[发明专利]熔盐储罐快速预热控制方法

说明书

本发明公开了一种熔盐储罐快速预热控制方法，当储罐最大应力小于储罐许用应力的安全阈值时，每次当预热温差降低到预热温差阈值时，预热进气温度增加第一进气温度增量，且每次第一进气温度增量逐渐增大；当储罐最大应力大于或等于储罐许用应力的安全阈值时，每次当储罐实时升温速率降低到升温速率阈值时，预热进气温度增加第二进气温度增量，所述第二进气温度增量为定值。本发明可以在保证储罐安全性的前提下，合理提高储罐的预热速率，缩短储罐的预热时间。

技术领域

本发明涉及太阳能储热技术领域，具体地指一种熔盐储罐快速预热控制方法。

背景技术

熔融盐以其成本低，热容量大，温度范围较广等优点成为光热电站储热介质的首选，一般熔盐工质的工作温度为290-565℃，加热后的熔盐被存放在储热罐中从而减少热损失达到长久储热的目的。

作为储热系统的核心部件，熔盐储罐体积较大且罐壁较薄，若直接注入高温熔盐，产生的热冲击和热应力可能会对罐体造成损坏，影响储罐寿命。因此，在储热系统初次启动或长时间停运后重新启动前，将熔盐储罐由环境温度逐渐预热到较高温度，从而减小注入熔融盐时产生的热应力，这对储热系统的安全稳定运行具有十分重要的意义。

目前，通常使用外部燃料燃烧产生的燃气和空气混合形成预热气体通入储罐进行预热。预热过程中，为保持储罐应力不超过其许用应力，预热气体一般与储罐保持固定温差，采用等梯度升温方式注入罐中，整个预热过程通常要持续半个月左右，加热速率较低且能源消耗较高。因此，如何在保证装置安全运行的前提下缩短储罐预热时间，而从实现快速预热是本领域亟待解决的关键问题。

发明内容

本发明的目的就是要克服上述现有技术存在的不足，提供一种在保证储罐安全性的前提下，快速实现储罐预热的熔盐储罐快速预热控制方法。

为实现上述目的，本发明提供一种熔盐储罐快速预热控制方法，当储罐最大应力小于储罐许用应力的安全阈值时，每次当预热温差降低到预热温差阈值时，预热进气温度增加第一进气温度增量，且每次第一进气温度增量逐渐增大；当储罐最大应力大于或等于储罐许用应力的安全阈值时，每次当储罐实时升温速率降低到升温速率阈值时，预热进气温度增加第二进气温度增量，所述第二进气温度增量为定值。

进一步地，所述许用应力的安全阈值为储罐的许用应力与安全系数的乘积，所述安全系数的取值范围为[0.6,0.8]。

进一步地，所述预热温差为预热气体的预热进气温度与储罐平均温度的差，所述储罐平均温度通过均布在储罐上多个温度传感器的温度值求平均。

进一步地，所述第一进气温度增量为逐渐增大的等差数列。

进一步地，所述第一进气温度增量大于第二进气温度增量。

进一步地，当储罐平均温度达到预热目标温度时，停止预热。

本发明的有益效果：本发明将熔盐储罐的预热过程分为两个阶段，第一个阶段根据预热温差来调节预热进气温度，使每次调节后的预热进气温度增加量更大，这样加速了第一阶段的储罐升温速率，缩短了储罐的预热时间；在第二阶段根据储罐升温速率来调节预热进气温度，使预热进气温度增加量不变，这样保证了储罐的安全性。

附图说明

图1为本实施例中储罐平均温度和预热进气温度的变化图。

图2为本实施例中储罐升温速率的变化图。

具体实施方式

下面具体实施方式用于对本发明的权利要求技术方案作进一步的详细说明，便于本领域的技术人员更清楚地了解本权利要求书。本发明的保护范围不限于下面具体的实施例。本领域的技术人员做出的包含有本发明权利要求书技术方案而不同于下列具体实施方式的也是本发明的保护范围。