CN204881168U - 一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及储能装置技术领域，尤其是一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉，包括：保温筒体、加热烧嘴和排烟管，保温筒体具有加注口和排出口，保温筒体外侧壁设有若干个将保温筒体内部和外部连通的支撑管，支撑管内固定有加热腔，加热腔与支撑管密封连接，将保温筒体内部和外部相隔离，加热烧嘴固定设置在加热腔内，每个加热腔和排烟管通过设置在保温筒体内部的若干根加热管连通，保温筒体内部排出口处固定设有一挡板。本实用新型提供的一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉，排出口处固定了一块用于防止加注口加入的固态相变储热介质进入排出口的挡板，可以有效防止加注口加入的固态相变储热介质进入到排出口造成排出口堵塞。

Description

一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉

技术领域

本实用新型涉及储能装置技术领域，尤其是一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉。

背景技术

太阳能光热发电***中储能是关键且必不可少的一个重要环节，储能介质多为相变储热介质，通过储热介质的相变达到吸热和放热，从而实现储热功能，商业化运行的光热电站，相变储热介质的使用量一般在3万吨左右甚至更多，熔化炉的熔化量一般为每天720吨以上，熔化速度快速、高效、安全的储热介质熔化炉成为光热电站建设的必备。

目前使用的相变介质熔化炉有两种，一种是传统的列管式相变介质熔化炉，一种是圆形坩埚式相变介质熔化炉.

传统的热载体炉将粉状的相变储热介质加热到熔点以上，使其在熔融流动状态下循环使用。最高工作温度为600℃的高温。将粉状的相变储热介质放入相变储热介质槽，通过槽内安装的高压蒸汽加热管或电加热管进行加热融化，直加热到槽内的相变储热介质的粘度可以用储热介质循环泵打循环，使整个***成为流动可循环状态后，储热介质泵将相变储热介质送到热载体炉的吸热管内进一步循环升温，达到可以使用的温度。由于是在管内吸热，容易造成局部吸热不均匀，导致温度过高使相变储热介质分解，形成吸附膜，吸附在吸热管内壁，久而久之造成吸热效率降低，影响***安全运行；同时由于相变储热介质在管内吸热，设备运行易出现管道堵塞，造成无法修复的损伤，影响整个相变储热介质熔化***安全。***设备种类多，兼容性差，投资成本高。

圆形坩埚式相变介质熔化炉工作时固态相变介质可以直接进入熔化装置内，但是，内锅外部有一个供燃烧设备工作的燃烧腔，燃烧腔另外一面用隔热耐火材料包裹，***工作时，燃烧腔里的热量有一部分被隔热耐火材料吸收并散失，燃烧设备产生的热量不能最大程度的被相变储热介质吸收；由于燃烧设备喷出的加热火焰直接加热内锅外壁，因此对内锅建造材质要求比较高，一般采用不锈钢进行建造，材料成本极高，生产制造难度大，建造成本高。隔热耐火材料层大大增加了设备的整体重量，同时，燃烧腔也占据了坩埚的有效空间，使内锅的相变介质有效装载量低，换热系数低，热量损失大，故而增加设备运输成本和设备安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的是进一步提高相变储热介质熔化炉的熔盐速度和熔盐效率，本实用新型提供了一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉，直接将加热烧嘴产生的热量通过加热管进入到保温筒体内进行换热，以将固体相变储热介质熔化成液体，熔盐效率高，热量利用率高，并且设备耐热性能要求降低，节省了大量的设备投入资金，降低了生产成本；同时，排出口处固定了一块用于防止加注口加入的固态相变储热介质进入排出口的挡板，可以有效防止加注口加入的固态相变储热介质进入到排出口造成排出口堵塞。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉，其特征在于包括：

保温筒体，所述保温筒体具有用于加注相变储热介质的加注口，具有用于排出液态相变储热介质的排出口，所述保温筒体外侧壁设有若干个将保温筒体内部和外部连通的支撑管，所述支撑管内固定有加热腔，加热腔与支撑管密封连接，将保温筒体内部和外部相隔离，

加热烧嘴，所述加热烧嘴固定设置在所述加热腔内，和

排烟管，

所述每个加热腔和排烟管通过设置在保温筒体内部的若干根加热管连通，

所述排出口设置在熔化炉侧壁上部，所述保温筒体内部排出口处固定设有一用于防止加注口加入的固态相变储热介质进入排出口的挡板。

具体地，所述挡板、保温筒体内侧壁和保温筒体顶部围合成一下部开口的液态相变储热介质排出通道。

为了防止熔化装置挡板内的空气无法排出而形成盲管，影响液态相变储热介质排出，所述排出通道内设有便于释放排出通道内空气的放空口。

具体地，所述放空口位于保温筒体顶部或位于保温筒体侧壁、排出口上方，使排出通道与外界连通。

作为优选，所述排出通道内设有温度传感器和/或液位仪。

为了使保温筒体受热均匀，所述若干个支撑管均匀设置在保温筒体外侧壁。

为了快速高效输送加热烧嘴产生的热量，所述每个加热腔通过2-5根加热管与排烟管连通。

具体地，所述加热管为环形排布的环形管或螺旋盘管。加热烧嘴的喷射方向可以为环形管或螺旋盘管形成的柱体的切线方向，加热烧嘴的喷射方向优选为环形管或螺旋盘管形成的柱体的横截面的切线方向。

作为优选，所述保温筒体包括外壳和内锅，以及设置在外壳和内锅之间的保温层。

具体地，所述保温层为岩棉、硅酸铝棉或二氧化硅气凝胶，所述内锅的材料为锅炉钢。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉，直接将加热烧嘴产生的热量通过加热管进入到保温筒体内进行换热，以将固体相变储热介质熔化成液体，熔盐效率高，热量利用率高，并且设备耐热性能要求降低，节省了大量的设备投入资金，降低了生产成本；排出口处固定了一块用于防止加注口加入的固态相变储热介质进入排出口的挡板，可以有效防止加注口加入的固态相变储热介质进入到排出口造成排出口堵塞；排出通道内设有便于释放排出通道内空气的放空口，防止熔化装置挡板内的空气无法排出而形成盲管，影响液态相变储热介质排出；温度传感器和液位仪均和固态相变介质加注装置进行联动控制，当熔化装置挡板内的温度低于设定温度时，温度传感器给予信号，使固态相变介质加注速度降低或停止加注；当熔化装置挡板内的液位超过设定高度时，液位仪给予信号，使固态相变介质加注速度降低或停止加注，能够保证熔盐的顺利进行。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的实施例1的结构示意图；

图2是图1的剖视图；

图3是图2的A-A向剖视图

图4是本实用新型的实施例2的结构示意图；

图5是图4的俯视图；

图6是本实用新型的实施例3的结构示意图；

图7是图6的俯视图；

图8是本实用新型的实施例4的结构示意图；

图9是图8的俯视图；

图10是本实用新型的正五棱柱形熔化炉；

图11是本实用新型的正六棱柱形熔化炉；

图12是本实用新型的实施例5的结构示意图。

图中：1.保温筒体，2.加注口，3.排出口，4.支撑管，5.加热腔，6.加热烧嘴，7.排烟管，8.加热管，9.密封加注箱，10.箱体，11.转轴，12.密封挡板，13.驱动电机，14.挡板，15.排出通道，16.放空口，17.温度传感器，18.液位仪，19.外壳，20.内锅，21.保温层。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施例1

如图1-图3所示，一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉，包括：

保温筒体1，保温筒体1具有用于加注相变储热介质的加注口2，具有用于排出液态相变储热介质的排出口3，保温筒体1外侧壁设有若干个将保温筒体1内部和外部连通的支撑管4，若干个支撑管4均匀设置在保温筒体1外侧壁,支撑管4内固定有加热腔5，加热腔5与支撑管4密封连接，将保温筒体1内部和外部相隔离，

加热烧嘴6，加热烧嘴6固定设置在加热腔5内，和

排烟管7，每个加热腔5和排烟管7通过设置在保温筒体1内部的若干根加热管8连通。

在一中具体实施方式中，每个加热腔5通过2-5根加热管8与排烟管7连通。

在本具体实施例中，每个加热腔5通过3根加热管8与排烟管7连通。

在本具体实施例中，保温筒体1优选为圆柱体。

在一种具体实施方式中，加热管8为环形排布的环形管。

在一种具体实施方式中，加热管8为螺旋盘管。

作为优选，加热烧嘴6的喷射方向为环形管或螺旋盘管形成的柱体的切线方向。

作为优选，加热烧嘴6的喷射方向为环形管或螺旋盘管形成的柱体的横截面的切线方向。

在一种具体实施方式中，保温筒体1包括外壳19和内锅20，以及设置在外壳19和内锅20之间的保温层21。

具体地，保温层21为岩棉、硅酸铝棉或二氧化硅气凝胶。

具体地，内锅20的材料为锅炉钢。

实施例2

如图4、图5所示，一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉，结构与实施例1的结构相同，区别在于：加注口2处设有阻止熔化炉内的热气向外溢出的密封加注箱9，密封加注箱9包括箱体10，箱体10内设有转轴11，转轴11周向上固定有若干密封挡板12，转轴11的转动通过箱体10外的驱动电机13驱动。

作为优选，若干密封挡板12均匀布置在转轴11周向上。

实施例3

如图6、图7所示，一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉，结构与实施例1或实施例2的结构相同，排出口3设置在熔化炉侧壁上部，保温筒体1内部排出口3处固定设有一用于防止加注口2加入的固态相变储热介质进入排出口3的挡板14。

作为优选，挡板14、保温筒体1内侧壁和保温筒体1顶部围合成一下部开口的液态相变储热介质排出通道15。

作为优选，排出通道15内设有便于释放排出通道15内空气的放空口16。

作为优选，放空口16位于保温筒体1顶部或位于保温筒体1侧壁、排出口3上方，使排出通道15与外界连通。

作为优选，排出通道15内设有温度传感器17和/或液位仪18。

实施例4

如图8-图11所示，一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉，结构与实施例1或实施例2或实施例3的结构相同，区别在于：保温筒体1为多棱柱体，加热烧嘴6的喷射方向平行于相邻一侧壁。

在一种具体实施方式中，保温筒体1的每个侧面均设置有支撑管4。

作为优选，支撑管4内的加热烧嘴6的喷射方向与水平面平行。

实施例5

如图12所示，一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉，结构与实施例1或实施例2或实施例3或实施例4的结构相同，区别在于：支撑管4内的加热烧嘴6的喷射方向与保温筒体1的轴线相交。

具体地，支撑管4内的加热烧嘴6的喷射方向与保温筒体1的轴线垂直相交。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉，其特征在于包括：

保温筒体(1)，所述保温筒体(1)具有用于加注相变储热介质的加注口(2)，具有用于排出液态相变储热介质的排出口(3)，所述保温筒体(1)外侧壁设有若干个将保温筒体(1)内部和外部连通的支撑管(4)，所述支撑管(4)内固定有加热腔(5)，加热腔(5)与支撑管(4)密封连接，将保温筒体(1)内部和外部相隔离，

加热烧嘴(6)，所述加热烧嘴(6)固定设置在所述加热腔(5)内，和

排烟管(7)，所述每个加热腔(5)和排烟管(7)通过设置在保温筒体(1)内部的若干根加热管(8)连通，

所述排出口(3)设置在熔化炉侧壁上部，所述保温筒体(1)内部排出口(3)处固定设有一用于防止加注口(2)加入的固态相变储热介质进入排出口(3)的挡板(14)。

2.如权利要求1所述的一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉，其特征在于：所述挡板(14)、保温筒体(1)内侧壁和保温筒体(1)顶部围合成一下部开口的液态相变储热介质排出通道(15)。

3.如权利要求2所述的一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉，其特征在于：所述排出通道(15)内设有便于释放排出通道(15)内空气的放空口(16)。

4.如权利要求3所述的一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉，其特征在于：所述放空口(16)位于保温筒体(1)顶部或位于保温筒体(1)侧壁、排出口(3)上方，使排出通道(15)与外界连通。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉，其特征在于：所述排出通道(15)内设有温度传感器(17)和/或液位仪(18)。

6.如权利要求1所述的一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉，其特征在于：所述若干个支撑管(4)均匀设置在保温筒体(1)外侧壁。

7.如权利要求1所述的一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉，其特征在于：所述每个加热腔(5)通过2-5根加热管(8)与排烟管(7)连通。

8.如权利要求1所述的一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉，其特征在于：所述加热管(8)为环形排布的环形管或螺旋盘管。

9.如权利要求1-4,6-8任一项所述的一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉，其特征在于：所述保温筒体(1)包括外壳(19)和内锅(20)，以及设置在外壳(19)和内锅(20)之间的保温层(21)。

10.如权利要求9所述的一种防凝堵高效相变储热介质熔化炉，其特征在于：所述保温层(21)为岩棉、硅酸铝棉或二氧化硅气凝胶，所述内锅(20)的材料为锅炉钢。