專(zhuān)利名稱：太陽(yáng)能熱發(fā)電用單塔梯度式熔鹽儲(chǔ)熱設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能熱發(fā)電用單塔梯度式熔鹽儲(chǔ)熱設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有太陽(yáng)能熱發(fā)電工程中常用的熔鹽儲(chǔ)熱設(shè)備都是由高溫塔用管道聯(lián)接到換熱器再聯(lián)接低溫塔構(gòu)成。當(dāng)設(shè)備開(kāi)始儲(chǔ)熱時(shí)，熔鹽從低溫塔流入換熱器，吸收導(dǎo)熱油的熱量后，進(jìn)入高溫塔；當(dāng)設(shè)備放熱時(shí)，熔鹽從高溫塔流入換熱器，放熱給導(dǎo)熱油后，進(jìn)入低溫塔， 從而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)熱和放熱過(guò)程的。其缺點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備造價(jià)高，熔鹽凝結(jié)風(fēng)險(xiǎn)大，熔鹽泵揚(yáng)程大，泵消耗功率大，整個(gè)設(shè)備熱損失大。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、熱損失少的太陽(yáng)能熱發(fā)電用單塔梯度式熔鹽儲(chǔ)熱設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明太陽(yáng)能熱發(fā)電用單塔梯度式熔鹽儲(chǔ)熱設(shè)備，包括熔鹽塔， 該熔鹽塔包括若干層從上到下依次疊加的塔單元，每一層塔單元上均設(shè)置有導(dǎo)熱油熔鹽換熱器，導(dǎo)熱油和每一層塔單元內(nèi)的熔鹽均在導(dǎo)熱油熔鹽換熱器內(nèi)進(jìn)行熱交換，各層的導(dǎo)熱油熔鹽換熱器中的導(dǎo)熱油通道均連通，導(dǎo)熱油在導(dǎo)熱油通道內(nèi)從上至下或從下至上運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的儲(chǔ)熱和放熱過(guò)程。進(jìn)一步，所述導(dǎo)熱油熔鹽換熱器上設(shè)置有導(dǎo)熱油入口、導(dǎo)熱油出口、熔鹽入口和熔鹽出口，其中，上一層所述塔單元上的導(dǎo)熱油出口均與下一層塔單元上的導(dǎo)熱油入口相連通來(lái)形成所述導(dǎo)熱油通道，每一層的熔鹽入口和熔鹽出口均與該層的塔單元的內(nèi)腔相連通，并且在熔鹽入口處設(shè)置有向?qū)嵊腿埯}換熱器內(nèi)輸入熔鹽的熔鹽泵。進(jìn)一步，若干層所述塔單元均獨(dú)立設(shè)置，各層之間的所述熔鹽互不相通。進(jìn)一步，所述塔單元內(nèi)設(shè)置有熔鹽阻隔板，該熔鹽阻隔板將所述塔單元內(nèi)的小部分區(qū)域間隔成導(dǎo)流區(qū)，該導(dǎo)流區(qū)包括封閉端和開(kāi)放端，該開(kāi)放端與所述塔單元內(nèi)的其它大部分區(qū)域相通，所述熔鹽出口設(shè)置在該導(dǎo)流區(qū)的封閉端內(nèi)，在所述導(dǎo)熱油熔鹽換熱器內(nèi)換熱后的熔鹽通過(guò)導(dǎo)流區(qū)導(dǎo)流后流入所述塔單元內(nèi)的其它大部分區(qū)域。進(jìn)一步，所述導(dǎo)熱油從最上層的導(dǎo)熱油入口進(jìn)入最上層的所述導(dǎo)熱油熔鹽換熱器，并逐層熱交換后由最下層的導(dǎo)熱油出口流出，來(lái)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)熱過(guò)程。進(jìn)一步，所述導(dǎo)熱油從最下層的導(dǎo)熱油出口進(jìn)入最上層的所述導(dǎo)熱油熔鹽換熱器，并逐層熱交換后由最上層的導(dǎo)熱油入口流出，來(lái)實(shí)現(xiàn)放熱過(guò)程。進(jìn)一步，所述塔單元的層數(shù)為5層。本發(fā)明中的熔鹽塔為一個(gè)存放熔鹽的設(shè)備，但同時(shí)實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)熱和放熱的過(guò)程，通過(guò)把換熱器的換熱部分容入熔鹽塔內(nèi)部，減去了熔鹽管道部分，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)


圖I為本發(fā)明主視圖2為本發(fā)明左視圖3為圖I中A-A向剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面，參考附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的說(shuō)明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例，從而使本發(fā)明全面和完整，并將本發(fā)明的范圍完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。為了易于說(shuō)明，在這里可以使用諸如“上”、“下” “左” “右”等空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，用于說(shuō)明圖中示出的一個(gè)元件或特征相對(duì)于另一個(gè)元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術(shù)語(yǔ)意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。 因此，示例性術(shù)語(yǔ)“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或位于其他方位)，這里所用的空間相對(duì)說(shuō)明可相應(yīng)地解釋。如圖I至圖3所示，本發(fā)明太陽(yáng)能熱發(fā)電用單塔梯度式熔鹽儲(chǔ)熱設(shè)備，包括熔鹽塔 3，熔鹽塔3包括若干層從上到下依次疊加的塔單元，若干層塔單元均獨(dú)立設(shè)置，各層之間的熔鹽互不相通。每一層塔單元上均設(shè)置有導(dǎo)熱油熔鹽換熱器2，導(dǎo)熱油和每一層塔單元內(nèi)的熔鹽均在導(dǎo)熱油熔鹽換熱器2內(nèi)進(jìn)行熱交換，各層的導(dǎo)熱油熔鹽換熱器2中的導(dǎo)熱油通道均連通，導(dǎo)熱油在導(dǎo)熱油通道內(nèi)從上至下或從下至上運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的儲(chǔ)熱和放熱過(guò)程。導(dǎo)熱油熔鹽換熱器2上設(shè)置有導(dǎo)熱油入口 8、導(dǎo)熱油出口 5、熔鹽入口 6和熔鹽出口 7，其中，上一層塔單元上的導(dǎo)熱油出口 5均與下一層塔單元上的導(dǎo)熱油入口 8相連通來(lái)形成導(dǎo)熱油通道，每一層的熔鹽入口 6和熔鹽出口 7均與該層的塔單元的內(nèi)腔相連通，并且在熔鹽入口 6處設(shè)置有向?qū)嵊腿埯}換熱器2內(nèi)輸入熔鹽的熔鹽泵I。塔單元內(nèi)設(shè)置有熔鹽阻隔板4，熔鹽阻隔板4將塔單元內(nèi)的小部分區(qū)域間隔成導(dǎo)流區(qū)14，導(dǎo)流區(qū)14包括封閉端15和開(kāi)放端16，開(kāi)放端16與塔單元內(nèi)的其它大部分區(qū)域相通，熔鹽出口 7設(shè)置在導(dǎo)流區(qū)14的封閉端15內(nèi)，在導(dǎo)熱油熔鹽換熱器2內(nèi)換熱后的熔鹽通過(guò)導(dǎo)流區(qū)14導(dǎo)流后流入塔單元內(nèi)的其它大部分區(qū)域。熔鹽阻隔板4可設(shè)置為與塔單元的側(cè)壁相適配的形狀結(jié)構(gòu)，如弧形板結(jié)構(gòu)，熔鹽阻隔板4將塔單元間隔為兩部分區(qū)域，將已經(jīng)換熱的熔鹽導(dǎo)向遠(yuǎn)離導(dǎo)熱油熔鹽換熱器2的區(qū)域，避免了在安裝導(dǎo)熱油熔鹽換熱器2的局部區(qū)域發(fā)生熔鹽重復(fù)換熱的現(xiàn)象，而造成的換熱效率低的問(wèn)題。塔單元的層數(shù)可根據(jù)實(shí)際使用需要來(lái)確定，本實(shí)施例中，熔鹽塔3設(shè)置有5層塔單元，從上到下依次為塔單元一 9、塔單元二 10、塔單元三11、塔單元四12、塔單元五13。在設(shè)備儲(chǔ)熱過(guò)程中，導(dǎo)熱油從導(dǎo)熱油入口 8進(jìn)入一層的塔單元一 9的導(dǎo)熱油熔鹽換熱器2，將熱量傳給塔單元一 9中的熔鹽，然后導(dǎo)熱油流入二層的塔單元二 10的導(dǎo)熱油熔鹽換熱器2，在此過(guò)程中，塔單元一 9中的熔鹽從熔鹽入口 6流入一層的導(dǎo)熱油熔鹽換熱器2，熔鹽從熔鹽出口 7流出，吸收導(dǎo)熱油放出的熱量。同理，導(dǎo)熱油依次流入二層、三層、四層、五層的導(dǎo)熱油熔鹽換熱器2，重復(fù)以上過(guò)程，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)熱過(guò)程。在設(shè)備放熱過(guò)程中，導(dǎo)熱油從導(dǎo)熱油出口 5進(jìn)入五層的塔單元五13的導(dǎo)熱油熔鹽換熱器2，吸收塔單元五13中的熔鹽的熱量，然后導(dǎo)熱油流入四層的塔單元四12的導(dǎo)熱油熔鹽換熱器2，在此過(guò)程中，塔單元五13中的熔鹽從熔鹽入口 6流入五層的導(dǎo)熱油熔鹽換熱器2，熔鹽從熔鹽出口 7流出，放熱給導(dǎo)熱油。同理，導(dǎo)熱油依次進(jìn)四層、三層、二層、一層的導(dǎo)熱油熔鹽換熱器2，重復(fù)以上過(guò)程，實(shí)現(xiàn)放熱過(guò)程。 本發(fā)明太陽(yáng)能熱發(fā)電用單塔梯度式熔鹽儲(chǔ)熱設(shè)備減去了熔鹽管道部分，沒(méi)有熔鹽在管道里凝結(jié)的風(fēng)險(xiǎn)，換熱器的換熱部分在塔體內(nèi)部，減少了熔鹽在換熱器中凝結(jié)的可能， 熔鹽在同一個(gè)儲(chǔ)熱塔中，減少了設(shè)備成本。與現(xiàn)有設(shè)備相比新設(shè)備熔鹽運(yùn)動(dòng)的落差小，熔鹽泵的功耗少，設(shè)備熱損失少。而且熔鹽塔的底層可以選用熔點(diǎn)為142. 2攝氏度的三元混合熔鹽，使儲(chǔ)熱溫差增大，減少熔鹽的用量。
權(quán)利要求
1.太陽(yáng)能熱發(fā)電用單塔梯度式熔鹽儲(chǔ)熱設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括熔鹽塔，該熔鹽塔包括若干層從上到下依次疊加的塔單元，每一層塔單元上均設(shè)置有導(dǎo)熱油熔鹽換熱器， 導(dǎo)熱油和每一層塔單元內(nèi)的熔鹽均在導(dǎo)熱油熔鹽換熱器內(nèi)進(jìn)行熱交換，各層的導(dǎo)熱油熔鹽換熱器中的導(dǎo)熱油通道均連通，導(dǎo)熱油在導(dǎo)熱油通道內(nèi)從上至下或從下至上運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的儲(chǔ)熱和放熱過(guò)程。
2.如權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能熱發(fā)電用單塔梯度式熔鹽儲(chǔ)熱設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)熱油熔鹽換熱器上設(shè)置有導(dǎo)熱油入口、導(dǎo)熱油出口、熔鹽入口和熔鹽出口，其中，上一層所述塔單元上的導(dǎo)熱油出口均與下一層塔單元上的導(dǎo)熱油入口相連通來(lái)形成所述導(dǎo)熱油通道，每一層的熔鹽入口和熔鹽出口均與該層的塔單元的內(nèi)腔相連通，并且在熔鹽入口處設(shè)置有向?qū)嵊腿埯}換熱器內(nèi)輸入熔鹽的熔鹽泵。
3.如權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能熱發(fā)電用單塔梯度式熔鹽儲(chǔ)熱設(shè)備，其特征在于，若干層所述塔單元均獨(dú)立設(shè)置，各層之間的所述熔鹽互不相通。
4.如權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能熱發(fā)電用單塔梯度式熔鹽儲(chǔ)熱設(shè)備，其特征在于，所述塔單元內(nèi)設(shè)置有熔鹽阻隔板，該熔鹽阻隔板將所述塔單元內(nèi)的小部分區(qū)域間隔成導(dǎo)流區(qū)， 該導(dǎo)流區(qū)包括封閉端和開(kāi)放端，該開(kāi)放端與所述塔單元內(nèi)的其它大部分區(qū)域相通，所述熔鹽出口設(shè)置在該導(dǎo)流區(qū)的封閉端內(nèi)，在所述導(dǎo)熱油熔鹽換熱器內(nèi)換熱后的熔鹽通過(guò)導(dǎo)流區(qū)導(dǎo)流后流入所述塔單元內(nèi)的其它大部分區(qū)域。
5.如權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能熱發(fā)電用單塔梯度式熔鹽儲(chǔ)熱設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)熱油從最上層的導(dǎo)熱油入口進(jìn)入最上層的所述導(dǎo)熱油熔鹽換熱器，并逐層熱交換后由最下層的導(dǎo)熱油出口流出，來(lái)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)熱過(guò)程。
6.如權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能熱發(fā)電用單塔梯度式熔鹽儲(chǔ)熱設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)熱油從最下層的導(dǎo)熱油出口進(jìn)入最上層的所述導(dǎo)熱油熔鹽換熱器，并逐層熱交換后由最上層的導(dǎo)熱油入口流出，來(lái)實(shí)現(xiàn)放熱過(guò)程。
7.如權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能熱發(fā)電用單塔梯度式熔鹽儲(chǔ)熱設(shè)備，其特征在于，所述塔單元的層數(shù)為5層。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能熱發(fā)電用單塔梯度式熔鹽儲(chǔ)熱設(shè)備，包括熔鹽塔，該熔鹽塔包括若干層從上到下依次疊加的塔單元，每一層塔單元上均設(shè)置有導(dǎo)熱油熔鹽換熱器，導(dǎo)熱油和每一層塔單元內(nèi)的熔鹽均在導(dǎo)熱油熔鹽換熱器內(nèi)進(jìn)行熱交換，各層的導(dǎo)熱油熔鹽換熱器中的導(dǎo)熱油通道均連通，導(dǎo)熱油在導(dǎo)熱油通道內(nèi)從上至下或從下至上運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的儲(chǔ)熱和放熱過(guò)程。本發(fā)明中的熔鹽塔為一個(gè)存放熔鹽的設(shè)備，但同時(shí)實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)熱和放熱的過(guò)程，通過(guò)把換熱器的換熱部分容入熔鹽塔內(nèi)部，減去了熔鹽管道部分，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F28D20/00GK102589178SQ201210083838
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者楊耀華, 薛黎明 申請(qǐng)人:中海陽(yáng)新能源電力股份有限公司