[发明专利]一种使用多组螺旋叶轮搅拌器的熔盐储能换热装置

说明书

技术领域

本发明涉及熔盐储能换热领域中的一种熔盐储能系统，特别涉及一种使用多组螺旋叶轮搅拌器的熔盐储能换热装置。

背景技术

近年来，长期制约国民经济发展和人民生活水平提高的电力供应紧缺问题基本得到解决，但是由于用电结构已经并将继续发生根本性的变化，电网峰谷差日益增大，峰谷比不断下调，调峰能力不足，我国面临的调峰任务和压力日趋严峻。为确保电网的安全、稳定、经济运行，做到资源的合理配置，除了利用政府的宏观调控手段，实行峰谷电价差外，还可利用储能技术，将夜晚多余的电能通过其他形式储存起来，在白天用电高峰时，将储存的能量转化为电能，实现资源的有效利用，同时降低污染排放，这也是未来电网发展的主要发展方向。

熔盐是一种性能优良的传热蓄热介质，有着较高的使用温度、热稳定性好、比热容适中、传热系数高、粘度低、饱和蒸气压低和较低的制作成本，使得蓄热领域得以广泛应用。在用电低谷时段，利用电能加热熔盐进行储能，然后在用电高峰时通过换热装置输出稳定的热量，供给其他工艺流程或者热用户，具有环保和低投资的优势，有利于降低能耗成本，实现能源高效利用。

现有技术的熔盐储能系统，基本包括换热器、冷熔盐罐和热熔盐罐。熔盐首先储存在冷熔盐罐内，经过换热器后，进入热熔盐罐，当用户需要热量时，通过管道输送将热熔盐送经换热器进行换热后流回冷熔盐罐。现有技术存在以下几方面的问题：首先，熔盐储能装置配备多个设备，所需场地面积较大；其次，多个设备之间需要较长的管道连接，增加了初始投资；再次，较长的管道在输送过程中，存在很大的热量散失，造成能源浪费；最后，由于设备结构复杂，日常维护和修理增加了运行成本，花费较长的时间，减少了设备使用率。

发明内容

针对现有熔盐储能系统中存在的缺陷和现实需要，本发明提供一种使用多组螺旋叶轮搅拌器的熔盐储能换热装置。

为了实现上述目的，本发明所采取的措施：

一种使用多组螺旋叶轮搅拌器的熔盐储能换热装置，包括熔盐储罐，熔盐储罐的下部两端焊接有罐体支座，熔盐储罐为卧式罐体，罐体左右两端均为封头结构，中间部分为圆柱形，熔盐储罐的上部安装有深入熔盐储罐内部的双管道竖直回转换热器和若干个插入式电加热器，熔盐储罐的上部中心两侧各竖直安装有一个螺旋叶轮搅拌器，插入式电加热器均匀分布在螺旋叶轮搅拌器水平方向的两侧，熔盐储罐的一侧封头安装有多组均匀分布的热电偶，熔盐储罐下部中心的壳体为半球形凸出结构，凸出壳体上焊接一个在排放管路上安装有泄盐截止阀的废液排放管，熔盐储罐的上部开设有注盐孔、安全阀和位于注盐孔和安全阀之间的人孔，人孔的管体上端设置盖板，盖板与管体通过螺栓相连，注盐孔上端设置盖板，盖板与管体密封连接；

所述双管道竖直回转换热器的进口端和出口端均安装在熔盐储罐顶部，双管道竖直回转换热器的竖直方向设置有2~10个回转，双管道竖直回转换热器与熔盐储罐底部壁面的距离为熔盐储罐圆柱部分直径的1/5，距离熔盐储罐侧壁的距离为熔盐储罐圆柱部分直径的1/4；

所述螺旋叶轮式搅拌器上的叶轮为分体式结构，包括多段焊接在轴上的旋转螺纹状叶轮，叶轮直径为熔盐储罐中间圆柱部分直径的1/3；

所述熔盐储罐的外部表面包裹有硅酸铝和岩棉组成的保温层，保温层的厚度为200mm~300mm之间；

所述插入式电加热器的数量为3~4个，每个插入式电加热器与最近的螺旋叶轮式搅拌器之间的距离为熔盐储罐水平长度的1/8~1/6，插入式电加热器的低端距离熔盐储罐底部的距离为熔盐储罐圆柱部分直径1/4；

所述多组热电偶的数量为3~5组，每组热电偶之间的距离为卧式熔盐储罐中间圆柱部分直径的1/7~1/4。

本发明的有益效果：采用卧式罐体，可根据需要埋于地下，同时插入式电加热器和双管道竖直回转换热器安装在罐体内部，这使得整个装置减小占地面积，节省了空间；各部件之间基本没有管道连接，既减少了初始建设成本，也减少了热量散失，提高了热量利用率；所有反应设备都在罐体内部，结构简单，在罐体上部开有人孔，便于维护和修理，提高设备使用率。

附图说明

图1 本发明的结构示意图；

图2本发明的俯视图。

图中，1、插入式电加热器；2、双管道竖直回转换热器；3、注盐孔；4、安全阀；5、螺旋叶轮搅拌器；6、人孔；7、热电偶；8、罐体支座；9、泄盐截止阀；10、熔盐储罐。

具体实施方式