CN107328120A - 一种高、低温熔盐的储能换热*** - Google Patents

一种高、低温熔盐的储能换热*** Download PDF

Info

Publication number
CN107328120A
CN107328120A CN201710755105.1A CN201710755105A CN107328120A CN 107328120 A CN107328120 A CN 107328120A CN 201710755105 A CN201710755105 A CN 201710755105A CN 107328120 A CN107328120 A CN 107328120A
Authority
CN
China
Prior art keywords
salt
cellar
temperature storage
heat
low temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710755105.1A
Other languages
English (en)
Inventor
张庆宝
宋红
邢雅东
田艳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinomec Huaxincheng Electric Engineering Co Ltd
Original Assignee
Sinomec Huaxincheng Electric Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sinomec Huaxincheng Electric Engineering Co Ltd filed Critical Sinomec Huaxincheng Electric Engineering Co Ltd
Priority to CN201710755105.1A priority Critical patent/CN107328120A/zh
Publication of CN107328120A publication Critical patent/CN107328120A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • F28D2020/0047—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material using molten salts or liquid metals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Abstract

本发明属于储能技术领域，涉及一种高、低温熔盐的储能换热***。包括高温储盐罐和低温储盐罐，还包括低温熔盐泵、高温熔盐泵、熔盐管道、熔盐吸热***、熔盐换热***、换热器吸热介质管道、隔热保温层和支撑柱，高温储盐罐设置在低温储盐罐内部，高、低温储盐罐之间及外部均设置有隔热保温层，高温储盐罐下方的低温储盐罐内部设有支撑柱；一根熔盐管道从低温储盐罐内部依次通到低温熔盐泵和熔盐吸热***，最后通到高温储盐罐内部；另一根熔盐管道从高温储盐罐内部依次通到高温熔盐泵、熔盐换热***，最后通到低温储盐罐内部；本发明减小了高温储盐罐内部与外部的温差，能有效避免高温储盐罐发生熔盐泄漏，减少熔盐储热***的能量损失。

Description

一种高、低温熔盐的储能换热***
技术领域
本发明属于储能技术领域，涉及一种高、低温熔盐的储能换热***。
背景技术
目前，我国正在大力推广太阳能、风能等新能源的利用。太阳能光伏发电和风力发电受天气影响都存在间歇性和波动性的问题，而太阳能光热发电由于存在储能***，因而可以很好的解决光伏发电和风力发电的间歇性和波动性问题，向电网提供稳定、可调的电力输出。
目前，我国在太阳能光热发电领域还处于起步阶段。由于熔盐储热具有储能密度高、对环境友好、安全等优点，因此国际上光热发电项目的储能***主要采用熔盐储能技术。目前的熔盐储能***一般采用两个分离设置的熔盐储罐，一个高温熔盐储罐和一个低温熔盐储罐。蓄热时，低温熔盐被低温熔盐泵从低温熔盐储罐中抽出，经过熔盐吸热***(吸热器、集热管等)加热后，流入高温熔盐储罐；放热时，高温熔盐被高温熔盐泵从高温储盐罐抽出，流经熔盐换热***温度降低后，流入低温熔盐储罐。这种储能***在国外光热电站的运行过程中发生多起高温储盐罐泄露事故，事故的主要原因是高温储盐罐与环境的温差较大造成的，由于温差过大，高温储盐罐的侧壁由于内外冷热不均容易产生破裂，造成高温熔盐外泄，容易造成安全事故，危害工作人员生命，及造成巨大经济损失。
发明内容
基于上述问题，本发明提供了一种高、低温熔盐的储能换热***，将高温熔盐储罐和低温熔盐储罐集成一体，解决了高温熔盐储罐与环境温差过大造成的问题。
本发明的技术方案为：
一种高、低温熔盐的储能换热***，包括高温储盐罐和低温储盐罐，分别储存有高温熔盐和低温熔盐，还包括低温熔盐泵、高温熔盐泵、熔盐管道、熔盐吸热***、熔盐换热***、换热器吸热介质管道、隔热保温层和支撑柱，所述高温储盐罐底部及四周被低温储盐罐包围，高、低温储盐罐之间及外部均设置有隔热保温层，高温储盐罐下方的低温储盐罐内部设有支撑柱；一根熔盐管道从低温储盐罐内部依次通到低温熔盐泵和熔盐吸热***，最后通到高温储盐罐内部；另一根熔盐管道从高温储盐罐内部依次通到高温熔盐泵、熔盐换热***，最后通到低温储盐罐内部；所述换热器吸热介质管道从熔盐换热***内部通过，两端通向储能换热***外部。
所述高温储盐罐为立体筒状；低温储盐罐为上部横截面为环形，下部横截面为圆的立体双筒结构，外筒与内筒之间空间储存低温熔盐；高温储盐罐的筒布置在低温储盐罐的内筒内部。
所述熔盐吸热***是塔式光热发电***的中央吸热器，或者槽式光热发电***的集热管，或者电加热装置。
所述换热器吸热介质管道内部的介质是水，或者导热油。
本发明采用高、低温熔盐储罐集成一体设计，高温储盐罐的底部及侧面被低温储盐罐包围，从而减小了高温储盐罐内部与外部的温差。通常情况下，高温熔盐的温度高于550℃，低温熔盐的温度在275℃以上，光热发电站所在地环境最低温度低于0℃，采用本发明，高温储盐罐的内外温差仅是目前的一半，因而，能有效避免高温储盐罐因为内外温差较大发生熔盐泄漏。此外，低温储盐罐对高温储盐罐的保温也起到很大作用，减少熔盐储热***的能量损失。本发明所述的***设备简单，没有采用特殊材料，技术成熟，适合大规模推广应用。
附图说明
图1为本发明高、低温熔盐的储能换热***结构图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
参考图1，本发明的高、低温熔盐的储能换热***，包括高温储盐罐1和低温储盐罐2，低温熔盐泵3、高温熔盐泵4、熔盐管道5、熔盐吸热***6、熔盐换热***7、换热器吸热介质管道8、隔热保温层9和支撑柱10，高温储盐罐1和低温储盐罐2内分别储存有高温熔盐11和低温熔盐12，高温储盐罐1底部及四周被低温储盐罐2包围，高温储盐罐1下方的低温储盐罐2内部设有支撑柱10；一根熔盐管道5从低温储盐罐2内部依次通到低温熔盐泵3和熔盐吸热***6，最后通到高温储盐罐1内部；另一根熔盐管道5从高温储盐罐1内部依次通到高温熔盐泵4、熔盐换热***7，最后通到低温储盐罐2内部；换热器吸热介质管道8从熔盐换热***7内部通过，两端通向储能换热***外部。
为了使高温储盐罐1四周保温并减少热量损失，高温储盐罐为立体筒状；低温储盐罐为上部横截面为环形，下部横截面为圆的立体双筒结构，外筒与内筒之间空间储存低温熔盐；高温储盐罐的筒布置在低温储盐罐的内筒内部。低温储盐罐2的低温熔盐12温度在275℃以上，高温储盐罐1的高温熔盐11温度在550℃以上，而环境温度低于0℃。低温储盐罐2有效地为高温储盐罐1提供温度保护，降低内外温差，有利于保持高温储盐罐1的温度，同时避免熔盐罐体破裂导致熔盐泄露；同时，高温储盐管1也对低温储盐罐2提供温度支持，有效保障低温储盐罐2的热量较少丧失。两者相结合的结构，能有效减少储能***的能量损失，提高储能效率。
为了减少高、低温储盐罐1、2之间的热交换，以及减少高、低温储盐罐1、2与外部环境的热交换，高、低温储盐罐1、2之间设置有隔热保温层9，高、低温储盐罐1、2外部也设置有隔热保温层9。
储能状态下工作时，低温熔盐泵3将低温熔盐12从低温储盐罐2抽出，通过熔盐管道5输送到熔盐吸热***6，低温熔盐12经加热后成为高温熔盐11，通过熔盐管道5输送回高温储盐罐1存储；熔盐吸热***6是塔式光热发电***的中央吸热器，或者槽式光热发电***的集热管，或者电加热装置。
换热状态下工作时，高温熔盐泵4将高温熔盐11从高温储盐罐1抽出，通过熔盐管道5输送到熔盐换热***7，经过与换热器吸热介质管道8内部的介质换热后变为低温熔盐12，通过熔盐管道5输送回低温储盐罐2存储。换热器吸热介质管道8内部的介质是水，或者导热油。
本发明的创新点在于高温储盐罐1和低温储盐罐2集成一体的设计，虽然是按照熔盐双罐储能设计，但此设计亦可以扩展到其它储能介质在双罐储能的应用领域。
以上公开的仅为本发明的实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高、低温熔盐的储能换热***，包括高温储盐罐(1)和低温储盐罐(2)，分别储存有高温熔盐(11)和低温熔盐(12)，其特征在于，还包括低温熔盐泵(3)、高温熔盐泵(4)、熔盐管道(5)、熔盐吸热***(6)、熔盐换热***(7)、换热器吸热介质管道(8)、隔热保温层(9)和支撑柱(10)，所述高温储盐罐(1)底部及四周被低温储盐罐(2)包围，高、低温储盐罐(1、2)之间及外部均设置有隔热保温层(9)，高温储盐罐(1)下方的低温储盐罐(2)内部设有支撑柱(10)；一根熔盐管道(5)从低温储盐罐(2)内部依次通到低温熔盐泵(3)和熔盐吸热***(6)，最后通到高温储盐罐(1)内部；另一根熔盐管道(5)从高温储盐罐(1)内部依次通到高温熔盐泵(4)、熔盐换热***(7)，最后通到低温储盐罐(2)内部；所述换热器吸热介质管道(8)从熔盐换热***(7)内部通过，两端通向储能换热***外部。
2.根据权利要求1所述的高、低温熔盐的储能换热***，其特征在于，所述高温储盐罐(1)为立体筒状；低温储盐罐(2)为上部横截面为环形，下部横截面为圆的立体双筒结构，外筒与内筒之间空间储存低温熔盐；高温储盐罐(1)的筒布置在低温储盐罐(2)的内筒内部。
3.根据权利要求1所述的高、低温熔盐的储能换热***，其特征在于，所述熔盐吸热***(6)是塔式光热发电***的中央吸热器，或者槽式光热发电***的集热管，或者电加热装置。
4.根据权利要求1所述的高、低温熔盐的储能换热***，其特征在于，所述换热器吸热介质管道(8)内部的介质是水，或者导热油。
CN201710755105.1A 2017-08-29 2017-08-29 一种高、低温熔盐的储能换热*** Pending CN107328120A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710755105.1A CN107328120A (zh) 2017-08-29 2017-08-29 一种高、低温熔盐的储能换热***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710755105.1A CN107328120A (zh) 2017-08-29 2017-08-29 一种高、低温熔盐的储能换热***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107328120A true CN107328120A (zh) 2017-11-07

Family

ID=60204660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710755105.1A Pending CN107328120A (zh) 2017-08-29 2017-08-29 一种高、低温熔盐的储能换热***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107328120A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107966058A (zh) * 2017-12-21 2018-04-27 中国成达工程有限公司 一种大型储罐筒壁预热结构
CN109373617A (zh) * 2018-11-12 2019-02-22 北京工业大学 一种多罐式熔盐储能***
CN109386972A (zh) * 2018-11-12 2019-02-26 北京工业大学 一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热***
CN110887392A (zh) * 2019-11-25 2020-03-17 李渊 以超临界二氧化碳为循环工质的熔盐电蓄热发电***
CN113595107A (zh) * 2021-06-10 2021-11-02 国网河北省电力有限公司衡水供电分公司 太阳能发电***及其储能装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000028239A (ja) * 1998-07-08 2000-01-28 Takahashi Kogyo Kk 蓄熱式融氷冷水装置
CN102607307A (zh) * 2011-01-19 2012-07-25 刘阳 一种储热装置
US20150144304A1 (en) * 2013-11-28 2015-05-28 Enolcon Gmbh High-temperature thermal storage device with induction heating and molten metal, and thermal storage-composite system
CN204574546U (zh) * 2015-04-22 2015-08-19 上海晶电新能源有限公司 基于二次反射聚光***的直接吸热式太阳能集热装置
CN105222368A (zh) * 2015-10-30 2016-01-06 百吉瑞（天津）新能源有限公司 基于熔盐传热蓄热的太阳能梯级加热高温集热***
KR101729573B1 (ko) * 2015-12-14 2017-04-25 한국기계연구원 용융염볼을 이용한 축열장치
CN206207766U (zh) * 2016-10-24 2017-05-31 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐***
CN206281203U (zh) * 2016-08-09 2017-06-27 天津滨海储能技术有限公司 一种使用环形加热器的熔盐储能换热装置
CN206321110U (zh) * 2016-12-08 2017-07-11 北京通联弗莱科技有限公司 一种固液蓄热介质组合式熔盐储罐
CN207365478U (zh) * 2017-08-29 2018-05-15 中机华信诚电力工程有限公司 一种高、低温熔盐的储能换热***

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000028239A (ja) * 1998-07-08 2000-01-28 Takahashi Kogyo Kk 蓄熱式融氷冷水装置
CN102607307A (zh) * 2011-01-19 2012-07-25 刘阳 一种储热装置
US20150144304A1 (en) * 2013-11-28 2015-05-28 Enolcon Gmbh High-temperature thermal storage device with induction heating and molten metal, and thermal storage-composite system
CN204574546U (zh) * 2015-04-22 2015-08-19 上海晶电新能源有限公司 基于二次反射聚光***的直接吸热式太阳能集热装置
CN105222368A (zh) * 2015-10-30 2016-01-06 百吉瑞（天津）新能源有限公司 基于熔盐传热蓄热的太阳能梯级加热高温集热***
KR101729573B1 (ko) * 2015-12-14 2017-04-25 한국기계연구원 용융염볼을 이용한 축열장치
CN206281203U (zh) * 2016-08-09 2017-06-27 天津滨海储能技术有限公司 一种使用环形加热器的熔盐储能换热装置
CN206207766U (zh) * 2016-10-24 2017-05-31 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐***
CN206321110U (zh) * 2016-12-08 2017-07-11 北京通联弗莱科技有限公司 一种固液蓄热介质组合式熔盐储罐
CN207365478U (zh) * 2017-08-29 2018-05-15 中机华信诚电力工程有限公司 一种高、低温熔盐的储能换热***

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107966058A (zh) * 2017-12-21 2018-04-27 中国成达工程有限公司 一种大型储罐筒壁预热结构
CN109373617A (zh) * 2018-11-12 2019-02-22 北京工业大学 一种多罐式熔盐储能***
CN109386972A (zh) * 2018-11-12 2019-02-26 北京工业大学 一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热***
CN109386972B (zh) * 2018-11-12 2024-03-26 北京工业大学 一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热***
CN109373617B (zh) * 2018-11-12 2024-03-26 北京工业大学 一种多罐式熔盐储能***
CN110887392A (zh) * 2019-11-25 2020-03-17 李渊 以超临界二氧化碳为循环工质的熔盐电蓄热发电***
CN113595107A (zh) * 2021-06-10 2021-11-02 国网河北省电力有限公司衡水供电分公司 太阳能发电***及其储能装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107328120A (zh) 一种高、低温熔盐的储能换热***
CN202255002U (zh) 一种双罐熔融盐储热***
CN104833253A (zh) 一种带相变蓄热的单罐蓄热装置及其使用方法
CN104864613A (zh) 一种储热装置
CN207365478U (zh) 一种高、低温熔盐的储能换热***
CN103115443A (zh) 用于太阳能的单罐相变储热装置
CN102889698B (zh) 太阳能储能***
CN205478136U (zh) 一种降低熔盐塔式太阳能光热发电站热损的结构
CN205156393U (zh) 熔盐吸热器
CN102840680B (zh) 带顶边吸热板结构的太阳能吸热器
CN204678943U (zh) 一种带相变蓄热的单罐蓄热装置
CN104197552B (zh) 太阳能电气一体化能源***
CN201973897U (zh) 以气体为工作介质的分体式太阳能热水器
CN103673307A (zh) 一种塔式太阳能热发电的吸热器
CN102748252A (zh) 二次反射塔式太阳能光热电站熔盐热工***
CN206300260U (zh) 一种严寒地区变电站基于太阳能技术的采暖***
CN207393399U (zh) 碟式光热发电***
CN204176936U (zh) 一种镜式承压光热太阳能供热采暖集热器
CN202747471U (zh) 太阳能储热供暖***
CN202955886U (zh) 太阳能储能***
CN206176780U (zh) 一种太阳能集热器
CN202188666U (zh) 太阳能集热器
CN203704386U (zh) 储热式太阳能低温供热***
CN208486987U (zh) 一种基于太阳能集热的熔盐储能发电***
CN210241967U (zh) 一种以地热为辅助能源的加热***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned
AD01 Patent right deemed abandoned

Effective date of abandoning: 20240419