[发明专利]一种用于大规模熔盐储能的储罐

说明书

一种用于大规模熔盐储能的储罐，涉及熔盐储能技术领域。为解决现有的熔盐储存罐由于熔盐凝固点温度高，熔盐储热双罐运行时，液位将会上下变化，最低时接近罐体底部，因而需要熔盐泵泵轴较长，伸入到液面之下，由于泵轴无法做的过长，限制了罐体无法太高的问题。采用热盐密度低在上部，冷盐密度高在下部，中间有一温度梯度层即斜温层技术，通过布盐器及管道系统，储热时热盐经过热盐管道系统由热平板式布盐器进入罐体，冷盐由冷盐泵抽出罐体，斜温层逐渐下移，当达到冷平板式布盐器附近时，储热过程结束；放热时热盐由热盐泵抽出罐体，冷盐经过冷盐管道系统由冷平板式布盐器进入罐体，斜温层逐渐上移。本发明适用于高温熔盐储能技术领域。

技术领域

本发明涉及熔盐存储技术领域，具体涉及一种用于大规模熔盐储能的储罐。

背景技术

储能系统是解决风能、太阳能等存在的不连续问题，实现电网移峰填谷，促进清洁能源消纳的有效手段，对于实现“双碳”目标具有积极意义。目前常见的储能方式有电化学储能、抽水蓄能、压缩空气储能、熔盐储能及飞轮储能等，其中可以实现大规模存储的仅有抽水蓄能及压缩空气储能，但二者又受地理、季节等条件限制，无法大范围应用。高温熔盐储热是光热发电系统中经常采用的技术方案，也是目前储存高品位热能的较为成熟的方案，具有存储温度高、技术可靠性高、工程化程度高、适用范围广等优点。采用冷热两个盐罐进行熔盐储能是国内外经常采用的技术，但受制于熔盐凝固点温度较高的特点，为避免熔盐长期处于环境温度散热而发生凝固，熔盐泵只能采用安装于罐顶部的液下泵，泵轴长度有限造成了熔盐罐高度受限，进而限制了熔盐罐的总体积。此外，考虑熔盐目前的价格较为昂贵，一味通过增加直径来增加罐体容积的方法一方面造成了罐体投资的增加，另一方面造成了为维持最低液位而需要的熔盐量的增加，成本大量增加。以上问题的存在，使得采用熔盐进行大规模储能受到了限制。

发明内容

本发明为解决现有的熔盐储能的储罐由于熔盐凝固点温度高，为避免泵中熔盐凝结将泵布置于罐顶部，熔盐储热双罐运行时，液位将会上下变化，最低时接近罐体底部，因而需要熔盐泵泵轴较长，伸入到液面之下，由于泵轴无法做的过长，限制了罐体无法太高，导致罐体的体积较小，从而导致容积较小的问题，以及其他单罐方案，需额外设置熔盐槽及其连接管道和伴热装置，增加了故障点，系统复杂可靠性差的问题，而提出一种用于大规模熔盐储能的储罐。

本发明的一种用于大规模熔盐储能的储罐，其组成包括罐体、热盐泵、热盐管道系统、热平板式布盐器、冷盐泵、冷盐管道系统、冷平板式布盐器、电加热器、冷布盐器支撑单元；

罐体的罐顶为球冠形拱顶，罐体的罐顶上设有压力仪表、液位仪表、温度仪表、安全泄放单元以及热盐泵、热盐管道系统、冷盐泵和冷盐管道系统，且热盐泵靠近罐壁布置，其入口设置在罐体的内部接近液面位置，热盐管道系统设置在罐顶中心位置，出口与热平板式布盐器相连，冷盐泵靠近罐壁布置，其冷盐吸入管入口设置在罐体内部接近罐底位置，冷盐管道系统靠近罐壁布置，出口与位于罐体中心靠近罐底的冷平板式布盐器相连，冷平板式布盐器的底部设有冷布盐器支撑单元，罐体的内部靠近罐底沿圆周方向设有若干电加热器；

进一步的，所述的热盐泵包括热盐吸入管、泵头和动力装置，动力装置与泵头的一端连接，泵头靠近液面布置，因而热盐泵的泵轴无需很长，泵头的另一端与热盐吸入管的顶部连接，热盐吸入管的入口靠近液面；

进一步的，所述的热盐管道系统包括热盐管、径向限位装置和支撑拉杆，热盐管的底部设有径向限位装置，且径向限位装置沿圆周外表面均匀的设有若干支撑拉杆，每个支撑拉杆的顶端与罐体内部罐顶钢结构支撑固定连接，热盐管的顶部穿过罐体顶部的外壁，实现了热盐管可以通过径向限位装置沿竖直方向自由滑动而不发生径向晃动；

进一步的，所述的冷盐泵包括动力装置、泵头、膨胀吸收结构、冷盐吸入管、冷盐吸入管保温装置、吸入管保温护管、保温膨胀装置和吸入管径向限位装置；