CN206108053U - 一种太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置，所述热风预热装置包括热风炉供热单元、进风单元和排气回风单元，所述热风炉供热单元通过进风单元和排气回风单元与储罐连通，其中，所述进风单元包括进风管路和通过储罐罐顶伸入储罐罐体的喷嘴，所述排气回风单元包括回风管路和通过储罐罐顶的人孔伸入储罐罐体并且固定在储罐罐底的排气管。本实用新型的太阳能光热发电熔盐储罐热风预热装置避免了熔盐储罐在启动时发生冻堵事故和产生较大的热应力而损坏，提高设备的运行稳定性；本实用新型的装置可完全拆卸，对储罐的正常运转没有任何影响，并且能够反复利用，可以有效降低太阳能光热发电站的建设成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能技术领域，更具体地讲，涉及一种太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置。
背景技术
储能***是太阳能光热发电实现连续稳定发电的关键，储能***中由储热介质进行高温传热，目前应用最广的储热介质是熔盐，其使用温度可达450℃～600℃，凝固点一般在130℃～230℃。由于初次使用时的熔盐需要加热至熔融状态后再进入储罐，而储罐内的温度为常温，罐体与熔盐之间的温差较大，极易造成储罐因瞬间过热产生应力破裂或变形的现象，从而影响罐体的使用寿命。
传统解决办法多采用电伴热或高温蒸汽等方式进行加热，电伴热使用及维护成本高、寿命低且效率低；而高温蒸汽使用时压力大、操作危险且维护成本很高，预热后易产生凝结水且不易清理，在罐内与高温熔盐混合后易产生安全隐患。现在虽然也有采用热风预热装置的方案，但其复杂的热风传输管道无法通过大流量的热风，不能有效地预热大型储罐，并且预热完成后，固定在储罐内的热风传输管道无法取出，增大了储能***运转的故障风险。而常规的太阳能光热发电储能***往往是冷、热双罐储能设计，两套储罐内复杂的热风传输管道也增加了电站的建设成本及维护费用。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种可降低太阳能光热发电站建设成本的太阳能光热发电熔盐储罐热风预热装置。
本实用新型提供了一种太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置，所述热风预热装置包括热风炉供热单元、进风单元和排气回风单元，所述热风炉供热单元通过进风单元和排气回风单元与储罐连通，其中，所述进风单元包括进风管路和通过储罐罐顶伸入储罐罐体的喷嘴，所述排气回风单元包括回风管路和通过储罐罐顶的人孔伸入储罐罐体并且固定在储罐罐底的排气管。
根据本实用新型太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置的一个实施例，所述热风炉供热单元包括天然气燃烧器、引风机和通风机，所述热风炉供热单元的出风口与进风管路的进风口连接，所述热风炉供热单元的回风口与回风管路的出风口连接。
根据本实用新型太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置的一个实施例，所述喷嘴与储罐罐顶固定连接，所述喷嘴的入口端位于储罐罐体外且为法兰端，所述喷嘴的出口端位于储罐罐体内且具有朝向罐壁的大角度倾角。
根据本实用新型太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置的一个实施例，所述喷嘴通过法兰端与进风管路的出风口连接。
根据本实用新型太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置的一个实施例，所述喷嘴的出口端与罐体中心线之间的夹角为45～60°。
根据本实用新型太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置的一个实施例，所述排气管的入口端位于储罐罐体内并且通过设置在储罐底部的挡块固定，所述排气管的入口端开设有若干个排气孔；所述排气管的出口端位于储罐罐体外且为法兰端。
根据本实用新型太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置的一个实施例，所述排气管通过法兰端与回风管路的进风口连接。
根据本实用新型太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置的一个实施例，所述挡块包括固定在储罐罐底上的底板和与所述底板固定连接的若干块立板。
根据本实用新型太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置的一个实施例，所述排气管的入口端套装在所述挡块上并且所述排气管能够从所述储罐罐体中被抽出。
与现有技术相比，本实用新型的太阳能光热发电熔盐储罐热风预热装置避免了熔盐储罐在启动时发生冻堵事故和产生较大的热应力而损坏，提高设备的运行稳定性；本实用新型的装置可完全拆卸，对储罐的正常运转没有任何影响，并且能够反复利用，可以有效降低太阳能光热发电站的建设成本。
附图说明
图1示出了根据本实用新型示例性实施例的太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置的结构示意图。
图2示出了根据本实用新型示例性实施例的太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置中喷嘴的放大结构示意图。
图3示出了根据本实用新型示例性实施例的太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置中排气管的放大结构示意图。
附图标记说明：
1-储罐、2-热风炉供热***、3-进风管路、4-喷嘴、5-挡块、6-排气管、7-回风管路、8-法兰、9-罐体保温层、10-排气孔。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面将对本实用新型太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置的结构和原理进行详细地说明。
图1示出了根据本实用新型示例性实施例的太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置的结构示意图。如图1所示，根据本实用新型的示例性实施例，所述太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置包括热风炉供热单元2、进风单元和排气回风单元，热风炉供热单元2通过进风单元和排气回风单元与储罐1连通，其中，进风单元包括进风管路3和通过储罐罐顶伸入储罐罐体的喷嘴4，排气回风单元包括回风管路7和通过储罐罐顶的人孔伸入储罐罐体并且固定在储罐罐底的排气管6。也即，热风预热装置与储罐1形成一个循环供热风***，实现对储罐1的有效预热，其中，热风炉供热单元2通过进风管路3和喷嘴4与储罐1连通并对储罐1进行热风注入，储罐1同时通过排气管6和回风管路7与热风炉供热单元2连通并将储罐1中的冷空气排出并返回重新加热，由此形成热空气的有效循环，有利于提高热风炉供热单元2的热效率并降低成本。此外，储罐1的外壁上还设置有罐体保温层9以保证保温效果。
根据本实用新型，热风炉供热单元2包括天然气燃烧器、引风机和通风机等组件，热风炉供热单元2的主要作用是循环产生用于预热储罐1的热空气，其具体结构和组件连接方式不受限制，只要能够实现对冷空气的加热并产生热空气即可。其中，热风炉供热单元2的出风口与进风管路3的进风口连接，热风炉供热单元2的回风口与回风管路7的出风口连接。
预热过程中，热风炉供热单元2中天然气燃烧产生的热烟气与空气换热，被加热的热空气通过进风管路3和储罐罐顶的喷嘴4注入罐体内，形成热风涡流并给储罐罐壁加热，顶部的热风逐渐汇集并将储罐罐顶与上部罐壁逐步预热。随着热风的聚集，罐体上部压力增大，伴随着上部热风的逐渐压缩，罐体下部的空气渐渐从罐体内的排气管6排出，最终热风充满整个罐体完成对储罐1的预热。而排出的余热空气则通过回风管路7重新供给热风炉供热单元2，可以提高热风炉供热单元2的热效率。
图2示出了根据本实用新型示例性实施例的太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置中喷嘴的放大结构示意图。如图2所示，本实用新型中采用的喷嘴4直接与储罐罐顶固定连接，例如采用焊接等连接方式；而喷嘴4的入口端位于储罐罐体外且为法兰端，即包括法兰8，由此喷嘴4可以通过法兰端与进风管路3的出风口连接，便于安装和拆卸；喷嘴4的出口端在位于储罐罐体内且具有朝向罐壁的大角度倾角，优选地，喷嘴4的出口端与罐体中心线之间的夹角为45～60°，有利于在罐体内形成热风涡流，高效地对罐体进行预热。
图3示出了根据本实用新型示例性实施例的太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置中排气管的放大结构示意图。如图3所示，排气管6的入口端位于储罐罐体内并且通过设置在储罐底部的挡块5固定，挡块5用于固定伸到罐体底部的排气管6以防止排气时管子下部发生扰动，排气管6与挡块5之间优选为不固定连接以便于排气管6的拆除；排气管6的入口端开设有若干个排气孔10，排气时，空气则通过排气孔10进入排气管6中并通过回风管路7返回；排气管6的出口端位于储罐罐体外且为法兰端，即也包括法兰8，由此排气管6可以通过法兰端与回风管路7的进风口连接，便于安装和拆卸。
其中，挡块5可以包括固定在储罐罐底上的底板和与底板固定连接的若干块立板，例如通过焊接连接成整体，但本实用新型中的挡块5结构不限于此。优选地，排气管6的入口端套装在挡块5上并且排气管6能够从储罐罐体中被抽出。
预热完成后，将喷嘴4与进风管路3断开，并用盖板封闭喷嘴4的入口端；再将排气管6与回风管路7断开，将排气管6从罐顶边缘的人孔直接拉出，这样储罐1内的预热管道被全部取出。其中，本实用新型中的管道部分可以均采用普通碳钢制造，成本低廉。
综上所述，本实用新型的太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置结构简单且预热完成后可以完全拆卸，不仅能够反复利用并降低太阳能光热发电站的建设成本和维护费用，而且对太阳能光热发电***今后的正常运转没有任何不良影响；此外，需要的热风容量可适应大型储能罐体，能有效地解决太阳能光热发电***大型储能罐体预热难题。
本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (9)
1.一种太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置，其特征在于，所述热风预热装置包括热风炉供热单元、进风单元和排气回风单元，所述热风炉供热单元通过进风单元和排气回风单元与储罐连通，其中，所述进风单元包括进风管路和通过储罐罐顶伸入储罐罐体的喷嘴，所述排气回风单元包括回风管路和通过储罐罐顶的人孔伸入储罐罐体并且固定在储罐罐底的排气管。
2.根据权利要求1所述的太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置，其特征在于，所述热风炉供热单元包括天然气燃烧器、引风机和通风机，所述热风炉供热单元的出风口与进风管路的进风口连接，所述热风炉供热单元的回风口与回风管路的出风口连接。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置，其特征在于，所述喷嘴与储罐罐顶固定连接，所述喷嘴的入口端位于储罐罐体外且为法兰端，所述喷嘴的出口端位于储罐罐体内且具有朝向罐壁的大角度倾角。
4.根据权利要求3所述的太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置，其特征在于，所述喷嘴通过法兰端与进风管路的出风口连接。
5.根据权利要求3所述的太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置，其特征在于，所述喷嘴的出口端与罐体中心线之间的夹角为45～60°。
6.根据权利要求1或2所述的太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置，其特征在于，所述排气管的入口端位于储罐罐体内并且通过设置在储罐底部的挡块固定，所述排气管的入口端开设有若干个排气孔；所述排气管的出口端位于储罐罐体外且为法兰端。
7.根据权利要求6所述的太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置，其特征在于，所述排气管通过法兰端与回风管路的进风口连接。
8.根据权利要求6所述的太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置，其特征在于，所述挡块包括固定在储罐罐底上的底板和与所述底板固定连接的若干块立板。
9.根据权利要求8所述的太阳能光热发电熔盐储罐的热风预热装置，其特征在于，所述排气管的入口端套装在所述挡块上并且所述排气管能够从所述储罐罐体中被抽出。
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