[实用新型]一种单泵单罐熔盐储热系统

说明书

本实用新型公开了单泵单罐熔盐储热系统，包括：熔盐储罐；熔盐泵，设置在熔盐储罐顶部且吸入口布置在熔盐储罐中的熔盐液位波动线以下；充热单元，借助热源对所述熔盐泵抽出的低温熔盐进行加热，充热后的高温熔盐返回至熔盐储罐中；放热单元，所述熔盐泵抽出的高温熔盐在放热单元进行放热，放热后的低温熔盐返回至熔盐储罐中，所述充热单元与放热单元分时段运行。针对热源提供与用热时间不匹配等应用场景，本实用新型可在不同时间段进行储热与放热以满足用户的热需求。

技术领域

本实用新型涉及熔盐储热的技术领域，更具体地讲，涉及一种单泵单罐熔盐储热系统。

背景技术

针对大型熔盐储热系统，目前已有成熟商业应用的双罐熔盐储热系统，即利用两个大型熔盐储罐来分别储存高温熔盐和低温熔盐，双罐储热系统占地面积大、建设和维护成本高，经济性较差。而熔盐单罐储热系统是利用高低温熔盐密度差将高低温熔盐储存于同一个熔盐储罐中实现热量的存储和释放，研究表明单罐熔盐储热系统相较双罐系统可以显著降低储热系统的建设维护成本，降低投资成本提高系统经济性，因而受到广泛关注。

目前的单罐熔盐蓄热技术路线中，系统的主体为一熔盐储罐，高温熔盐储存在储罐上部，低温熔盐储存在储罐下部，并配置相应的高温熔盐泵与低温熔盐泵。放热时，高温熔盐通过高温熔盐泵从罐顶被抽出用以加热工质，降温后的低温熔盐由罐底进入低温熔盐罐内；蓄热时，低温熔盐经低温熔盐泵自罐底抽出被热源加热，升温后的高温熔盐自罐顶进入高温熔盐罐内储存，实现热量的存储与释放。

上述双泵单罐熔盐储热系统在放热过程中低温熔盐泵吸入口必须浸没在低温熔盐液面以下，但这种布置方式被熔盐泵的实际应用轴长制约，从而限制了熔盐罐的设计高度，故而熔盐泵的液下长度成为了限制熔盐罐设计高度的最主要技术条件。并且随着罐体高度的增加，低温熔盐泵承受的来自储罐液位的压力随之增加，容易造成泵的密封问题。因上述问题的限制，目前商业应用的熔盐储罐直段高度都不超过16m，限制了熔盐罐体高度和单罐储热系统性能。

上述双泵单罐熔盐储热系统运行过程中，高温熔盐泵和低温熔盐泵各自在放热阶段和蓄热阶段运行，高低温熔盐泵出口分别连接放热与蓄热管路及相应的流量计、调节阀及仪器仪表等。但熔盐储热系统大多应用于热源提供与用热时间不匹配的场景，实现热源的削峰填谷，为用热用户提供稳定的热源，即熔盐储热系统的储热与放热过程为分时段进行，双泵设计并非必要设计。

实用新型内容

针对热源提供与用热时间不匹配、通过配置储热系统实现热量的削峰填谷以及为用热用户提供稳定热源的应用场景，本实用新型提供了一种可在不同时间段进行储热与放热以满足用户热需求，同时简化系统配置并降低系统投资成本的单泵单罐熔盐储热系统。

为此，本实用新型的一方面提供了一种单泵单罐熔盐储热系统，包括：

熔盐储罐；

熔盐泵，设置在熔盐储罐顶部且吸入口布置在熔盐储罐中的熔盐液位波动线以下；

充热单元，借助热源对所述熔盐泵抽出的低温熔盐进行加热，充热后的高温熔盐返回至熔盐储罐中；

放热单元，所述熔盐泵抽出的高温熔盐在放热单元进行放热，放热后的低温熔盐返回至熔盐储罐中，其中，所述充热单元与放热单元分时段运行。

根据本实用新型单泵单罐熔盐储热系统的一个实施例，所述熔盐泵的出口管路通过第一熔盐输送管路与充热单元相连，所述充热单元通过第一熔盐返回管路与熔盐储罐的下部相连，其中，第一熔盐输送管路和第一熔盐返回管路上分别设置有截止阀，第一熔盐返回管上截止阀的下游还设置有止回阀。

根据本实用新型单泵单罐熔盐储热系统的一个实施例，所述熔盐泵的出口管路还通过第二熔盐输送管路与放热单元相连，所述放热单元通过第二熔盐返回管路与熔盐储罐的下部相连，其中，第二熔盐输送管路和第二熔盐返回管路上分别设置有截止阀。