本實用新型涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熔鹽化鹽儲鹽系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

常規(guī)的太陽能發(fā)電技術(shù)受到光照、氣候、季節(jié)、地域等因素的影響，制約了太陽能利用的連續(xù)性和穩(wěn)定性。解決太陽能發(fā)電的持續(xù)可供性是實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，提高效率和降低成本的關(guān)鍵所在。熔鹽儲熱系統(tǒng)可將日光充足時的熱能儲存起來，在日光輻射不足或夜間無光時釋放出來并通過產(chǎn)生蒸汽發(fā)電；電力需求較低時將熱能通過熔鹽儲熱系統(tǒng)儲存起來，在電力需求峰值時利用儲存的熱能發(fā)電滿足需求，從而實現(xiàn)電網(wǎng)穩(wěn)定運行。

熔鹽化鹽即熔鹽初熔是光熱電站熔鹽儲熱系統(tǒng)在進入調(diào)試運行之前的一道關(guān)鍵程序，熔鹽通過此流程由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)高溫熔鹽進入系統(tǒng)開始循環(huán)，并在整個電站的壽命期內(nèi)保持液態(tài)?，F(xiàn)有的熔鹽化鹽儲鹽系統(tǒng)由化鹽罐、熔鹽罐以及連接二者的輸送管道組成。固態(tài)粉末狀的熔鹽首先在化鹽罐中加熱至高溫液態(tài)，之后再通過熔鹽泵將高溫液態(tài)熔融鹽通過輸送管道輸送到高溫熔鹽罐中。

現(xiàn)有的化鹽罐在實際工作過程中，尤其在熔鹽化鹽剛開始時，由于固體熔鹽的受熱空間有限，大量固體熔鹽很難同步熔化，而且固體熔鹽在熔化過程中會不斷塌陷，造成固液分離，之后會存在大塊固體熔鹽漂浮在高溫液態(tài)熔鹽上方或沉淀在高溫液態(tài)熔鹽中，使熔鹽受熱不均勻，固態(tài)熔鹽很難進一步吸熱溶解，增加了化鹽電熱消耗，降低了化鹽速率，固態(tài)熔鹽還可能阻塞輸送管道，并降低熔鹽泵的工作效率。

此外，熔鹽化鹽系統(tǒng)將固態(tài)熔鹽完全融化為液態(tài)熔鹽需要消耗大量能量，并且高溫熔鹽由熔鹽化鹽系統(tǒng)輸送至熔鹽儲鹽系統(tǒng)的過程中，由于輸送管道的溫度較低，高溫熔鹽在傳送過程中會出現(xiàn)熱量損失，尤其在西北等寒冷地區(qū)，熱量損失更大，從而影響儲熱熔鹽溫度的穩(wěn)定性。

現(xiàn)有技術(shù)中熔鹽化鹽儲鹽系統(tǒng)中存儲高溫液態(tài)熔鹽的熔鹽罐，隨著儲存熔鹽時間的延長，熔鹽罐內(nèi)的液態(tài)熔鹽的溫度也會逐漸降低，不能光熱電站提供溫度穩(wěn)定的儲熱介質(zhì)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提出一種熔鹽化鹽儲鹽系統(tǒng)，化鹽時熔鹽受熱均勻，化鹽效率高，并且可以有效防止輸出管道堵塞，同時可以為后續(xù)光熱電站儲熱系統(tǒng)提供溫度穩(wěn)定的儲熱介質(zhì)，減少高溫液態(tài)熔鹽由化鹽罐輸送至熔鹽罐過程中的熱量損失，降低熔鹽化鹽系統(tǒng)內(nèi)電能的消耗。

為達此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種熔鹽化鹽儲鹽系統(tǒng)，包括化鹽罐、熔鹽罐以及輸送管道，所述輸送管道的兩端分別與所述化鹽罐的出液口以及熔鹽罐的進液口連通，所述熔鹽罐和所述化鹽罐兩個罐體均設(shè)置有進料口、加熱裝置以及噴淋系統(tǒng)，所述加熱裝置設(shè)置于所述罐體內(nèi)，所述噴淋系統(tǒng)包括熔鹽泵和可向外噴淋的噴淋管，所述噴淋管設(shè)置于所述罐體內(nèi)的上方區(qū)域，與所述熔鹽泵的輸入端連接的管道伸入所述罐體的底部，與所述熔鹽泵的輸出端連接的管道與所述噴淋管連通。

其中，所述噴淋管上設(shè)置有朝向所述罐體底部的噴淋孔。

其中，所述噴淋孔的數(shù)量為多個，多個所述噴淋孔均勻間隔分布于所述噴淋管。

其中，所述熔鹽罐和所述化鹽罐內(nèi)均設(shè)置有加熱裝置。

其中，所述輸送管道包括管道本體，所述管道本體的一端與所述化鹽罐的出液口連通，另一端與所述熔鹽罐的進液口連通，所述管道本體靠近所述化鹽罐的出液口的一端連接有空氣壓縮機。

其中，所述管道本體內(nèi)設(shè)置有氣動式調(diào)節(jié)閥。

其中，所述管道本體為金屬軟管。

其中，還包括熱風(fēng)系統(tǒng)，所述熱風(fēng)系統(tǒng)包括風(fēng)機以及與所述風(fēng)機連通的加熱器，所述風(fēng)機與所述加熱器分別通過風(fēng)管與所述熔鹽罐連通，且形成循環(huán)回路。

其中，所述加熱器為電加熱器或太陽能加熱器。

其中，還包括浮球液位計和控制系統(tǒng)，所述浮球液位計設(shè)置于所述熔鹽罐和/或所述化鹽罐內(nèi)，所述控制系統(tǒng)分別與所述浮球液位計和所述熔鹽泵電連接。

有益效果：本實用新型提供了一種熔鹽化鹽儲鹽系統(tǒng)，包括化鹽罐、熔鹽罐以及輸送管道，所述輸送管道的兩端分別與所述化鹽罐的出液口以及熔鹽罐的進液口連通，述熔鹽罐和所述化鹽罐均設(shè)置有進料口、加熱裝置以及噴淋系統(tǒng)，所述加熱裝置設(shè)置于所述化鹽罐和所述熔鹽罐內(nèi)，所述噴淋系統(tǒng)包括熔鹽泵和可向外噴淋的噴淋管，所述噴淋管設(shè)置于所述化鹽罐和所述熔鹽罐內(nèi)的上方區(qū)域，與所述熔鹽泵的輸入端連接的管道伸入所述化鹽罐和所述熔鹽罐的底部，與所述熔鹽泵的輸出端連接的管道與所述噴淋管連通。首先通過進料口向化鹽罐內(nèi)加入固態(tài)熔鹽，啟動加熱裝置將其融化為液態(tài)，通過噴淋系統(tǒng)將液態(tài)的高溫熔鹽噴灑到后續(xù)加入的固態(tài)熔鹽上，使高溫液態(tài)熔鹽在化鹽罐內(nèi)部循環(huán)運動，起到攪動液態(tài)熔鹽與固態(tài)熔鹽的作用，阻止固態(tài)熔鹽自發(fā)聚集形成更難熔化的球體，促進熔鹽受熱均勻，加快化鹽速率，降低電熱消耗；當化鹽罐向熔鹽罐輸送一定量的高溫液態(tài)熔鹽后，化鹽罐可以停止運行，通過進料口向熔鹽罐的內(nèi)加入固態(tài)熔鹽，同時啟動熔鹽罐內(nèi)的加熱裝置和噴淋系統(tǒng)，維持液態(tài)熔鹽溫度穩(wěn)定并持續(xù)化鹽，從而減少高溫液態(tài)熔鹽由化鹽罐輸送至熔鹽罐過程中的熱量損失，降低化鹽消耗的電能。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1提供的化鹽罐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例1提供的熔鹽罐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型實施例2提供的熔鹽化鹽儲鹽系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型實施例2提供的管道本體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型實施例3提供的熔鹽化鹽儲鹽系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：

1、化鹽罐；11、進料口；2、熔鹽罐；3、輸送管道；31、空氣壓縮機；32、氣動式調(diào)節(jié)閥；33、開關(guān)閥；34、電伴熱；35、保溫層；4、加熱裝置；5、噴淋系統(tǒng)；51、熔鹽泵；52、噴淋管；521、噴淋孔；6、熱風(fēng)系統(tǒng)；61、風(fēng)機；62、加熱器。

具體實施方式

為使本實用新型解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達到的技術(shù)效果更加清楚，下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。

實施例1

本實施例提供了一種熔鹽化鹽儲鹽系統(tǒng)，包括化鹽罐1、熔鹽罐2以及輸送管道3，輸送管道3的兩端分別與化鹽罐1的出液口以及熔鹽罐2的進液口連通，熔鹽罐2和化鹽罐1兩個罐體均設(shè)置有進料口11、加熱裝置4以及噴淋系統(tǒng)5，加熱裝置4設(shè)置于罐體內(nèi)，噴淋系統(tǒng)5包括熔鹽泵51和可向外噴淋的噴淋管52，噴淋管52設(shè)置于罐體內(nèi)的上方區(qū)域，與熔鹽泵51的輸入端連接的管道伸入罐體的底部，與熔鹽泵51的輸出端連接的管道與噴淋管52連通。

工作時，固態(tài)熔鹽通過進料口11進入化鹽罐1內(nèi)，并通過加熱裝置4對固態(tài)熔鹽加熱得到液態(tài)熔鹽。當化鹽罐1內(nèi)的液態(tài)熔鹽液面達到一定的高度時，啟動熔鹽泵51，與熔鹽泵51的輸入端連接的管道將化鹽罐1內(nèi)的液態(tài)熔鹽吸出，并通過與熔鹽泵51的輸出端連接的管道輸送至噴淋管52內(nèi)，噴淋管52位于化鹽罐1內(nèi)的上方區(qū)域，使得液態(tài)熔鹽噴灑到后續(xù)進入化鹽罐1內(nèi)的固態(tài)熔鹽上，且高溫液態(tài)熔鹽在化鹽罐1內(nèi)部循環(huán)運動，起到攪動化鹽罐1內(nèi)液態(tài)熔鹽與固態(tài)熔鹽的作用，防止固態(tài)熔鹽漂浮于液態(tài)熔鹽中或沉入液態(tài)熔鹽底部，難以融化或堵塞管路等，增加了液態(tài)熔鹽與固態(tài)熔鹽的接觸面積，使熔鹽受熱均勻，加快化鹽速率，降低電熱消耗，從而使化鹽罐1能夠連續(xù)、穩(wěn)定、安全的向熔鹽罐2輸送液態(tài)熔鹽，為熔鹽化鹽儲鹽系統(tǒng)的安全、連續(xù)、穩(wěn)定運行提供保障。

當化鹽罐1內(nèi)的高溫液態(tài)熔鹽達到一定量時，化鹽罐1可以停止運行，通過輸送管道3將高溫液態(tài)熔鹽輸送至熔鹽罐2內(nèi)，啟動熔鹽罐2內(nèi)的噴淋系統(tǒng)5及加熱裝置4，并同時通過進料口11向熔鹽罐2內(nèi)加入固態(tài)熔鹽，由于液態(tài)熔鹽在熔鹽罐2內(nèi)循環(huán)運動，使熔鹽罐2內(nèi)的液態(tài)熔鹽與后續(xù)加入的固態(tài)熔鹽充分攪動并接觸，熔鹽受熱均勻，加快化鹽速率，降低電熱消耗，而且后續(xù)可以停止化鹽罐1的運行，從而減少高溫液態(tài)熔鹽由化鹽罐1輸送至熔鹽罐2過程中的熱量損失，降低化鹽罐1內(nèi)電能的消耗。當熔鹽罐2內(nèi)的熔鹽全部融化為液態(tài)熔鹽，且儲存量達到熔鹽罐2的最大量時，熔鹽泵51停止工作，可以根據(jù)熔鹽罐2內(nèi)熔鹽的溫度要求調(diào)整加熱裝置4的工作頻率，保證熔鹽罐2內(nèi)的熔鹽溫度穩(wěn)定。

噴淋管52上設(shè)置有朝向化鹽罐1或熔鹽罐2底部的噴淋孔521，高溫熔鹽液體通過噴淋管52上的噴淋孔521噴灑在固態(tài)熔鹽上，為使高溫熔鹽液體均勻噴灑至固態(tài)熔鹽上，噴淋管52和噴淋孔521的數(shù)量均可以為多個，多個噴淋孔521均勻分布于噴淋管52，多個噴淋管52均勻間隔分布于化鹽罐1或熔鹽罐2的頂部，有利于液態(tài)熔鹽與固態(tài)熔鹽之間充分接觸，增加熱量傳遞及化鹽效率，降低電能及熱能消耗。

本實施例中的加熱裝置4可以為電加熱裝置，電阻絲，電阻絲可以水平設(shè)置于罐體內(nèi)部，具體而言，電阻絲可以水平設(shè)置在罐體1的底端，當固態(tài)熔鹽覆蓋電阻絲之后通電加熱，防止電阻絲干燒；電阻絲也可以為多個并且由罐體的底端等間距向上排列設(shè)置，多個電阻絲可以根據(jù)罐體內(nèi)熔鹽的深度來確定是否開啟，以防止電阻絲干燒。電阻絲還可以由罐體的頂部延伸至罐體的底部，其中由于罐體內(nèi)的熔鹽的最高許可高度距罐體的頂部具有一定的距離，一般為250mm-350mm，為防止上部電阻絲干燒，電阻絲由距罐體的頂部250mm-350mm處延伸至罐體的底部，也可以是加熱裝置2在距罐體的頂部250mm-350mm處不具有加熱功能，以防止干燒；加熱裝置4也可以為其他類型的加熱裝置，如在罐體的底部設(shè)置有加熱管，加熱管內(nèi)循環(huán)通入高溫蒸汽或高溫液體，通過加熱管與罐體內(nèi)的固態(tài)熔鹽進行熱量傳遞。

本實施例中的熔鹽化鹽儲鹽系統(tǒng)還包括浮球液位計和控制裝置圖中未示出，浮球液位計設(shè)置于熔鹽罐2和/或化鹽罐1內(nèi)部，控制裝置與浮球液位計電連接，控制裝置與罐體內(nèi)噴淋系統(tǒng)5的熔鹽泵51電連接，當罐體內(nèi)的液態(tài)熔鹽達到設(shè)定的最低液位高度時，控制裝置控制熔鹽泵51開始工作，罐體底部的液態(tài)熔鹽通過與熔鹽泵51連接的管道噴灑至固態(tài)熔鹽上，促使固態(tài)熔鹽進一步吸熱熔接；當罐體內(nèi)部的液態(tài)熔鹽高度達到設(shè)定的最高液位高度時，表示罐體內(nèi)的熔鹽已基本融化，不需要繼續(xù)循環(huán)，此時控制裝置控制熔鹽泵51停止工作，減少不必要的電能消耗，降低化鹽成本。

本實施例提供的熔鹽化鹽儲鹽系統(tǒng)還可以包括溫度探測器，溫度探測器設(shè)置于罐體內(nèi)，且與所述控制系統(tǒng)電連接。當溫度探測器探測到罐體內(nèi)的熔鹽溫度達到設(shè)定的溫度且保持穩(wěn)定時，表示罐體內(nèi)的熔鹽已基本熔化，即化鹽工序已完成，此時通過控制系統(tǒng)控制噴淋系統(tǒng)5和加熱裝置4停止工作，減少不必要的電能消耗，降低化鹽成本。

實施例2

在實施例1的基礎(chǔ)上，本實施例中的輸送管道3包括管道本體，管道本體的一端與化鹽罐1的出液口連通，另一端與熔鹽罐2的進液口連通，管道本體靠近化鹽罐1的出液口的一端連接有空氣壓縮機31。

化鹽罐1化鹽結(jié)束之后，需要將化鹽罐1內(nèi)的液態(tài)高溫熔鹽通過輸送管道3輸送到熔鹽罐2內(nèi)，當熔鹽輸送系統(tǒng)緊急暫停或停止運行時，啟動空氣壓縮機31，通過向管道本體內(nèi)輸入壓縮空氣，可以有效排除管道本體內(nèi)的殘留熔融鹽，防止管道本體堵塞，從而保證熔鹽化鹽儲鹽系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定、安全的運行，此外該管道本體還可以用于化鹽罐1的快速清洗，化鹽罐1清洗完成后，可以開啟空氣壓縮機31，將清洗液通過管道本體快速排出。

管道本體內(nèi)還設(shè)置有氣動式調(diào)節(jié)閥32和開關(guān)閥33，其中開關(guān)閥33設(shè)置于管道本體與化鹽罐1的出液口的連接處，當化鹽罐1化鹽時，關(guān)閉開關(guān)閥33，防止熔鹽的固液混合物流進輸送管道3內(nèi)，造成管道本體堵塞；當化鹽罐1停止運行時，開啟開關(guān)閥33，將高溫液態(tài)熔鹽通過輸送管道3輸送至熔鹽罐2。氣動式調(diào)節(jié)閥32可以設(shè)置在靠近空氣壓縮機31的位置，可以根據(jù)實際需求調(diào)節(jié)管道內(nèi)的氣體流量。

管道本體可以為金屬軟管，由于液態(tài)熔鹽溫度較高，管道本體在輸送熔鹽前后的溫差較大，金屬軟管具有較高的耐腐蝕性和耐高溫性，可以有效防止管道本體損壞，延長管道本體的使用壽命；并且管道本體在工作過程中不可避免的會出現(xiàn)彎曲，而金屬軟管耐彎折，具有良好的伸縮性，可以保證液態(tài)熔鹽在管道內(nèi)輸送順暢。

管道本體外還可以設(shè)置有電伴熱34，防止高溫液態(tài)熔鹽在輸送過程中冷卻凝固，堵塞管道。其中電伴熱34通過伴熱媒體散發(fā)一定的熱量，通過直接或間接的熱交換補充被伴熱管道即管道本體1內(nèi)的熱量損失，以達到保溫和防止凝固的目的；管道本體外還可以套設(shè)有加熱管道，加熱管道內(nèi)通入高溫蒸汽或高溫液體加熱管道本體，防止液態(tài)熔鹽凝固。管道本體外還可以根據(jù)實際需要設(shè)置有保溫層35，尤其在西北等高寒地帶，保溫層35可以為可拆卸的，具體根據(jù)實際需要安裝或拆卸，可以防止高溫液態(tài)熔鹽在輸送的過程中熱量消耗，避免管道本體堵塞。本實施例提供的管道本體1的直徑一般不小于100mm，液態(tài)熔鹽的流量較大，在一定程度上也可以避免管道本體堵塞。

此外，電伴熱34可以設(shè)置在整個管道本體的外部，也可以僅設(shè)置在管道本體靠近開關(guān)閥33的區(qū)域，防止此處溫度過低，導(dǎo)致開關(guān)閥33堵塞，無法輸送液態(tài)熔鹽。

在此基礎(chǔ)上，管道本體可以為多個，多個管道本體的端部通過緊固裝置固定，從而調(diào)整管道本體的長度，以適應(yīng)熔鹽的長距離輸送。緊固裝置可以是與金屬軟管配套的金屬軟管接頭，也可以通過法蘭和墊片連接固定。

實施例3

當化鹽罐1內(nèi)的高溫液態(tài)熔鹽初次進入輸送管道3或熔鹽罐2時，由于高溫液態(tài)熔鹽與熔鹽罐2的溫差較大，瞬間熱應(yīng)力極易造成熔鹽罐2破裂，即使為立即破裂也會使熔鹽罐2的壽命降低，并且液態(tài)熔鹽預(yù)冷凝固，堵塞輸送管路。

基于上述問題，在實施例1和實施例2的基礎(chǔ)上，本實施例提供的熔鹽化鹽儲鹽系統(tǒng)還包括熱風(fēng)系統(tǒng)6，熱風(fēng)系統(tǒng)6包括風(fēng)機61以及與風(fēng)機61連通的加熱器62，風(fēng)機61與加熱器62分別通過風(fēng)管與熔鹽罐2連通，且形成循環(huán)回路。在化鹽罐1內(nèi)高溫液態(tài)熔鹽進入輸送管路3及熔鹽罐2之前，啟動熱風(fēng)系統(tǒng)6，風(fēng)機61將風(fēng)送入加熱器62內(nèi)加熱，之后通過風(fēng)道送入熔鹽罐2內(nèi)，使風(fēng)機61、加熱器62、風(fēng)道與熔鹽罐2形成以循環(huán)熱風(fēng)通道，以達到對熔鹽罐2預(yù)熱的目的。其中加熱器62可以為電加熱器，也可以為太陽能加熱器，只要能風(fēng)加熱以預(yù)熱熔鹽罐2即可。當熔鹽罐2的溫度達到預(yù)定值時，可以暫停熱風(fēng)系統(tǒng)6，也可以根據(jù)熔鹽罐2內(nèi)液態(tài)熔鹽的溫度要求，調(diào)節(jié)熱風(fēng)系統(tǒng)6的工作頻率，為熔鹽罐2內(nèi)的液態(tài)熔鹽補充熱量。

現(xiàn)有技術(shù)中對熔鹽罐2的預(yù)熱，一般采用外部預(yù)熱的方式，即在熔鹽罐2外部另外設(shè)計和安裝加熱用的電加熱裝置4或蒸汽加熱管道，這種加熱方式由于在裝置外部，在惡劣天氣下的可靠性較低，并且加熱效果不均勻，易導(dǎo)致熔鹽罐2局部過熱，加熱耗能較高。另外，利用高溫蒸汽對熔鹽罐2預(yù)熱會導(dǎo)致熔鹽罐2內(nèi)壓力增大，降低了熔鹽罐2的可靠性。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實施例提供的熱風(fēng)系統(tǒng)6受惡劣天氣的影響小，熱風(fēng)在熔鹽化鹽儲鹽系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)預(yù)熱，加熱效果均勻，不會增加系統(tǒng)內(nèi)部壓力，保證熔鹽罐2的可靠性；同時，還可以向熔鹽罐2補充熱量，維持高溫液態(tài)熔鹽溫度穩(wěn)定。

為防止熔鹽罐2內(nèi)的熔鹽進入熱風(fēng)系統(tǒng)6，風(fēng)道與熔鹽罐2的連接口設(shè)置在熔鹽罐2的上端，且連接口較小。

本實施例提供的熱風(fēng)系統(tǒng)6，可以預(yù)熱熔鹽罐2，解決液態(tài)熔鹽在輸送過程中遇冷凝固以及熔鹽罐2冷熱沖擊破裂等問題，并且結(jié)構(gòu)簡單，安全性高，不會增大熔鹽化鹽儲鹽系統(tǒng)內(nèi)部的壓力，還可以為熔鹽罐2補充熱量，延長熔鹽保溫時間。

以上內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。