本發(fā)明涉及太陽(yáng)能熱發(fā)電領(lǐng)域，特別是涉及一種熔鹽儲(chǔ)罐測(cè)試裝置以及熔鹽儲(chǔ)罐測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

1、太陽(yáng)能熱發(fā)電以其能夠大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)熱的優(yōu)勢(shì)，在構(gòu)建以綠色能源為主體的新型電力系統(tǒng)中將發(fā)揮重要作用。熔鹽儲(chǔ)熱是現(xiàn)有商業(yè)化太陽(yáng)能熱發(fā)電電站的主流儲(chǔ)熱技術(shù)，熔鹽儲(chǔ)罐是儲(chǔ)熱系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部件之一，其工作溫度達(dá)565℃，在運(yùn)行過(guò)程中可能因腐蝕、熱循環(huán)疲勞、焊縫缺陷等導(dǎo)致泄漏故障，將給電站造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此，對(duì)高溫熔鹽儲(chǔ)罐進(jìn)行各種性能測(cè)試，掌握儲(chǔ)罐的熱力學(xué)特性，對(duì)保證高溫熔鹽儲(chǔ)罐的運(yùn)行可靠性至關(guān)重要。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)在罐內(nèi)熔鹽和罐體安裝溫度傳感器測(cè)試儲(chǔ)罐及熔鹽的溫度分布，掌握儲(chǔ)罐運(yùn)行過(guò)程中的熱特性，但對(duì)于儲(chǔ)罐的力學(xué)特性尚缺乏測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試方法的研究。而力學(xué)特性是研究熔鹽儲(chǔ)罐熱疲勞等所致系統(tǒng)發(fā)生泄漏等失效的重要因素之一，綜合研究熔鹽儲(chǔ)罐的熱力學(xué)特性的測(cè)試方法和測(cè)試系統(tǒng)非常必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種熔鹽儲(chǔ)罐測(cè)試裝置，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，使不同溫度的測(cè)試熔鹽不斷在被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐中循環(huán)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐內(nèi)部溫度交替變化的效果，同時(shí)被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐內(nèi)的測(cè)試熔鹽高度也可以調(diào)整，通過(guò)對(duì)被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐內(nèi)壁溫度和外壁應(yīng)力的監(jiān)測(cè)，就能得到測(cè)點(diǎn)處因溫度變化和液面高度變化導(dǎo)致的應(yīng)力變化，進(jìn)而獲得被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐的熱疲勞規(guī)律，掌握被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐的熱力學(xué)特性。

2、本發(fā)明還提供一種熔鹽儲(chǔ)罐測(cè)試方法，基于上述熔鹽儲(chǔ)罐測(cè)試裝置，能對(duì)被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐進(jìn)行交變溫度和交變液面高度的測(cè)試，并收集被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐的溫度和應(yīng)力數(shù)據(jù)，掌握被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐的熱力學(xué)特性。

3、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

4、本發(fā)明提供一種熔鹽儲(chǔ)罐測(cè)試裝置，包括熔鹽溫度調(diào)整裝置、熔鹽循環(huán)裝置和被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐，所述熔鹽溫度調(diào)整裝置的輸出端通過(guò)熔鹽輸入管道連通所述被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐的輸入端，所述熔鹽溫度調(diào)整裝置的輸入端通過(guò)熔鹽輸出管道連通所述被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐的輸出端；

5、所述熔鹽循環(huán)裝置連接所述熔鹽輸入管道或所述熔鹽輸出管道；

6、所述被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐設(shè)置溫度傳感器，所述溫度傳感器包括用于測(cè)量所述被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐內(nèi)壁溫度的罐壁溫度傳感和用于測(cè)量所述被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐內(nèi)熔鹽溫度的熔鹽溫度傳感器；

7、所述被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐還設(shè)置用于測(cè)量罐體外壁應(yīng)力的應(yīng)力傳感器。

8、優(yōu)選的，所述應(yīng)力傳感器包括用于測(cè)量所述被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐側(cè)壁應(yīng)力的罐壁應(yīng)力傳感器和用于測(cè)量所述被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐底應(yīng)力的罐底應(yīng)力傳感器。

9、優(yōu)選的，所述熔鹽輸入管道包括入料主管和連接所述入料主管的入料支管，不同所述入料支管連通不同所述被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐的輸入端；

10、所述熔鹽輸出管道包括出料主管和連接所述出料主管的出料支管，不同所述出料支管連通不同所述被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐的輸出端。

11、優(yōu)選的，每個(gè)所述出料支管上均設(shè)置有用于調(diào)整入罐熔鹽流量的熔鹽入口截止閥，每個(gè)所述出料支管上均設(shè)置有調(diào)整儲(chǔ)罐熔鹽流量的熔鹽出口截止閥。

12、優(yōu)選的，所述被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐包括一號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐、二號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐和三號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐，所述熔鹽入口截止閥包括設(shè)置在所述一號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐輸入端的一號(hào)入口截止閥、設(shè)置在所述二號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐輸入端的二號(hào)入口截止閥以及設(shè)置在所述三號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐輸入端的三號(hào)入口截止閥；

13、所述熔鹽出口截止閥包括設(shè)置在所述一號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐輸出端的一號(hào)出口截止閥，設(shè)置在所述二號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐輸出端的二號(hào)出口截止閥以及設(shè)置在所述三號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐輸出端的三號(hào)出口截止閥。

14、優(yōu)選的，所述一號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐的頂部設(shè)置一號(hào)壁溫度傳感和一號(hào)熔鹽溫度傳感器，所述一號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐的側(cè)壁設(shè)置一號(hào)壁應(yīng)力傳感器，所述一號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐的底部設(shè)置一號(hào)罐底應(yīng)力傳感器；

15、所述二號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐的頂部設(shè)置二號(hào)罐壁溫度傳感和二號(hào)熔鹽溫度傳感器，所述二號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐的側(cè)壁設(shè)置二號(hào)壁應(yīng)力傳感器，所述二號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐的底部設(shè)置二號(hào)罐底應(yīng)力傳感器；

16、所述三號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐的頂部設(shè)置三號(hào)壁溫度傳感和三號(hào)熔鹽溫度傳感器，所述三號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐的側(cè)壁設(shè)置三號(hào)壁應(yīng)力傳感器，所述三號(hào)罐被測(cè)儲(chǔ)罐的底部設(shè)置三號(hào)罐底應(yīng)力傳感器；

17、所述一號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐還設(shè)置有一號(hào)液位計(jì)，所述二號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐還設(shè)置有二號(hào)液位計(jì)，所述三號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐還設(shè)置有三號(hào)液位計(jì)。

18、優(yōu)選的，所述循環(huán)裝置為熔鹽泵，所述熔鹽泵包括設(shè)置在所述一號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐輸出端的一號(hào)熔鹽泵、設(shè)置在所述二號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐輸出端的二號(hào)熔鹽泵以及設(shè)置在所述三號(hào)被測(cè)儲(chǔ)罐輸出端的三號(hào)熔鹽泵。

19、優(yōu)選的，所述溫度調(diào)整裝置包括用于提升通過(guò)熔鹽溫度的加熱器、用于降低通過(guò)熔鹽溫度的冷卻器和用于直接運(yùn)輸熔鹽的直通管，所述熔鹽輸出管道連通所述加熱器的進(jìn)料端、所述冷卻器的進(jìn)料端和所述直通管的進(jìn)料端，所述熔鹽輸入管道連通所述加熱器的出料端、所述冷卻器的出料端和所述直通管的出料端；

20、所述加熱器的進(jìn)料端設(shè)置有加熱器進(jìn)料端截止閥，所述加熱器的出料端設(shè)置有加熱器出料端截止閥，所述冷卻器的進(jìn)料端設(shè)置有冷卻器進(jìn)料端截止閥，所述冷卻器的出料端設(shè)置有冷卻器出料端截止閥，所述直通管上設(shè)置有直通管截止閥。

21、優(yōu)選的，還包括疏鹽罐，所述疏鹽罐的輸入端連通所述被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐的輸出端，所述疏鹽罐的輸出端連通所述熔鹽溫度調(diào)整裝置的輸入端；

22、所述疏鹽罐的輸出端設(shè)置疏鹽泵，所述疏鹽罐的頂部設(shè)置疏鹽罐液位計(jì)和用于測(cè)量所述疏鹽罐內(nèi)熔鹽溫度的疏鹽熔鹽溫度傳感器，所述疏鹽罐還設(shè)置有疏鹽罐加熱器。

23、本發(fā)明還提供一種熔鹽儲(chǔ)罐測(cè)試方法，基于上述2熔鹽儲(chǔ)罐測(cè)試裝置，包括以下步驟：

24、s1、將熔鹽輸送進(jìn)入所述熔鹽溫度調(diào)整裝置，按測(cè)試要求對(duì)用于的測(cè)試熔鹽進(jìn)行加熱、降溫形成測(cè)試熔鹽并將所述測(cè)試熔鹽輸出至所述被測(cè)熔鹽罐，或直接將進(jìn)入所述熔鹽溫度調(diào)整裝置的熔鹽作為測(cè)試熔鹽輸出至所述被測(cè)熔鹽罐；

25、s2、開(kāi)啟所述熔鹽循環(huán)裝置，調(diào)整所述截止閥的開(kāi)閉狀態(tài)使得s1中獲得的測(cè)試熔鹽進(jìn)入目標(biāo)被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐中；

26、s3、測(cè)試熔鹽在所述熔鹽溫度調(diào)整裝置和目標(biāo)被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐間循環(huán)運(yùn)動(dòng)，所述熔鹽溫度調(diào)整裝置不斷對(duì)測(cè)試熔鹽的溫度進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)記錄所述被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐的溫度數(shù)據(jù)和應(yīng)力數(shù)據(jù)；

27、s4、結(jié)束測(cè)試，排空所述熔鹽循環(huán)裝置和所述被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐內(nèi)的測(cè)試熔鹽。

28、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：

29、本發(fā)明提供一種熔鹽儲(chǔ)罐測(cè)試裝置，使不同溫度的測(cè)試熔鹽不斷在被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐中循環(huán)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐內(nèi)部溫度交替變化的效果，同時(shí)被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐內(nèi)的測(cè)試熔鹽高度也可以調(diào)整，通過(guò)對(duì)被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐內(nèi)壁溫度和外壁應(yīng)力的監(jiān)測(cè)，就能得到測(cè)點(diǎn)處因溫度變化和液面高度變化導(dǎo)致的應(yīng)力變化，進(jìn)而獲得被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐的熱疲勞規(guī)律，掌握被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐的熱力學(xué)特性。

30、本發(fā)明還提供一種熔鹽儲(chǔ)罐測(cè)試方法，基于上述熔鹽儲(chǔ)罐測(cè)試裝置，能對(duì)被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐進(jìn)行交變溫度和交變液面高度的測(cè)試，并收集被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐的溫度和應(yīng)力數(shù)據(jù)，掌握被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐的熱力學(xué)特性。

31、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)還取得了以下技術(shù)效果：

32、1、本發(fā)明可以對(duì)多個(gè)獨(dú)立的被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)調(diào)整各個(gè)截止閥的開(kāi)閉狀態(tài)和各個(gè)熔鹽泵的流量可以實(shí)現(xiàn)對(duì)特定被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐進(jìn)行測(cè)試；

33、2、本發(fā)明中被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐上的溫度測(cè)點(diǎn)和應(yīng)力測(cè)點(diǎn)的位置和數(shù)量都可根據(jù)測(cè)試需要進(jìn)行調(diào)整，從而獲得被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐的全面數(shù)據(jù)；

34、3、本發(fā)明中加熱器、冷卻器和直通管獨(dú)立設(shè)置，使得測(cè)試熔鹽的加熱、降溫和直接循環(huán)可以獨(dú)立進(jìn)行，提升了熔鹽溫度調(diào)整裝置的反應(yīng)速度，讓測(cè)試熔鹽在運(yùn)輸過(guò)程中能更快地改變溫度，在被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐中產(chǎn)生可靠的交變溫度效果；

35、4、本發(fā)明中設(shè)置了用于儲(chǔ)存熔鹽的疏鹽罐，在不進(jìn)行測(cè)試時(shí)熔鹽存儲(chǔ)在疏鹽罐中，疏鹽罐加熱器能夠使疏鹽罐中的熔鹽保持在流動(dòng)的熔融態(tài)，保證疏鹽罐中的熔鹽能隨時(shí)投入到測(cè)試當(dāng)中，熔鹽溫度調(diào)整裝置和被測(cè)熔鹽儲(chǔ)罐中的測(cè)試熔鹽在測(cè)試結(jié)束后也能快速回收到疏鹽罐中。