本技術(shù)涉及熔鹽儲(chǔ)熱,特別涉及一種熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置及熔鹽儲(chǔ)熱蒸汽發(fā)生系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、為了避免燃燒廢氣的排放,并利用清潔電能和較低的谷電價(jià)格,設(shè)置了熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置的蒸汽發(fā)生系統(tǒng)開(kāi)始逐漸替代燃燒加熱的蒸汽發(fā)生系統(tǒng)?,F(xiàn)有的利用熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置的蒸汽發(fā)生系統(tǒng)雖然能有效利用谷電進(jìn)行儲(chǔ)熱,而在平電時(shí)段或峰電時(shí)段進(jìn)行放熱并產(chǎn)生蒸汽,緩解平電時(shí)段和峰電時(shí)段的用電壓力,但是目前的利用熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置的蒸汽發(fā)生系統(tǒng)整體能效較低。
2、目前上述的熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置主要包括熔鹽罐、電加熱單元和換熱管道,熔鹽罐內(nèi)部填充有熔鹽,電加熱單元用于為熔鹽加熱,換熱管道包括進(jìn)口和出口。熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置在儲(chǔ)熱時(shí),電加熱單元將熔鹽加熱至熔化,熱量被存儲(chǔ)在熔鹽中。而在熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置放熱時(shí),低溫水從換熱管道的進(jìn)口進(jìn)入換熱管道,之后通過(guò)換熱管道與罐內(nèi)的高溫熔鹽發(fā)生熱交換,從而使低溫水變?yōu)楦邷馗邏赫羝膿Q熱管道的出口排出。
3、為了防止罐內(nèi)熔鹽與外界進(jìn)行熱交換而造成熱量損耗,熔鹽罐外壁通常設(shè)有保溫層,但即使這樣,保溫層表面的溫度仍然較高。實(shí)際情況是,在保溫做的很好的情況下,仍有30度左右;很多情況是,即使做了保溫,仍有40至50度。罐內(nèi)熔鹽的熱量透過(guò)保溫層在逐漸損耗,這造成了能源浪費(fèi),不利于熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置能效的提升,進(jìn)而也不利于整個(gè)蒸汽發(fā)生系統(tǒng)能效的提升。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)為了解決上述問(wèn)題,提供一種熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置及熔鹽儲(chǔ)熱蒸汽發(fā)生系統(tǒng),設(shè)計(jì)巧妙、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,本技術(shù)通過(guò)設(shè)置水箱單元,利用了從熔鹽儲(chǔ)罐保溫層散發(fā)的熱量,減少了能源浪費(fèi),提升了蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的能效。同時(shí)水箱單元對(duì)熔鹽儲(chǔ)罐有圍堰作用,當(dāng)熔鹽儲(chǔ)罐損壞時(shí),可減少熔鹽外泄對(duì)周?chē)藛T和環(huán)境的傷害,本技術(shù)所采用的技術(shù)方案如下:
2、一種熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置,包括:
3、熔鹽儲(chǔ)罐,所述熔鹽儲(chǔ)罐的罐壁上設(shè)有換熱管道,所述熔鹽儲(chǔ)罐內(nèi)設(shè)有熔鹽儲(chǔ)熱材料,所述熔鹽儲(chǔ)罐的外周設(shè)有保溫層,所述保溫層用于所述熔鹽儲(chǔ)罐的保溫;加熱裝置,所述加熱裝置沿豎直方向插入所述熔鹽儲(chǔ)罐內(nèi)的所述熔鹽儲(chǔ)熱材料中,所述加熱裝置用于加熱所述熔鹽儲(chǔ)熱材料;保溫水箱,所述保溫水箱包括至少一個(gè)水箱單元,所述水箱單元貼合于所述保溫層外設(shè)置,所述水箱單元用于吸收所述熔鹽儲(chǔ)罐從所述保溫層釋放的熱量,所述換熱管道中的水來(lái)源于所述水箱單元。
4、通過(guò)設(shè)置水箱單元,利用了從熔鹽儲(chǔ)罐的保溫層散發(fā)的熱量,減少了能源浪費(fèi),提升了蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的能效。同時(shí)水箱單元對(duì)熔鹽儲(chǔ)罐有圍堰作用,當(dāng)熔鹽儲(chǔ)罐損壞時(shí),可減少熔鹽外泄對(duì)周?chē)藛T和環(huán)境的傷害。
5、在一些實(shí)施方式中,所述水箱單元的橫截面為弧形,所述水箱單元的橫截面與同一高度的所述熔鹽儲(chǔ)罐的橫截面同心。
6、通過(guò)將水箱單元的橫截面設(shè)計(jì)為弧形,一方面確保了空間利用率,另一方面弧形的水箱單元可減弱或避免水箱單元上的應(yīng)力集中現(xiàn)象,降低水箱單元發(fā)生泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。
7、在一些實(shí)施方式中,所述水箱單元包括兩個(gè)圓弧板,兩個(gè)所述圓弧板的橫截面均與同一高度的所述熔鹽儲(chǔ)罐的橫截面同心,兩個(gè)所述圓弧板之間具有預(yù)設(shè)間距,兩個(gè)所述圓弧板之間的空間通過(guò)直板狀的封板封閉以形成所述水箱單元,所述水箱單元的角部位置焊接有角鋼。
8、水箱單元的角部位置容易出現(xiàn)應(yīng)力集中,屬于薄弱位置,通過(guò)在水箱單元的角部位置焊接角鋼,可加強(qiáng)水箱單元的角部位置,提升水箱單元角部位置的強(qiáng)度,確保水箱單元角部位置的承載力,降低水箱單元在角部位置發(fā)生泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。
9、在一些實(shí)施方式中,所述水箱單元上設(shè)有移動(dòng)輪;通過(guò)所述移動(dòng)輪,所述水箱單元能夠以直立狀態(tài)移動(dòng)。
10、通過(guò)在水箱單元上設(shè)置移動(dòng)輪,便于對(duì)水箱單元進(jìn)行挪動(dòng),進(jìn)而便于通過(guò)挪動(dòng)水箱單元而對(duì)熔鹽儲(chǔ)罐外部和對(duì)水箱單元靠近熔鹽儲(chǔ)罐的一側(cè)進(jìn)行檢修,提升了檢修的便利性。
11、在一些實(shí)施方式中,所述移動(dòng)輪為萬(wàn)向輪。
12、通過(guò)在水箱單元上設(shè)置萬(wàn)向輪,使得水箱單元能夠沿任意方向移動(dòng),降低了水箱單元移動(dòng)時(shí)對(duì)場(chǎng)地空間的要求。通過(guò)設(shè)置萬(wàn)向輪,水箱單元能夠圍繞熔鹽儲(chǔ)罐旋轉(zhuǎn),減少了對(duì)熔鹽儲(chǔ)罐和水箱單元檢修時(shí)占用的場(chǎng)地空間,同時(shí)也便于檢修后的復(fù)位。
13、在一些實(shí)施方式中,所述水箱單元有多個(gè),多個(gè)所述水箱單元沿所述保溫層的周向分布,以使多個(gè)所述水箱單元形成的所述保溫水箱包圍所述保溫層的外周;所述保溫層包括多個(gè)保溫單元,多個(gè)所述保溫單元與多個(gè)所述水箱單元一一對(duì)應(yīng),所述保溫單元固定于對(duì)應(yīng)的所述水箱單元上,以使所述保溫單元能與所述水箱單元同步移動(dòng)。
14、通過(guò)將保溫單元固定在對(duì)應(yīng)的水箱單元上,水箱單元移動(dòng)時(shí)保溫單元會(huì)隨水箱單元同步移動(dòng)。當(dāng)需要檢修熔鹽儲(chǔ)罐時(shí),只需要移動(dòng)水箱單元,保溫單元便會(huì)與熔鹽儲(chǔ)罐分離,提升了檢修熔鹽儲(chǔ)罐的便利性。
15、在一些實(shí)施方式中,所述水箱單元有多個(gè),多個(gè)所述水箱單元沿所述保溫層的周向分布,多個(gè)所述水箱單元之間均為并聯(lián)連接。
16、通過(guò)將多個(gè)水箱單元設(shè)計(jì)為并聯(lián)連接,確保了各水箱單元之間的獨(dú)立性,當(dāng)其中一個(gè)水箱單元出問(wèn)題時(shí)并不會(huì)影響其他水箱單元的正常使用,進(jìn)而無(wú)需關(guān)停熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置和蒸汽發(fā)生系統(tǒng)。另外,多個(gè)水箱單元的并聯(lián)連接,可對(duì)多個(gè)水箱單元進(jìn)行不同的功能分配。
17、在一些實(shí)施方式中,所述保溫層與單個(gè)所述水箱單元對(duì)應(yīng)的部分沿所述熔鹽儲(chǔ)罐的高度方向被分割為多個(gè)保溫單元;兩個(gè)沿所述熔鹽儲(chǔ)罐高度方向相鄰的所述保溫單元中,其中一個(gè)固定于所述水箱單元上,另一個(gè)固定于所述熔鹽儲(chǔ)罐上。
18、當(dāng)保溫單元全部設(shè)置在水箱單元上或全部設(shè)置在熔鹽儲(chǔ)罐上時(shí),保溫單元與熔鹽儲(chǔ)罐或水箱單元之間存在間隙,而熱量容易沿著此間隙損耗,通過(guò)水箱單元上的保溫單元與熔鹽儲(chǔ)罐上的保溫單元的交錯(cuò)設(shè)置,使得熱量損耗的路徑變得曲折和延長(zhǎng),提升了熱量損耗的難度,進(jìn)一步減少了熱量損壞。
19、另一方面,本技術(shù)提供一種熔鹽儲(chǔ)熱蒸汽發(fā)生系統(tǒng),包括熱泵和前述的熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置。
20、在一些實(shí)施方式中,所述水箱單元有多個(gè),其中一部分所述水箱單元用于為所述熱泵供水,另一部分所述水箱單元用于儲(chǔ)存被所述熱泵加熱后的水。
21、本技術(shù)提供的一種熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置及熔鹽儲(chǔ)熱蒸汽發(fā)生系統(tǒng),具有以下有益效果的至少一種:
22、1、本技術(shù)提供的一種熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置,通過(guò)設(shè)置水箱單元,利用了從熔鹽儲(chǔ)罐的保溫層散發(fā)的熱量,減少了能源浪費(fèi),提升了蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的能效。同時(shí)水箱單元對(duì)熔鹽儲(chǔ)罐有圍堰作用,當(dāng)熔鹽儲(chǔ)罐損壞時(shí),可減少熔鹽外泄對(duì)周?chē)藛T和環(huán)境的傷害。
23、2、本技術(shù)提供的一種熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置,通過(guò)將水箱單元的橫截面設(shè)計(jì)為弧形,一方面確保了空間利用率,另一方面弧形的水箱單元可減弱或避免水箱單元上的應(yīng)力集中現(xiàn)象,降低水箱單元發(fā)生泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。
24、3、本技術(shù)提供的一種熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置,水箱單元的角部位置容易出現(xiàn)應(yīng)力集中,屬于薄弱位置,通過(guò)在水箱單元的角部位置焊接角鋼,可加強(qiáng)水箱單元的角部位置,提升水箱單元角部位置的強(qiáng)度,確保水箱單元角部位置的承載力,降低水箱單元在角部位置發(fā)生泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。
25、4、本技術(shù)提供的一種熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置,通過(guò)在水箱單元上設(shè)置移動(dòng)輪,便于對(duì)水箱單元進(jìn)行挪動(dòng),進(jìn)而便于通過(guò)挪動(dòng)水箱單元而對(duì)熔鹽儲(chǔ)罐外部和對(duì)水箱單元靠近熔鹽儲(chǔ)罐的一側(cè)進(jìn)行檢修,提升了檢修的便利性。
26、5、本技術(shù)提供的一種熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置,通過(guò)在水箱單元上設(shè)置萬(wàn)向輪,使得水箱單元能夠沿任意方向移動(dòng),降低了水箱單元移動(dòng)時(shí)對(duì)場(chǎng)地空間的要求。通過(guò)設(shè)置萬(wàn)向輪,水箱單元能夠圍繞熔鹽儲(chǔ)罐旋轉(zhuǎn),減少了對(duì)熔鹽儲(chǔ)罐和水箱單元檢修時(shí)占用的場(chǎng)地空間,同時(shí)也便于檢修后的復(fù)位。
27、6、本技術(shù)提供的一種熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置,通過(guò)將保溫單元固定在對(duì)應(yīng)的水箱單元上,水箱單元移動(dòng)時(shí)保溫單元會(huì)隨水箱單元同步移動(dòng)。當(dāng)需要檢修熔鹽儲(chǔ)罐時(shí),只需要移動(dòng)水箱單元,保溫單元便會(huì)與熔鹽儲(chǔ)罐分離,提升了檢修熔鹽儲(chǔ)罐的便利性。
28、7、本技術(shù)提供的一種熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置,通過(guò)將多個(gè)水箱單元設(shè)計(jì)為并聯(lián)連接,確保了各水箱單元之間的獨(dú)立性,當(dāng)其中一個(gè)水箱單元出問(wèn)題時(shí)并不會(huì)影響其他水箱單元的正常使用,進(jìn)而無(wú)需關(guān)停熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置和蒸汽發(fā)生系統(tǒng)。另外,多個(gè)水箱單元的并聯(lián)連接,可對(duì)多個(gè)水箱單元進(jìn)行不同的功能分配。
29、8、本技術(shù)提供的一種熔鹽儲(chǔ)熱換熱裝置,當(dāng)保溫單元全部設(shè)置在水箱單元上或全部設(shè)置在熔鹽儲(chǔ)罐上時(shí),保溫單元與熔鹽儲(chǔ)罐或水箱單元之間存在間隙,而熱量容易沿著此間隙損耗,通過(guò)水箱單元上的保溫單元與熔鹽儲(chǔ)罐上的保溫單元的交錯(cuò)設(shè)置,使得熱量損耗的路徑變得曲折和延長(zhǎng),提升了熱量損耗的難度,進(jìn)一步減少了熱量損壞。