[发明专利]一种用于光热电站的储热介质输送系统

说明书

本发明提供了一种用于光热电站的储热介质输送系统，包括：高位罐子系统，所述高位罐子系统包括用于存储储热介质的高位罐，其特征在于，还包括储热介质传输子系统；所述高位罐子系统与所述储热介质传输子系统连接；所述储热介质传输子系统包括低位罐；所述低位罐的安装高度低于所述高位罐；所述低位罐的体积小于所述高位罐的体积；所述储热介质可部分或全部依靠自身重力从所述高位罐进入所述低位罐，所述低位罐上设置有输送泵，所述储热介质通过所述输送泵从所述低位罐泵出。本发明解决了使用立式长轴液下熔盐泵带来的造价、运维成本等问题，规避了大小罐或高低罐设计的安全隐患。

技术领域

本发明属于太阳能热发电领域，具体涉及一种用于光热电站的储热介质输送系统。

背景技术

太阳能利用方式多种多样，包括光伏发电、光热发电等技术门类。太阳能光热发电从聚光镜面和集热器的结构形式不同又分为槽式、塔式、蝶式和线性菲涅尔。

太阳能光热技术要想在众多发电技术中脱颖而出，且最终能在成本上有大幅突破，至少有两个问题需要解决，一个是设备的可靠性问题，一个是通过工艺的改进来优化系统结构，降低设备投资。

无论是基于槽式、塔式、蝶式，还是线性菲涅尔技术的光热发电站，目前采用的储热介质均为二元硝酸熔盐(60％NaNO₃+40％KNO₃)，采用大型立式拱顶储罐作为储热介质的存储容器，采用安装于储罐罐顶的立式长轴液下熔盐泵作为输送泵。但是，由于立式长轴液下熔盐泵的使用局限性，导致了两个问题：问题之一，由于立式长轴液下熔盐泵的使用局限性，导致高温熔盐储罐和低温熔盐储罐中各有大量的熔盐不能使用，造成熔盐采购成本和储罐制作成本的上升按照100MW蓄热12h规模的塔式光热电站，不能使用的熔盐量约为6000t，熔盐储罐的高度因此要各升高1m，造成的成本支出在2000万至3000万之多；问题二，立式长轴液下熔盐泵的设计、制造难度大，目前世界上能生产用于塔式太阳能电站使用的长轴熔盐泵的厂家屈指可数，且价格昂贵、供货周期长，此外，立式长轴液下泵的轴由多级组成且长达16m乃至18m，组装、吊装要求高，且需定期更换位于液下部分的轴瓦，一次检修时间可长达半月之久，潜在的运维成本和运行风险高，不利于太阳能光热发电行业发展。

虽然，之前也有一些解决方案的提出，如利用大小罐设计，在小罐上安装熔盐泵，但并没有解决小罐的安全问题，如小罐的液位控制、小罐一旦密封失效的满液问题，如大小罐之间的热应力问题，并没有得到圆满的解决。因此，即使有方案的提出，也并没有被采纳(中国第一批光热发电示范项目中没有采用)。

授权公告号CN103292485B的中国专利《用于太阳能热发电的熔盐储热及换热系统》，公开了一种用于太阳能热发电的熔盐储热及换热系统，包括熔盐储热系统、熔盐换热系统，所述熔盐储热系统包括低温储罐和高温储罐，在低温储罐的底部管道上设有用于调节进入太阳能加热器熔盐流量的低温熔盐泵，在高温储罐的底部设有用于调节进入换热系统熔盐流量的高温熔盐泵；低温熔盐泵和高温熔盐泵均采用罐底卧式安装，且其安装位置低于地平面；熔盐换热系统的设备采用蛇形换热管结构。

上述发明虽然避免使用了立式长轴液下熔盐泵，但该发明没有解决不可用盐量大造成的成本上升问题，同时没有消除高、低位罐结合带来的不安全因素。

因此，寻找一种稳妥的解决方案，既能妥善解决立式长轴液下熔盐泵带来的造价、运维成本上升和潜在地运行安全风险问题，又能规避大小罐或高低罐设计存在的安全隐患，是本专利需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于光热电站的储热介质输送系统。本发明的技术方案如下：

一种用于光热电站的储热介质输送系统，包括：高位罐子系统，所述高位罐子系统包括用于存储储热介质的高位罐、储热介质传输子系统；

所述高位罐子系统与所述储热介质传输子系统连接；