CN204594293U - 一种可靠的熔融盐储热装置的启动预热*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种可靠的熔融盐储热装置的启动预热***,包括:冷盐罐(1)、热盐罐(2)、熔融盐输送管道、油盐换热器(3)、第一电加热器(4)、第二电加热器(6)、电磁线圈(5)、管道温度传感器和温控器。优点为:采用电加热器进行预热,且多组电加热器轮流工作,具有工作可靠性高和预热效率高的优点,并且,在预热结束后,不需要取出电加热器,具有使用方便的优点;配合采用油盐换热器和电磁线圈对熔融盐输送管道进行预热,预热均匀且快速,减少预热时间;因此,为一种安全、可靠的熔融盐储热装置的启动预热***,适应于大型熔融盐储热***运行初期的启动预热,为熔融盐储热***的安全、连续、稳定运行提供保障。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种预热***,具体涉及一种可靠的熔融盐储热装置的启动预热***。
背景技术
随着常规能源的短缺以及人们对环境质量要求的提高,可再生能源,特别是太阳能,越来越受到人们的青睐;同时,工业生产产生的大量余热也是今后能源综合利用的重点。无论是太阳能还是工业余热,其最大的不足就是能量供应的不稳定性。将太阳能热发电以及工业余热与储热***结合起来,可增加太阳能和工业余热输出的稳定性以及可用性。
在各类储热***中,熔盐储热***具有优良的换热性能,因此,具有广泛的应用前景。然而,由于熔盐凝固点较高,为223-238℃,因此,在熔盐储热***启动前,需要首先对熔盐储热***进行预热,预防上盐过程发生熔融盐凝固现象,以及,防止上盐过程产生较大热应力。
现有技术中,主要采用以下两种方式对储热***预热:
方式一,蒸汽伴热预热方式:在储热***的外部套设蒸汽输送管,在蒸汽输送管中输送过热蒸汽,达到对储热***预热的目的。该种方式存在的主要问题为:在伴热过程时,传输过程中温度波动较大,且温度控制较难;在伴热过程时,蒸汽输送管中存在过热蒸汽凝结变成湿蒸汽,压力降低,易摩擦蒸汽输送管,影响传热效果,且降低了蒸汽输送管的使用寿命;在末端排放时,一般会带压排放,存在安全隐患,且造成现场雾气腾腾。
方式二,燃气空气预热方式:在储热***内部的底部布置燃烧器,燃烧器与储热***外部的引风机连通,从而达到对储热***预热的目的。该种方式存在的主要问题为:在对储热***预热结束后,需要将燃烧器从储热***内部取出,然后才能进行上盐过程,一方面,增大了预热过程的复杂度;另一方面,难以在保温的情况下,将燃烧器从储热***内部取出。
实用新型内容
针对现有技术存在的缺陷,本实用新型提供一种可靠的熔融盐储热装置的启动预热***,可有效解决上述问题。
本实用新型采用的技术方案如下:
本实用新型提供一种可靠的熔融盐储热装置的启动预热***,包括:冷盐罐(1)、热盐罐(2)、熔融盐输送管道、油盐换热器(3)、第一电加热器(4)、第二电加热器(6)、电磁线圈(5)、管道温度传感器和温控器;
其中,所述冷盐罐(1)和所述热盐罐(2)通过所述熔融盐输送管道连通;在所述熔融盐输送管道上布置多个所述油盐换热器(3),在所述熔融盐输送管道的外表面且除去布置所述油盐换热器(3)的部分均缠绕布置所述电磁线圈(5),所述管道温度传感器布置于所述熔融盐输送管道的外壁表面,所述温控器分别与所述电磁线圈(5)和所述管道温度传感器连接,形成闭合温度控制回路;
所述第一电加热器(4)布置于所述冷盐罐(1)内部的底部,所述第二电加热器(6)布置于所述热盐罐(2)内部的底部。
优选的,所述第一电加热器(4)设置的数量为4个,对称布置于所述冷盐罐(1)内部的底部。
优选的,将4个所述第一电加热器(4)分别记为第1-1电加热器、第1-2电加热器、第1-3电加热器和第1-4电加热器;所述第1-1电加热器的发热部位安装第1温度传感器,所述第1-2电加热器的发热部位安装第2温度传感器,所述第1-3电加热器的发热部位安装第3温度传感器,所述第1-4电加热器的发热部位安装第4温度传感器;还包括切换开关以及切换控制器;
其中,所述切换开关的第一静触点分别与所述第1-1电加热器和所述第1-2电加热器连接,所述切换开关的第二静触点分别与所述第1-3电加热器和所述第1-4电加热器连接;所述切换控制器的输入端分别与所述第1温度传感器、所述第2温度传感器、所述第3温度传感器和所述第4温度传感器连接,所述切换控制器的输出端连接到所述切换开关的动触点。
优选的,所述油盐换热器(3)的设置数量为1~12个。
本实用新型提供的可靠的熔融盐储热装置的启动预热***具有以下优点:
(1)在盐罐底部安装电加热器,采用电加热器进行预热,且多组电加热器轮流工作,具有工作可靠性高和预热效率高的优点,并且,在预热结束后,不需要取出电加热器,具有使用方便的优点;
(2)配合采用油盐换热器和电磁线圈对熔融盐输送管道进行预热,具有预热均匀且快速的优点,有效减少预热时间,保证上盐的安全性。
附图说明
图1为本实用新型提供的可靠的熔融盐储热装置的启动预热***的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细说明:
结合图1,本实用新型提供一种可靠的熔融盐储热装置的启动预热***,包括:冷盐罐1、热盐罐2、熔融盐输送管道、油盐换热器3、第一电加热器4、第二电加热器6、电磁线圈5、管道温度传感器和温控器;
其中,冷盐罐1和热盐罐2通过熔融盐输送管道连通,熔融盐输送管道靠近冷盐罐一端安装第1熔盐泵7,熔融盐输送管道靠近热盐罐一端安装第2熔盐泵8;在熔融盐输送管道上布置多个油盐换热器3,例如,1~12个,在图1中,共布置6个;在熔融盐输送管道的外表面且除去布置油盐换热器3的部分均缠绕布置电磁线圈5,其电感值可以为130-140uH,管道温度传感器布置于熔融盐输送管道的外壁表面,温控器分别与电磁线圈5和管道温度传感器连接,形成闭合温度控制回路;通过温度控制回路,将熔融盐输送管道加热至指定温度,且使熔融盐输送管道温度恒定,防止熔融盐输送管道出现卡堵现象,采用电磁加热方式,具有加热时间短、升温速度快等特点。
此外,本实用新型中,第一电加热器4布置于冷盐罐1内部的底部,第二电加热器6布置于热盐罐2内部的底部。电加热器的功率可采用60KW。
其中,第一电加热器4设置的数量为4个,对称布置于冷盐罐1内部的底部。另外,本实用新型中,将4个第一电加热器4分别记为第1-1电加热器、第1-2电加热器、第1-3电加热器和第1-4电加热器;第1-1电加热器的发热部位安装第1温度传感器,第1-2电加热器的发热部位安装第2温度传感器,第1-3电加热器的发热部位安装第3温度传感器,第1-4电加热器的发热部位安装第4温度传感器;还包括切换开关以及切换控制器;
其中,切换开关的第一静触点分别与第1-1电加热器和第1-2电加热器连接,切换开关的第二静触点分别与第1-3电加热器和第1-4电加热器连接;切换控制器的输入端分别与第1温度传感器、第2温度传感器、第3温度传感器和第4温度传感器连接,切换控制器的输出端连接到切换开关的动触点。
通过上述结构,对4台电加热器的工作方式进行控制,当监测到第1-1电加热器或第1-2电加热器温度过高时,自动停止第1-1电加热器或第1-2电加热器的运行,同时,开启第1-3电加热器和第1-4电加热器;然后,对第1-3电加热器和第1-4电加热器进行温度监测,当其温度过高时,再切换回第1-1电加热器或第1-2电加热器。通过上述控制方式,使两组电加热器轮流启动,保证熔盐罐温度逐渐上升且电加热器不会过热,提高电加热器使用寿命。
本实用新型提供的可靠的熔融盐储热装置的启动预热***,工作原理为:
在***启动初期,打开第一电加热器4,采取电加热器干烧的方式对冷盐罐1进行空罐预热,考虑到电加热器寿命问题,采取两台电加热器运行、两台电加热器停止的轮流切换工作方式,保证电加热器不过烧;当冷盐罐上下温度平均预热达到260℃以上时,将熔融盐注入冷盐罐,与此同时,启动电磁线圈5和热盐罐的第二电加热器6,对熔融盐管道和热盐罐进行预热,此处,控制电磁线圈功率,进而控制升温速度,通常为40℃/h对管道进行预热,使熔融盐管道受热均匀,防止出现热应力,待熔融盐管道预热至240℃,热盐罐温度达到260℃,完成预热,可以开始熔融盐循环。
本实用新型提供的可靠的熔融盐储热装置的启动预热***,具有以下优点:
(1)在盐罐底部安装电加热器,采用电加热器进行预热,且多组电加热器轮流工作,具有工作可靠性高和预热效率高的优点,并且,在预热结束后,不需要取出电加热器,具有使用方便的优点;
(2)配合采用油盐换热器和电磁线圈对熔融盐输送管道进行预热,具有预热均匀且快速的优点,有效减少预热时间,保证上盐的安全性;
因此,本实用新型为一种安全、可靠的熔融盐储热装置的启动预热***,适应于大型熔融盐储热***运行初期的启动预热,为熔融盐储热***的安全、连续、稳定运行提供保障。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种可靠的熔融盐储热装置的启动预热***,其特征在于,包括:冷盐罐(1)、热盐罐(2)、熔融盐输送管道、油盐换热器(3)、第一电加热器(4)、第二电加热器(6)、电磁线圈(5)、管道温度传感器和温控器;
其中,所述冷盐罐(1)和所述热盐罐(2)通过所述熔融盐输送管道连通;在所述熔融盐输送管道上布置多个所述油盐换热器(3),在所述熔融盐输送管道的外表面且除去布置所述油盐换热器(3)的部分均缠绕布置所述电磁线圈(5),所述管道温度传感器布置于所述熔融盐输送管道的外壁表面,所述温控器分别与所述电磁线圈(5)和所述管道温度传感器连接,形成闭合温度控制回路;
所述第一电加热器(4)布置于所述冷盐罐(1)内部的底部,所述第二电加热器(6)布置于所述热盐罐(2)内部的底部。
2.根据权利要求1所述的可靠的熔融盐储热装置的启动预热***,其特征在于,所述第一电加热器(4)设置的数量为4个,对称布置于所述冷盐罐(1)内部的底部。
3.根据权利要求2所述的可靠的熔融盐储热装置的启动预热***,其特征在于,将4个所述第一电加热器(4)分别记为第1-1电加热器、第1-2电加热器、第1-3电加热器和第1-4电加热器;所述第1-1电加热器的发热部位安装第1温度传感器,所述第1-2电加热器的发热部位安装第2温度传感器,所述第1-3电加热器的发热部位安装第3温度传感器,所述第1-4电加热器的发热部位安装第4温度传感器;还包括切换开关以及切换控制器;
其中,所述切换开关的第一静触点分别与所述第1-1电加热器和所述第1-2电加热器连接,所述切换开关的第二静触点分别与所述第1-3电加热器和所述第1-4电加热器连接;所述切换控制器的输入端分别与所述第1温度传感器、所述第2温度传感器、所述第3温度传感器和所述第4温度传感器连接,所述切换控制器的输出端连接到所述切换开关的动触点。
4.根据权利要求1所述的可靠的熔融盐储热装置的启动预热***,其特征在于,所述油盐换热器(3)的设置数量为1~12个。
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