供水管(10)、電磁流量閥(4)、換熱管(2)、蒸汽蓄壓器、(31)、高壓蒸汽管(32)、汽輪發(fā)電機(jī)(33)、汽輪機(jī)排氣管(34)、冷凝器(35)、冷卻器連接管(36)、冷卻循環(huán)泵(41)、冷卻器(37)、冷凝水管道(38)、冷凝水處理器(39)、高溫儲水罐(40)之間的相互連接所組成，其中換熱管(2)加大管徑、縮小和換熱套管(15)之間的間隙、增大換熱面積，換熱管(2)采用高壓無縫鋼管，由加熱供水泵(5)、加熱供水管(10)、提供的高溫水、通過電磁流量閥(4)控制、在換熱管(2)中產(chǎn)生蒸汽壓力2.7-2.8Mpa/270-280°C的高溫飽和蒸汽、通過蒸汽蓄壓器(31)、高壓蒸汽管(32)、推動汽輪發(fā)電機(jī)(33)產(chǎn)生電能輸送至電網(wǎng)，做功后的低壓蒸汽通過汽輪機(jī)排氣管(34)、通過冷凝器(35)的冷卻變成壓力0.25-0.3Mpa/120-130°C的高溫水，通過冷凝水管道(38)、冷凝水處理(39)的處理、流回高溫儲水罐(40)供加熱供水泵(5)進(jìn)行循環(huán)，其中冷凝器(35)的冷卻、由冷卻循環(huán)泵(41)、通過冷卻器連接管(36)至室外的大型冷卻器(37)或冷卻塔進(jìn)行冷卻。
【權(quán)利要求】
1.一種熔鹽儲能加熱換熱系統(tǒng)，其特征在于；由熔鹽罐(I)、換熱管(2)、加熱器(3)、電磁流量閥(4)、加熱供水泵(5)、儲水箱￠)、采暖供水泵(7)、加熱水箱(8)、蒸汽加熱管(9)、加熱供水管(10)、采暖供水管(11)、加熱連接管(12)、采暖供水管(27)通過采暖用戶管網(wǎng)連接采暖回水管(29)、之間的相互連接所組成，其中熔鹽罐(I)、由換熱套管(15)、力口熱套管(18)、熔鹽罐體(14)焊接成為一個整體，外部采用復(fù)合保溫層(13)、由鋼板焊接制作的外殼所組成，其中熔鹽罐(I)上部設(shè)置有加料口及加料口蓋(22)、并且安裝有溫度表(20)、溫度傳感器(21)、熔鹽罐通氣孔(23)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔鹽儲能加熱換熱系統(tǒng)，其特征在于:熔鹽罐(I)的特征是；熔鹽罐體(14)由耐熱耐腐蝕的、8-10mm厚耐熱耐腐蝕的奧氏體不銹鋼板焊接制成，采用方形罐體，加熱套管(18)在罐體下部橫置與熔鹽罐體(14)焊接為一體，加熱套管(18)采用耐熱耐腐蝕的、奧氏體不銹鋼管制作、鋼管兩端露出熔鹽罐體(14)50_、以便插入加熱器(3)，加熱套管(18)的根數(shù)、根據(jù)罐體大小進(jìn)行選擇、但必修是3的倍數(shù)，加熱套管(18)距底部不低于300mm，加熱套管(18) —端插入加熱器(3)、引出加熱器引線(19)、用保溫材料填充，加熱套管(18)另一端用加熱套管保溫堵頭(17)密封保溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔鹽儲能加熱換熱系統(tǒng)，其特征還在于:換熱套管(15)采用耐熱耐腐蝕的、奧氏體不銹鋼管制作、固定在熔鹽罐體(14)中部、與熔鹽罐體(14)焊接為一體，鋼管兩端露出熔鹽罐體(14) 50mm、加熱套管(18)孔內(nèi)穿過換熱管(2)、由兩端的保溫堵頭(16)把換熱管(2)固定在中間，根據(jù)需要由加熱管連接彎管(30)進(jìn)行連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔鹽儲能加熱換熱系統(tǒng)，其特征還在于:其中熔鹽罐(I)的復(fù)合保溫層(13)內(nèi)層由耐高溫的硅酸鋁保溫棉包裹、中間保溫層為巖棉、巖棉保溫層至外殼鋼板之間灌注80-100mm聚氨酯發(fā)泡料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔鹽儲能加熱換熱系統(tǒng)，其特征還在于:本實用新型在夜間低谷電價時段工作，加熱自動控制電路由溫度傳感器(21)檢測控制、當(dāng)熔鹽液體(24)溫度達(dá)到500°C時停止加熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔鹽儲能加熱換熱系統(tǒng)，其特征還在于:作為儲能發(fā)電時還包括附圖5中；熔鹽罐(I)、加熱器(3)、加熱供水泵(5)、加熱供水管(10)、電磁流量閥(4)、換熱管(2)、蒸汽蓄壓器、(31)、高壓蒸汽管(32)、汽輪發(fā)電機(jī)(33)、汽輪機(jī)排氣管(34)、冷凝器(35)、冷卻器連接管(36)、冷卻器(37)、冷凝水管道(38)、冷凝水處理(39)、高溫儲水罐(40)之間的相互連接所組成，其中換熱管(2)加大管徑、增大換熱面積，換熱管(2)采用高壓無縫鋼管。
【文檔編號】F22B1/06GK204063575SQ201420553671
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】王秀臣, 何樹香 申請人:山東省汶上重力機(jī)械廠