[发明专利]一种采用熔盐传热储热的储能式太阳能过热蒸汽锅炉及其制备过热蒸汽的方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能利用技术，特别是一种采用熔盐传热储热的储能式太阳能过热蒸汽锅炉及制备过热蒸汽的方法。

背景技术

在太阳能利用技术领域，目前未见到可根据不同环境选择不能加热方式，经济效益好，环保节能，且投入和运行成本低的太阳能过热蒸汽锅炉。随着能源紧缺，如何有效开发利用太阳能，成为认为一直期待解决的问题。

发明内容

本发明根据上述领域存在的空白和需求，本发明提供一种采用熔盐传热储热的储能式太阳能过热蒸汽锅炉，能够在不同的环境下保证持续提供过热蒸汽，技术方案如下：

一种采用熔盐传热储热的储能式太阳能过热蒸汽锅炉，其特征在于：

包括传热储热介质输送管，供热装置，高温熔盐罐、输出装置和低温熔盐罐；所述传热介质输送管道为可循环回路管道，依次与供热装置，高温熔盐罐、输出装置相接，与所述低温熔盐罐内部连通；

所述传热介质输送管道中的传热介质以及高温熔盐罐中的储热介质为复合熔盐；

所述供热装置用于收集太阳能以传热介质输送管道中的传热介质；

所述传热介质输送管道上设置有循环泵，所述循环泵用于为所传热介质在所述传热介质输送管道道中循环流动提供动力；

所述传热介质输送管道中的传热介质依次从供热装置中吸收热量，然后向高温熔盐罐、输出装置放热，使得一部分热量在高温熔盐罐中储存起来，一部分热量提供给输出装置，释放热能之后的传热介质流到所述低温熔盐罐中；低温熔盐罐中的传热介质在循环泵的动力下流回到所述供热装置或高温熔盐罐中后开始下一个换热循环；

所述输出装置包括通过所述传热介质输送管道依次相连的过热蒸汽发生器、蒸汽发生器以及预热器；使用状态下，传热介质经过热蒸汽发生器流出后进入蒸汽发生器，然后进所述预热器，最后回到供热装置或者传热介质缓冲容器中；所述过热蒸汽发生器用于吸收所述传热介质携带的热量后将被提供的蒸汽加热成过热蒸汽并输出；所述蒸汽发生器用于吸收所述传热介质携带的热量后将被提供的热水加热成蒸汽并输出；所述预热装置用于向所述蒸汽发生器提供预热的热水；所述预热器预热热水的热量部分或全部来源于流经的传热介质中的余热。

本发明中的过热蒸汽锅炉中，供热装置用于聚集太阳能作为热源，节能环保。传热装置吸收的太阳能可根据不同的环境要求，选择不同的加热方式。锅炉中，在供热装置的下游设置有一个高温熔盐罐，使得光照良好时段收集的热能可以部分地储存在高温熔盐罐中，一部分循环加热输出装置中待加热的预热水以及蒸汽最后输出过热蒸汽，放热后的传热介质回到低温熔盐罐中，光照好的时段，低温熔盐罐中回收的传热介质被泵至供热装置位置与所述供热装置进行换热吸热。光照不好的时段，在循环泵的动力下，由高温熔盐罐中储热介质储存的热量提供给输出装置。

本发明中，采传热/储介质为复合熔盐，具有导热系数好，储热密度大的热点，既适合传热也适合储热，使用温度高，效率高，能保证在没有阳光的时候也能持续的输出过热蒸汽，经济效益好，环保节能。

所述供热装置选自槽式、塔式、线性菲涅尔式采用太阳能光热发电聚集太阳能的装置。

所述供热装置至所述高温熔盐罐之间的传热介质输送管道上设置有阀门1；

所述低温熔盐罐与所述供热装置之间的传热介质输送管道近供热装置一端设置有阀门2。用于关闭/开启传热介质输送管道形成的循环回路。

进一步，还设置有一段能避开阀门2，供热装置以及阀门1并将所述传热介质从所述低温熔盐罐直接输送到与所述高温熔盐罐连接的传热介质输送管道中的低温传热介质输送管道，所述低温传热介质输送管道上设置有阀门3。本发明中，当光照不好的时候，由高温熔盐罐的传热介质提供热量，在该管道上设置阀门3以便于开启和关闭。光照良好时关闭阀门3，光照差或夜间开启阀门3以利用高温熔盐罐中的存储的热量。

所述传热储热介质为石英砂复合熔盐。本发明中优选石英砂复合熔盐，见专利申请号201310732738.2，201310040070.5,201310040909.5中所记载的石英砂复合熔盐。具有降低熔盐使用成本的优点。本领域技术人员也可以采用具有现有技术中报道的具有近似特性的熔盐作为传热储热介质。

上述任一锅炉中，所述换热器还连接有除氧器。用于除去水中所含的氧，保证给水品质，使锅炉通流部分及换热系统的管路和设备免受腐蚀，延长使用寿命。

本发明还依据上述锅炉，提供一种制备过热蒸汽的方法，其特征在于，采用如下储能式太阳能过热蒸汽锅炉对预热水进行加热并输出过热蒸汽；