[发明专利]一种外置加热式熔盐储热系统

说明书

本发明公开了一种外置加热式熔盐储热系统，所述熔盐储热系统包括低温熔盐储罐、高温熔盐储罐、熔盐储热组件、熔盐放热组件、低温熔盐加热组件和高温熔盐加热组件。本发明外置加热式熔盐储热系统具有以下优点：1、避免在储罐底部开孔，降低了罐体设计难度、制造难度并降低了熔盐泄露风险；2、通过加热单元的外置拓宽了加热器的选型范围，通过改进加热方式使得可以引用新的加热装置来提高加热效率，有效降低了建设成本；3、通过配置外置加热单元和熔盐分配单元改善了储罐内部熔盐的受热情况和温度分布情况，提高了系统稳定性。

技术领域

本发明涉及光热发电技术的熔盐加热技术领域，更具体地讲，涉及一种外置加热式熔盐储热系统。

背景技术

随着第一批光热示范项目的推进，光热产业越来越受到重视。光热电站配有的储热系统不仅提高了电力负荷输出的稳定性，减少了负荷波动对电网的冲击，且使电站具有了参与深度调峰的能力，增加电站运营的灵活性，因此储热系统几乎成了所有光热电站的标配，备受业主关注。

二元熔盐(60wt％NaNO₃+40wt％KNO₃)作为常规储热系统使用的传热蓄热介质，具有使用温度高、热稳定性好等优点。但是熔盐的凝固点较高约为220℃，运行过程中需要对其进行加热，防止在熔盐储罐内凝固而损坏设备。

常见的具有储热系统的光热电站，熔盐储罐直径约为40米、高为15米、配有至少8个电加热器，电加热器的配置方案都是在储罐底部开孔并采用浸没式电加热器。

当采用上述加热方案对熔盐进行加热时，会存在以下问题：

1)储罐底部开孔数目多，储罐设计难度大；

2)数量众多的电加热器配孔，增加了储罐现场制造难度；

3)需现场处理的焊缝多，增加储罐泄露的风险；

4)浸没式电加热器选型有限，维修不便、成本高且存在干烧的风险；

5)罐内熔盐受热存在死区，电加热器不能很好地加热位于下方、罐底区域的熔盐。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种能够提高加热效率、降低设备制造难度和成本并提高系统稳定性的外置加热式熔盐储热系统。

本发明提供了一种外置加热式熔盐储热系统，所述熔盐储热系统包括低温熔盐储罐、高温熔盐储罐、熔盐储热组件、熔盐放热组件、低温熔盐加热组件和高温熔盐加热组件，其中，

所述熔盐储热组件包括通过熔盐输送管路连接的低温熔盐抽取单元、吸热器单元和高温熔盐分配单元，所述低温熔盐抽取单元通过伸入低温熔盐储罐中的第一低温熔盐抽取管路与低温熔盐储罐连通，所述高温熔盐分配单元设置在高温熔盐储罐中；

所述熔盐放热组件包括通过熔盐输送管路连接的高温熔盐抽取单元、蒸汽发生单元和低温熔盐分配单元，所述高温熔盐抽取单元通过伸入高温熔盐储罐中的高温熔盐抽取管路与高温熔盐储罐连通，所述低温熔盐分配单元设置在低温熔盐储罐中；

所述低温熔盐加热组件包括通过熔盐返回管路连接的第一熔盐加热单元和第一加热熔盐分配单元，所述第一熔盐加热单元通过熔盐输送管路与低温熔盐抽取单元连接，所述第一加热熔盐分配单元设置在低温熔盐储罐中；

所述高温熔盐加热组件包括通过熔盐返回管路连接的第二熔盐加热单元和第二加热熔盐分配单元，所述第二加熔盐热单元通过熔盐输送管路与高温熔盐抽取单元连接，所述第二加热熔盐分配单元设置在高温熔盐储罐中。

根据本发明外置加热式熔盐储热系统的一个实施例，所述熔盐储热系统还包括熔盐温度调节组件，所述熔盐温度调节组件包括通过熔盐调节管路连接的调温泵和熔盐混合器，所述调温泵通过伸入低温熔盐储罐中的第二低温熔盐抽取管路与低温熔盐储罐连通，所述熔盐混合器设置在高温熔盐抽取单元与蒸汽发生单元之间的熔盐输送管路上。