一种斜温层厚度可调控熔盐储热系统及其运行方法技术方案

本发明专利技术公开了一种斜温层厚度可调控熔盐储热系统及其运行方法，该系统包括热源装置

【技术实现步骤摘要】
一种斜温层厚度可调控熔盐储热系统及其运行方法


[0001]本专利技术属于储热
，具体地，涉及一种斜温层厚度可调控熔盐储热系统及其运行方法
。

技术介绍

[0002]近年来，随着经济的快速发展，化石能源短缺及其造成的环境污染问题越来越突出，可再生能源逐渐成为能源领域的研究热点，而储热技术是可再生能源的关键技术之一
。
熔盐储热罐作为一种储热设备可适用于火电厂深度调峰
、
热电解耦
、
低谷电利用
、
消纳弃风弃光可再生能源
、
太阳能利用
、
工业余热利用等储热系统，具有较高的能源效率，并且安全清洁高效
。
单罐熔盐储热系统相较于双罐熔盐储热系统所用材料少，总体成本减小
35
％，这一优势使其成为研究重点
。
由于国内技术起步晚，单罐斜温层熔盐储热在我国仍未大范围实现
。
[0003]斜温层储热的原理是利用冷热介质的密度差异，形成自然分层，将低温介质和高温介质储存在一个罐内，中间为一定厚度的斜温层
。
由于熔盐储热温差较大，冷热熔盐同时储存在一个罐体中，储
‑
放热过程中罐体受到的热应力较大，尤其是斜温层区域温度梯度最大，对罐壁造成的应力影响也最大，严重者会造成熔盐泄露，影响熔盐储热罐的安全运行
。
因此保证单罐熔盐储热中斜温层厚度运行在合适的范围内，是斜温层熔盐单罐储热技术亟待解决的问题
。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有斜温层熔盐储热技术及方法存在的问题，本专利技术的目的在于提出了一种斜温层厚度可调控熔盐储热系统及其运行方法，该储热系统能够实时监测斜温层厚度，根据储热和放热要求，精确调控储热温度
、
储热流量
。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种斜温层厚度可调控熔盐储热系统，包括斜温层熔盐储热罐
101、
上布盐器
102、
下布盐器
103、
罐内温度检测装置
201、
高温熔盐出口温度检测器
202、
低温熔盐出口温度检测器
203、
低温熔盐入口温度检测器
204、
高温熔盐入口温度检测器
205、
低温熔盐入口阀
301、
高温熔盐出口阀
302、
低温熔盐出口阀
303、
高温熔盐入口阀
304、
高温熔盐温度调节阀
305、
高温熔盐循环泵
401、
低温熔盐循环泵
402、
超声波流量计
501、
冷源装置
601、
外部冷介质入口
602、
外部冷介质出口
603、
热源装置
701、
外部热介质入口
702、
外部热介质出口
703
和控制器；所述的斜温层熔盐储热罐
101
中上部和下部分别设置上布盐器
102
和下布盐器
103
；上布盐器
102
和高温熔盐循环泵
401
的入口通过高温熔盐出口阀
302
连通；高温熔盐出口温度检测器
202
布置在高温熔盐出口阀
302
和上布盐器
102
之间的高温熔盐出口管道上；高温熔盐循环泵
401
的出口与超声波流量计
501
的入口通过管道连通；超声波流量计
501
的出口与冷源装置
601
的高温熔盐入口通过管道连通；冷源装置
601
的低温熔盐出口与下布盐器通过低温熔盐入口阀
301
连通；低温熔盐入口温度检测器
204
设置在冷源装置
601
的低温熔盐
出口处；冷源装置
601
中设置外部冷介质入口
602
和外部冷介质出口
603
；下布盐器
103
和低温熔盐循环泵
402
的入口通过低温熔盐出口阀
303
连通；低温熔盐出口温度检测器
203
布置在低温熔盐出口阀
303
和下布盐器
103
之间的低温熔盐出口管道上；低温熔盐循环泵
402
的出口与超声波流量计
501
的入口通过管道连通；超声波流量计
501
的出口与热源装置
701
的低温熔盐入口通过管道连通；热源装置
701
的高温熔盐出口与上布盐器通过高温熔盐入口阀
304
连通；在低温熔盐循环泵
402
的出口和超声波流量计
501
的入口之间设置高温熔盐温度调节支路，在高温熔盐温度调节支路上设置高温熔盐温度调节阀
305
；高温熔盐入口温度检测器
205
设置在高温熔盐温度调节阀
305
与高温熔盐入口阀
304
之间；热源装置
701
中设置外部热介质入口
702
和外部热介质出口
703
；所述罐内温度检测装置
201、
低温熔盐入口阀
301、
高温熔盐入口阀
302、
低温熔盐出口阀
303、
高温熔盐入口阀
304、
高温熔盐温度调节阀
305、
高温熔盐循环泵
401、
低温熔盐循环泵
402
均与所述控制器连接，控制器根据所述的罐内温度检测装置
201
得到的水温分布得出斜温层熔盐储热罐
101
内的斜温层厚度并根据斜温层厚度控制所述的低温熔盐入口阀
301、
高温熔盐出口阀
302、
低温熔盐出口阀
303、
高温熔盐入口阀
304、
高温熔盐温度调节阀
305、
高温熔盐循环泵
401
和低温熔盐循环泵
402
的打开与关闭
。
[0007]所述的上布盐器
102
为径向圆盘型布盐器，包括第一上挡板和第一下挡板，第一上挡板和第一下挡板中间有预设间隙，其中第一上挡板固定在斜温层熔盐储热罐
101
上壁面，第一下挡板中心开口，高温熔盐从开口处进入
。
[0008]所述的下布盐器
103
包括第二上挡板和第二下挡板，第二上挡板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种斜温层厚度可调控熔盐储热系统，其特征在于，包括斜温层熔盐储热罐
(101)、
上布盐器
(102)、
下布盐器
(103)、
罐内温度检测装置
(201)、
高温熔盐出口温度检测器
(202)、
低温熔盐出口温度检测器
(203)、
低温熔盐入口温度检测器
(204)、
高温熔盐入口温度检测器
(205)、
低温熔盐入口阀
(301)、
高温熔盐出口阀
(302)、
低温熔盐出口阀
(303)、
高温熔盐入口阀
(304)、
高温熔盐温度调节阀
(305)、
高温熔盐循环泵
(401)、
低温熔盐循环泵
(402)、
超声波流量计
(501)、
冷源装置
(601)、
外部冷介质入口
(602)、
外部冷介质出口
(603)、
热源装置
(701)、
外部热介质入口
(702)、
外部热介质出口
(703)
和控制器；所述的斜温层熔盐储热罐
(101)
中上部和下部分别设置上布盐器
(102)
和下布盐器
(103)
；上布盐器
(102)
和高温熔盐循环泵
(401)
的入口通过高温熔盐出口阀
(302)
连通；高温熔盐出口温度检测器
(202)
布置在高温熔盐出口阀
(302)
和上布盐器
(102)
之间的高温熔盐出口管道上；高温熔盐循环泵
(401)
的出口与超声波流量计
(501)
的入口通过管道连通；超声波流量计
(501)
的出口与冷源装置
(601)
的高温熔盐入口通过管道连通；冷源装置
(601)
的低温熔盐出口与下布盐器通过低温熔盐入口阀
(301)
连通；低温熔盐入口温度检测器
(204)
设置在冷源装置
(601)
的低温熔盐出口处；冷源装置
(601)
中设置外部冷介质入口
(602)
和外部冷介质出口
(603)
；下布盐器
(103)
和低温熔盐循环泵
(402)
的入口通过低温熔盐出口阀
(303)
连通；低温熔盐出口温度检测器
(203)
布置在低温熔盐出口阀
(303)
和下布盐器
(103)
之间的低温熔盐出口管道上；低温熔盐循环泵
(402)
的出口与超声波流量计
(501)
的入口通过管道连通；超声波流量计
(501)
的出口与热源装置
(701)
的低温熔盐入口通过管道连通；热源装置
(701)
的高温熔盐出口与上布盐器通过高温熔盐入口阀
(304)
连通；在低温熔盐循环泵
(402)
的出口和超声波流量计
(501)
的入口之间设置高温熔盐温度调节支路，在高温熔盐温度调节支路上设置高温熔盐温度调节阀
(305)
；高温熔盐入口温度检测器
(205)
设置在高温熔盐温度调节阀
(305)
与高温熔盐入口阀
(304)
之间；热源装置
(701)
中设置外部热介质入口
(702)
和外部热介质出口
(703)
；所述罐内温度检测装置
(201)、
低温熔盐入口阀
(301)、
高温熔盐入口阀
(302)、
低温熔盐出口阀
(303)、
高温熔盐入口阀
(304)、
高温熔盐温度调节阀
(305)、
高温熔盐循环泵
(401)
和低温熔盐循环泵
(402)
均与所述控制器连接，控制器根据所述的罐内温度检测装置
(201)
得到的水温分布得出斜温层熔盐储热罐
(101)
内的斜温层厚度并根据斜温层厚度控制所述的低温熔盐入口阀
(301)、
高温熔盐出口阀
(302)、
低温熔盐出口阀
(303)、
高温熔盐入口阀
(304)、
高温熔盐温度调节阀
(305)、
高温熔盐循环泵
(401)
和低温熔盐循环泵
(402)
的打开与关闭
。2.
如权利要求1所述的斜温层厚度可调控熔盐储热系统，其特征在于，所述的上布盐器
(102)
为径向圆盘型布盐器，包括第一上挡板和第一下挡板，第一上挡板和第一下挡板中间有预设间隙，其中第一上挡板固定在斜温层熔盐储热罐
(101)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐灿，刘明，严俊杰，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：