本發(fā)明屬于熔鹽儲熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高溫儲罐基礎(chǔ)的自動控溫冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

大規(guī)模商業(yè)化光熱電站大部分配備儲熱系統(tǒng)，使得電站在沒有光照條件下能夠繼續(xù)發(fā)電，延長電站發(fā)電小時數(shù)、增加電站經(jīng)濟效益。

目前，太陽能熱發(fā)電的儲熱系統(tǒng)多采用雙罐熔鹽儲熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)將熱量儲存于兩臺大容量、高溫熔鹽儲罐中，熔鹽儲罐的工作溫度均在～290℃以上，設(shè)計溫度≥400℃。大體積、高溫的條件下，對儲罐基礎(chǔ)提出了苛刻要求。高溫儲罐基礎(chǔ)的設(shè)計方式，一般采用隔熱層+混凝土層+天然地基的方式；高溫儲罐基礎(chǔ)的隔熱層主要阻隔熱量從罐體向下層基礎(chǔ)的傳導(dǎo)。但在罐體溫度較高的情況下，仍有大量熱量通過隔熱層傳導(dǎo)到混凝土層，使得混凝土層溫度達到100℃以上，超過了普通混凝土的合理使用溫度，從而縮短了混凝土層的壽命，進而直接縮短了高溫儲罐的使用壽命，如何有效解決上述問題，具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種高溫儲罐基礎(chǔ)的自動控溫冷卻系統(tǒng)，可有效解決上述問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種高溫儲罐基礎(chǔ)的自動控溫冷卻系統(tǒng)，包括冷卻風管單元以及冷卻溫度自動控制單元；

其中，所述冷卻風管單元包括對稱相向設(shè)置的左向冷卻風管子單元和右向冷卻風管子單元；所述左向冷卻風管子單元包括左向冷卻總管以及n個左向冷卻支管；所述左向冷卻總管位于高溫儲罐基礎(chǔ)混凝土層外部的左側(cè)；每個所述左向冷卻支管包括第1水平支管、第1進口端管和第1出口端管；各個所述左向冷卻支管的水平支管部分平行等間隔鋪設(shè)于高溫儲罐基礎(chǔ)混凝土層內(nèi)的某個降溫平面中；每個所述第1水平支管的進口端通過轉(zhuǎn)向節(jié)與位于混凝土層外部右側(cè)的第1進口端管的出口連通；并且，每個所述第1進口端管安裝有第1支管調(diào)節(jié)風門；所述第1水平支管的左端通過轉(zhuǎn)向節(jié)與位于混凝土層外部左側(cè)的第1出口端管的進口端連通；各個所述左向冷卻支管的第1出口端管的出口均連通到所述左向冷卻總管；所述左向冷卻總管的軸向中心向上連通有左向總引風管；在所述左向總引風管上安裝有左向總調(diào)節(jié)風門；此外，左向總引風管的出口端高于各個左向冷卻支管的進口端，以使冷卻風在不借助外部機械動力的條件下，在風管內(nèi)自然的從進口端流向出口端；

所述右向冷卻風管子單元包括右向冷卻總管以及n個右向冷卻支管；所述右向冷卻總管位于高溫儲罐基礎(chǔ)混凝土層外部的右側(cè)；每個所述右向冷卻支管包括第2水平支管、第2進口端管和第2出口端管；各個所述右向冷卻支管的水平支管部分平行等間隔鋪設(shè)于與所述左向冷卻支管共面的同一降溫平面中，并且，所述右向冷卻支管和所述左向冷卻支管交錯布置；每個所述第2水平支管的進口端通過轉(zhuǎn)向節(jié)與位于混凝土層外部左側(cè)的第2進口端管的出口連通；并且，每個所述第2進口端管安裝有第2支管調(diào)節(jié)風門；所述第2水平支管的右端通過轉(zhuǎn)向節(jié)與位于混凝土層外部的第2出口端管的進口端連通；各個所述右向冷卻支管的第2出口端管的出口均連通到所述右向冷卻總管；所述右向冷卻總管的軸向中心向上連通有右向總引風管；在所述右向總引風管上安裝有右向總調(diào)節(jié)風門；

因此，左向冷卻支管自進口端向出口端形成向左流動的冷卻風流，并且，由于冷卻風在通過混凝土基礎(chǔ)時被加熱，溫度逐漸升高，因此，左向冷卻支管的上游溫度低于下游溫度；同時，右向冷卻支管自進口端向出口端形成向右流動的冷卻風流，并且，由于冷卻風在通過混凝土基礎(chǔ)時被加熱，溫度逐漸升高，因此，右向冷卻支管的上游溫度低于下游溫度；而由于左向冷卻支管和右向冷卻支管平行交錯布置，進而實現(xiàn)混凝土層在同一平面上的均勻冷卻效果；

所述冷卻溫度自動控制單元包括總控制器以及多個溫度測點；在高溫儲罐基礎(chǔ)混凝土層的內(nèi)部設(shè)置多個溫度測點；各個所述溫度測點的輸出端連接到所述總控制器的輸入端；各個所述總控制器的輸出端分別與所述第1支管調(diào)節(jié)風門、第2支管調(diào)節(jié)風門、左向總調(diào)節(jié)風門和右向總調(diào)節(jié)風門連接。

優(yōu)選的，所述左向冷卻支管的進口、所述左向冷卻總管上的所述左向總引風管的出口、所述右向冷卻支管的進口、所述右向冷卻總管上的所述右向總引風管的出口均為斜向下45°，并設(shè)置防護網(wǎng)。

優(yōu)選的，所述溫度測點設(shè)置于高溫儲罐基礎(chǔ)混凝土層的內(nèi)部且位于冷卻支管的下方。

優(yōu)選的，各個所述溫度測點位于同一平面上，且在平面上呈圓形排列均勻布置。

本發(fā)明提供的高溫儲罐基礎(chǔ)的自動控溫冷卻系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明提出在高溫儲罐基礎(chǔ)混凝土層并排、雙向布置冷卻風管，抬高風管出口，通過煙囪效應(yīng)，使得風自動流過冷卻風管；同時在基礎(chǔ)布置溫度測點，連鎖自動控制冷卻風量，保證冷卻效果。本系統(tǒng)對基礎(chǔ)實現(xiàn)了可靠的冷卻效果，延長混凝土基礎(chǔ)的使用性能以及使用壽命；同時系統(tǒng)投資建設(shè)成本低、基本無運行成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的高溫儲罐基礎(chǔ)的自動控溫冷卻系統(tǒng)的右向冷卻風管子單元的俯視布置示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的左向冷卻風管子單元和右向冷卻風管子單元并排雙向俯視布置示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的右向冷卻風管子單元的立面布置示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的左向冷卻風管子單元和右向冷卻風管子單元并排雙向立面布置示意圖；

圖5為本發(fā)明提供的溫度測點布置示意圖；

其中：

1-左向冷卻總管；2-左向冷卻支管；3-右向冷卻總管；4-右向冷卻支管；5-右向總調(diào)節(jié)風門；6-溫度測點；7-高溫儲罐基礎(chǔ)混凝土層；8-左向總出口；9-右向總出口；10-左向總進口；11-右向總進口；12-左向總調(diào)節(jié)風門。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

結(jié)合附圖，本發(fā)明提供一種高溫儲罐基礎(chǔ)的自動控溫冷卻系統(tǒng)，包括冷卻風管單元以及冷卻溫度自動控制單元。下面對冷卻風管單元以及冷卻溫度自動控制單元分別詳細介紹：

(一)冷卻風管單元

冷卻風管單元包括對稱相向設(shè)置的左向冷卻風管子單元和右向冷卻風管子單元。

左向冷卻風管子單元包括左向冷卻總管以及n個左向冷卻支管；左向冷卻總管位于高溫儲罐基礎(chǔ)混凝土層外部的左側(cè)；每個左向冷卻支管包括第1水平支管、第1進口端管和第1出口端管；各個左向冷卻支管的水平支管部分平行等間隔鋪設(shè)于高溫儲罐基礎(chǔ)混凝土層內(nèi)的某個降溫平面中；每個第1水平支管的進口端通過轉(zhuǎn)向節(jié)與位于混凝土層外部右側(cè)的第1進口端管的出口連通；并且，每個第1進口端管安裝有第1支管調(diào)節(jié)風門；第1水平支管的左端通過轉(zhuǎn)向節(jié)與位于混凝土層外部左側(cè)的第1出口端管的進口端連通；各個左向冷卻支管的第1出口端管的出口均連通到左向冷卻總管；左向冷卻總管的軸向中心向上連通有左向總引風管；在左向總引風管上安裝有左向總調(diào)節(jié)風門；此外，左向總引風管的出口端高于各個左向冷卻支管的進口端，以使冷卻風在不借助外部機械動力的條件下，在風管內(nèi)自然的從進口端流向出口端；

右向冷卻風管子單元包括右向冷卻總管以及n個右向冷卻支管；右向冷卻總管位于高溫儲罐基礎(chǔ)混凝土層外部的右側(cè)；每個右向冷卻支管包括第2水平支管、第2進口端管和第2出口端管；各個右向冷卻支管的水平支管部分平行等間隔鋪設(shè)于與左向冷卻支管共面的同一降溫平面中，并且，右向冷卻支管和左向冷卻支管交錯布置；每個第2水平支管的進口端通過轉(zhuǎn)向節(jié)與位于混凝土層外部左側(cè)的第2進口端管的出口連通；并且，每個第2進口端管安裝有第2支管調(diào)節(jié)風門；第2水平支管的右端通過轉(zhuǎn)向節(jié)與位于混凝土層外部的第2出口端管的進口端連通；各個右向冷卻支管的第2出口端管的出口均連通到右向冷卻總管；右向冷卻總管的軸向中心向上連通有右向總引風管；在右向總引風管上安裝有右向總調(diào)節(jié)風門。

因此，左向冷卻支管自進口端向出口端形成向左流動的冷卻風流，并且，由于冷卻風在通過混凝土基礎(chǔ)時被加熱，溫度逐漸升高，因此，左向冷卻支管的上游溫度低于下游溫度；同時，右向冷卻支管自進口端向出口端形成向右流動的冷卻風流，并且，由于冷卻風在通過混凝土基礎(chǔ)時被加熱，溫度逐漸升高，因此，右向冷卻支管的上游溫度低于下游溫度；而由于左向冷卻支管和右向冷卻支管平行交錯布置，進而實現(xiàn)混凝土層在同一平面上的均勻冷卻效果。

另外，為避免雨水及異物進入冷卻風管，左向冷卻支管的進口、左向冷卻總管上的左向總引風管的出口、右向冷卻支管的進口、右向冷卻總管上的右向總引風管的出口均為斜向下45°，并設(shè)置防護網(wǎng)。

本發(fā)明提供的冷卻風管單元，其主要創(chuàng)新點包括兩個：

(1)冷卻風管采用并排、平行的布置方式。

因冷卻風在通過混凝土基礎(chǔ)時被加熱，溫度逐漸升高，冷卻風管的上游會比下游溫度低，如圖1所示，為單排布置示意圖。為減少混凝土基礎(chǔ)被冷卻時溫度冷卻的不均勻性，避免因溫度差異產(chǎn)生的應(yīng)力，本發(fā)明在并排布置冷卻風管的同時，設(shè)計相鄰冷卻管風流向不同方向的總管匯集，使得兩管的冷卻風流向相反，以實現(xiàn)混凝土基礎(chǔ)在同一平面層的同等冷卻效果，參考圖2，即為冷卻風管“并排、雙向”布置形式。

(2)冷卻風自然流通

本發(fā)明設(shè)計的罐底基礎(chǔ)冷卻風管，每根冷卻風管的進口均相互獨立；間隔的冷卻風管在出口段匯集到總管，總管處設(shè)置調(diào)節(jié)風門。為實現(xiàn)冷卻風在不借助風機等外部機械動力的條件下，在風管內(nèi)流動。本發(fā)明將冷卻風總管出口抬高，使得冷卻系統(tǒng)的進口與出口處于不同的高度，依靠“煙囪”效應(yīng)，作為冷卻風自然流通的動力。如圖3所示。

(二)冷卻溫度自動控制單元

冷卻溫度自動控制單元包括總控制器以及多個溫度測點；在高溫儲罐基礎(chǔ)混凝土層的內(nèi)部設(shè)置多個溫度測點；溫度測點設(shè)置于高溫儲罐基礎(chǔ)混凝土層的內(nèi)部且位于冷卻支管的下方，此外，各個溫度測點位于同一平面上，且在平面上呈圓形排列均勻布置。各個溫度測點的輸出端連接到總控制器的輸入端；各個總控制器的輸出端分別與第1支管調(diào)節(jié)風門、第2支管調(diào)節(jié)風門、左向總調(diào)節(jié)風門和右向總調(diào)節(jié)風門連接。

因此，為實現(xiàn)對冷卻效果的自動控制，通過設(shè)置在混凝土基礎(chǔ)的溫度測點，實時監(jiān)測混凝土基礎(chǔ)溫度，通過溫度連鎖控制設(shè)置在兩側(cè)的冷卻風總管的調(diào)節(jié)風門以及每個冷卻支管的調(diào)節(jié)風節(jié)，調(diào)節(jié)風門開度，以實現(xiàn)冷卻風流量的控制，從而達到預(yù)設(shè)的冷卻效果，使得高溫儲罐基礎(chǔ)混凝土層溫度處于合理的范圍內(nèi)，同時更一步實現(xiàn)混凝土基礎(chǔ)均勻冷卻的效果。其中，總管調(diào)節(jié)風門作用為：整節(jié)整體冷卻風流量，實現(xiàn)整體基礎(chǔ)混凝土層溫度的大致范圍。支管調(diào)節(jié)風門作用為：由于混凝土同一平面的溫度存在微小差異，通過調(diào)節(jié)每個支管調(diào)節(jié)風門的開度，可精密實現(xiàn)混凝土同一平面溫度的均勻性，延長混凝土基礎(chǔ)的使用壽命。

本發(fā)明提供的一種高溫儲罐基礎(chǔ)的自動控溫冷卻系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點：

1、高溫儲罐基礎(chǔ)冷卻風管采用為“并排、雙向”布置方式，保證整個基礎(chǔ)同等冷卻效果，有效減少基礎(chǔ)被冷卻時溫度的不均勻性，避免因溫度差異產(chǎn)生的應(yīng)力；

2、各冷卻風管進口均為相互的獨立，只在出口進行匯集；同時為避免雨水及異物的進入冷卻風管，風管進口、出口為斜向下45°，并設(shè)置防護網(wǎng)；

3、冷卻風在系統(tǒng)中流動不需要借助風機等外部機械動力，而依靠風管進口與出口處于不同高度產(chǎn)生的“煙囪”效應(yīng)；

4、溫度測點位于儲罐基礎(chǔ)的冷卻風管下方，在平面上采用多點、圓形均布的方式，實現(xiàn)了大型基礎(chǔ)的溫度參數(shù)均勻收集，并用以控制整體的冷卻效果。

所以，本發(fā)明提出在高溫儲罐基礎(chǔ)混凝土層并排、雙向布置冷卻風管，抬高風管出口，通過煙囪效應(yīng)，使得風自動流過冷卻風管；同時在基礎(chǔ)布置溫度測點，連鎖自動控制冷卻風量，保證冷卻效果。本系統(tǒng)對基礎(chǔ)實現(xiàn)了可靠的冷卻效果，延長混凝土基礎(chǔ)的使用性能以及使用壽命；同時系統(tǒng)投資建設(shè)成本低、基本無運行成本。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護范圍。