[发明专利]一种用于太阳能光热电站的熔盐储热系统及其热交换方法

说明书

本发明提供了一种用于太阳能光热电站的熔盐储热系统，所述熔盐储热系统包括：高温熔盐储罐(1)、混合器(7)、预热器(4)、低温熔盐储罐(2)、镜场(13)以及多个管道；本发明提供的技术方案，利用混合器将高温熔盐储罐的高温熔盐与蒸汽发生器出口的低温熔盐进行混合，提高了进入预热器进口熔盐温度降低了因负荷调整及环境等因素导致的预热器冻堵的风险；夜间工况下，镜场管路回流的低温熔盐经混合器与高温熔盐进行混合，提高了流入镜场管路中的熔盐温度，提高了夜间镜场回路中熔盐安全运行的裕量，降低了镜场回路中熔盐冻堵的风险。本发明提供的技术方案，降低了光热发电厂伴热用自耗电量，提高电厂经济收益。

技术领域

本发明属于太阳能光热发电领域，具体涉及一种用于太阳能光热电站的熔盐储热系统及其热交换方法。

背景技术

太阳能高温热发电技术是太阳能规模利用的一个重要方向，对人类解决化石能源危机、空气污染等问题具有深远的意义。太阳能高温热发电采用的工质有水水蒸汽、熔盐、空气、导热油、液态金属和其他导热介质等。其中，由于太阳光照的波动性及不连续性，太阳能光热发电系统中必须有大规模储热系统才能连续稳定发电。熔盐有使用温度高、温度范围宽、流动特性好、热容量大等特性，作为储热工质应用到储热系统中正好可以弥补太阳光照不稳定的问题，是目前应用最为广泛的太阳能储热工质。

传统太阳能槽式光热发电系统由于受到导热油安全使用温度的限制，致使系统工作温度不能超过400℃，影响系统整体运行效率；在实际运行中，由于外部环境温度的影响或者电网负荷变化调度的要求，致使蒸汽发生器经常偏离设计工况点运行，容易造成汽水侧预热器熔盐出口温度过低，预热器存在冻堵的风险；夜间运行时，由于外部环境温度等因素的影响，致使从低温熔盐储罐流出的熔盐在镜场回路中温度过低，容易发生冻堵事故。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种用于太阳能光热电站的熔盐储热系统及其热交换方法，该系统利用混合器将高温熔盐储罐的高温熔盐与蒸汽发生器出口的低温熔盐进行混合，提高了进入预热器进口熔盐温度降低了因负荷调整及环境等因素导致的预热器冻堵的风险；夜间工况下，镜场管路回流的低温熔盐经混合器与高温熔盐进行混合，提高了流入镜场管路中的熔盐温度，提高了夜间镜场回路中熔盐安全运行的裕量，降低了镜场回路中熔盐冻堵的风险。

实现上述目的的技术方案如下：

一种用于太阳能光热电站的熔盐储热系统，其改进之处在于，所述熔盐储热系统包括：高温熔盐储罐1、混合器7、预热器4、低温熔盐储罐2、镜场13以及多个管道；

所述低温熔盐储罐2、镜场13、混合器7和低温熔盐储罐2由管道依次连接；所述高温熔盐储罐1、混合器7、预热器4和低温熔盐储罐2由管道依次连接；

所述混合器7用于将由所述镜场13进入所述混合器7的熔盐和由所述高温熔盐储罐1进入所述混合器7的熔盐进行混合。

优选，所述熔盐储热系统还包括：多个控制阀门；所述阀门均为隔离阀。

优选，所述控制阀门包括：第一阀门9、第二阀门10、第三阀门11和第四阀门12；

所述镜场13还与所述高温熔盐储罐1通过管道连接，所述第一阀门9设置于所述镜场13和所述高温熔盐储罐1之间的管道上；

所述第二阀门10设置于所述镜场13和所述混合器7之间的管道上；

所述第三阀门11设置于所述混合器7和镜场13之间的管道上；

所述第四阀门12设置于所述高温熔盐储罐1和混合器7之间的管道上；

所述第四阀门12一直处于打开状态。

优选，所述第一阀门9关闭时，所述第二阀门10和第三阀门11打开；