本技術(shù)屬于熔鹽制熱，尤其涉及一種熔鹽強制換熱儲能裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著能源需求量的不斷增長和可再生能源行業(yè)的快速發(fā)展，用戶側(cè)儲能作為一種重要的能源存儲和管理技術(shù)，逐漸成為未來能源發(fā)展中的關(guān)鍵一環(huán)。其中，利用熔鹽在升溫和降溫過程中的溫差實現(xiàn)熱能存儲的熔鹽儲熱技術(shù)目前已廣泛應用于光熱發(fā)電與工業(yè)領(lǐng)域之中，常規(guī)的熔鹽儲熱系統(tǒng)為雙罐儲熱系統(tǒng)，其由兩個獨立的高溫罐與低溫罐組成，以實現(xiàn)不同的工作模式下的儲熱和放熱操作，但雙罐儲熱系統(tǒng)構(gòu)成復雜，需要占用較大的空間，且投資成本較高，故在雙罐儲熱系統(tǒng)基礎(chǔ)上改進形成單罐儲熱系統(tǒng)，但在現(xiàn)有技術(shù)下，常用的加熱方式主要依靠內(nèi)置式電加熱器直接對熔鹽進行加熱，即依靠熔鹽的密度差使熔鹽自然對流換熱，在熔鹽與電加熱器接觸過程中帶走電加熱器產(chǎn)生的熱量，從而熔鹽溫度升高，但該種制熱方式使得熔鹽側(cè)的換熱系數(shù)很小，換熱時間長，換熱效率較低，無法達到大規(guī)模高效化生產(chǎn)作業(yè)的熔鹽制熱需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種熔鹽強制換熱儲能裝置及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有熔鹽換熱裝置換熱效率較低的技術(shù)問題。

2、為解決上述問題，本實用新型的技術(shù)方案為：一種熔鹽強制換熱儲能裝置，包括罐體與設于所述罐體內(nèi)部并沿所述罐體高度方向延伸的加熱管件，所述加熱管件包括電加熱器與夾套管，所述夾套管套設包裹于所述電加熱器外側(cè)并與所述電加熱器呈同軸設置，所述電加熱器外壁與所述夾套管內(nèi)壁之間配合形成豎向設置的制熱通道用于流通與加熱熔鹽；

3、所述罐體內(nèi)于所述加熱管件一側(cè)設有熔鹽泵，所述夾套管底部與頂部分別設有第一輸入口與第一輸出口，所述第一輸入口與所述熔鹽泵連接，所述加熱管件被配置為所述第一輸入口在所述熔鹽泵作用下泵入熔鹽，熔鹽強制流經(jīng)所述制熱通道并與所述電加熱器外壁接觸進行換熱后由所述第一輸出口排出，實現(xiàn)熔鹽強制循環(huán)換熱作業(yè)。

4、優(yōu)選的，所述熔鹽泵為立式液下泵，設有泵體底座，限定所述熔鹽泵在所述泵體底座以上部分為液上組件，所述泵體底座以下部分為液下組件，所述液上組件設于所述罐體外部，所述液下組件設于所述罐體內(nèi)部并沿所述罐體高度方向延伸，所述泵體底座與所述罐體頂部蓋板固定連接，所述液下組件底部延伸至熔鹽層底部，所述液下組件底端朝向所述罐體底部一側(cè)設有第二輸入口用于吸取熔鹽，所述液下組件底部側(cè)向設有第二輸出口用于排出熔鹽，所述第二輸出口與所述第一輸入口通過熔鹽通道連通。

5、優(yōu)選的，所述第一輸出口水平高度低于所述罐體內(nèi)熔鹽液面高度。

6、優(yōu)選的，所述加熱管件數(shù)量設置為m組，1≤m≤4，所述加熱管件沿所述罐體中心軸線向所述罐體側(cè)壁方向均勻發(fā)散分布。

7、優(yōu)選的，所述熔鹽通道與所述第二輸出口數(shù)量分別設置為n個，1≤n≤4，所述熔鹽通道及所述第二輸出口數(shù)量與所述加熱管件數(shù)量匹配。

8、優(yōu)選的，所述加熱管件底部設有固定部，所述固定部兩端分別與所述夾套管底部外壁和所述罐體底部內(nèi)壁固定連接。

9、優(yōu)選的，所述電加熱器包括若干平行設置的管狀加熱棒。

10、優(yōu)選的，所述罐體壁面設有保溫材料。

11、優(yōu)選的，所述罐體內(nèi)壁設有若干溫度傳感器，所述溫度傳感器用于監(jiān)測所述罐體內(nèi)熔鹽溫度。

12、基于相同的構(gòu)思，本實用新型還提供一種熔鹽強制換熱儲能系統(tǒng)，包括上述任意一項所述的熔鹽強制換熱儲能裝置。

13、本實用新型由于采用以上技術(shù)方案，使其與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的優(yōu)點和積極效果：

14、本實用新型提供的一種熔鹽強制換熱儲能裝置及系統(tǒng)，設置電加熱器與夾套管，電加熱器與夾套管套設形成豎向的制熱通道，熔鹽在熔鹽泵的作用下由制熱通道底部泵入，隨后由制熱通道底部空間逐漸向上填充移動，使得熔鹽與電加熱器外壁充分接觸實現(xiàn)換熱后，再由制熱通道頂部流出，相較于自然對流循環(huán)加熱，本實用新型采用強制循環(huán)加熱，有效提高熔鹽電加熱的對流換熱系數(shù)，熔鹽與電加熱器充分接觸，極大縮短換熱時間，且通過熔鹽泵使熔鹽流動，提高電加熱器熱量傳遞效率，提高了電加熱器在使用過程中的安全性。此外，加熱管件數(shù)量可根據(jù)實際需求進行添加，將加熱管件均勻分布于罐體之中，同時進行換熱作業(yè)，可進一步有效提供換熱效率。

技術(shù)特征：

1.一種熔鹽強制換熱儲能裝置，其特征在于，包括罐體與設于所述罐體內(nèi)部并沿所述罐體高度方向延伸的加熱管件，所述加熱管件包括電加熱器與夾套管，所述夾套管套設包裹于所述電加熱器外側(cè)并與所述電加熱器呈同軸設置，所述電加熱器外壁與所述夾套管內(nèi)壁之間配合形成豎向設置的制熱通道用于流通與加熱熔鹽；

2.如權(quán)利要求1所述的一種熔鹽強制換熱儲能裝置，其特征在于，所述熔鹽泵為立式液下泵，設有泵體底座，限定所述熔鹽泵在所述泵體底座以上部分為液上組件，所述泵體底座以下部分為液下組件，所述液上組件設于所述罐體外部，所述液下組件設于所述罐體內(nèi)部并沿所述罐體高度方向延伸，所述泵體底座與所述罐體頂部蓋板固定連接，所述液下組件底部延伸至熔鹽層底部，所述液下組件底端朝向所述罐體底部一側(cè)設有第二輸入口用于吸取熔鹽，所述液下組件底部側(cè)向設有第二輸出口用于排出熔鹽，所述第二輸出口與所述第一輸入口通過熔鹽通道連通。

3.如權(quán)利要求1所述的一種熔鹽強制換熱儲能裝置，其特征在于，所述第一輸出口水平高度低于所述罐體內(nèi)熔鹽液面高度。

4.如權(quán)利要求2所述的一種熔鹽強制換熱儲能裝置，其特征在于，所述加熱管件數(shù)量設置為m組，1≤m≤4，所述加熱管件沿所述罐體中心軸線向所述罐體側(cè)壁方向均勻發(fā)散分布。

5.如權(quán)利要求4所述的一種熔鹽強制換熱儲能裝置，其特征在于，所述熔鹽通道與所述第二輸出口數(shù)量分別設置為n個，1≤n≤4，所述熔鹽通道及所述第二輸出口數(shù)量與所述加熱管件數(shù)量匹配。

6.如權(quán)利要求1所述的一種熔鹽強制換熱儲能裝置，其特征在于，所述加熱管件底部設有固定部，所述固定部兩端分別與所述夾套管底部外壁和所述罐體底部內(nèi)壁固定連接。

7.如權(quán)利要求1所述的一種熔鹽強制換熱儲能裝置，其特征在于，所述電加熱器包括若干平行設置的管狀加熱棒。

8.如權(quán)利要求1所述的一種熔鹽強制換熱儲能裝置，其特征在于，所述罐體壁面設有保溫材料。

9.如權(quán)利要求1所述的一種熔鹽強制換熱儲能裝置，其特征在于，所述罐體內(nèi)壁設有若干溫度傳感器，所述溫度傳感器用于監(jiān)測所述罐體內(nèi)熔鹽溫度。

10.一種熔鹽強制換熱儲能系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-權(quán)利要求9中任意一項所述的熔鹽強制換熱儲能裝置。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供了一種熔鹽強制換熱儲能裝置及系統(tǒng)，包括罐體與設于罐體內(nèi)部并沿罐體高度方向延伸的加熱管件，加熱管件包括電加熱器與夾套管，夾套管套設包裹于電加熱器外側(cè)并與電加熱器呈同軸設置，電加熱器外壁與所述夾套管內(nèi)壁之間配合形成豎向設置的制熱通道用于流通與加熱熔鹽。罐體內(nèi)還設有熔鹽泵，夾套管底部與頂部分別設有第一輸入口與第一輸出口，第一輸入口與熔鹽泵連接，第一輸入口在熔鹽泵作用下泵入熔鹽，熔鹽強制流經(jīng)制熱通道并與電加熱器外壁接觸進行換熱后由第一輸出口排出，實現(xiàn)熔鹽強制循環(huán)換熱作業(yè)。本技術(shù)提供的一種熔鹽強制換熱儲能裝置及系統(tǒng)，通過對熔鹽的強制換熱作業(yè)，可有效提高熔鹽換熱效率。

技術(shù)研發(fā)人員：李成磊,張宏,宋二喬,陳保全,張晨,翁新軍,姚瓊
受保護的技術(shù)使用者：浙江中光新能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240222
技術(shù)公布日：2024/12/19