本發(fā)明屬于蓄熱式電鍋爐技術(shù)領域，特別是涉及一種單罐熔鹽蓄熱式電熱蒸汽鍋爐，通過采用熔鹽混合罐為熔鹽-水/蒸汽換熱創(chuàng)造一個相對穩(wěn)定的溫度環(huán)境。

背景技術(shù)：

面對日益嚴峻的霧霾問題，國家開始取締各種中小型燃煤鍋爐，并鼓勵使用燃氣鍋爐和電鍋爐進行替代。蓄熱式電鍋爐因具有削峰填谷的能力，而得到電力部門的大力推廣，并享受優(yōu)惠電價政策。蓄熱式電鍋爐利用廉價的谷電為企業(yè)生產(chǎn)提供熱能，相比傳統(tǒng)電鍋爐可大大降低企業(yè)的日常電費開支，其運營成本可與燃氣鍋爐媲美。

目前市場上的蓄熱式電鍋爐有兩大類，一類是水蓄熱式電鍋爐，一類是固體蓄熱式電鍋爐。水蓄熱式電鍋爐一般用于提供熱水，當使用蒸汽蓄熱器時可提供蒸汽，但該型鍋爐體積較大，而且大型蒸汽蓄熱器成本高昂，限制了其使用。固體蓄熱式電鍋爐常用于供熱風和熱水，由于使用傳熱性能不佳的熱風作為中間傳熱介質(zhì)，提供蒸汽時，需要體積非常龐大的蒸汽發(fā)生器，導致鍋爐占地面積較大。

熔鹽蓄熱技術(shù)盡管在蓄熱鍋爐領域沒有成熟應用，但因其具有良好的性價比，在光熱發(fā)電領域得到了廣泛應用。目前常用的熔鹽蓄熱技術(shù)有單罐熔鹽蓄熱和雙罐熔鹽蓄熱技術(shù)。雙罐熔鹽蓄熱中冷、熱熔鹽分別儲存于不同的罐體，參與換熱的熔鹽溫度恒定，有利于穩(wěn)定輸出發(fā)電用高品質(zhì)蒸汽。單罐熔鹽蓄熱由于減少了一個熔鹽儲罐，其體積和成本大幅減小，但隨著放熱過程的不斷進行，熔鹽的整體溫度呈逐漸下降趨勢，導致?lián)Q熱負荷較難穩(wěn)定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種單罐熔鹽蓄熱式電熱蒸汽鍋爐，通過采用單罐熔鹽蓄熱技術(shù)，同時采用熔鹽混合罐為熔鹽-水/蒸汽換熱創(chuàng)造一個相對穩(wěn)定的溫度環(huán)境，解決了單罐熔鹽蓄熱技術(shù)中換熱負荷波動、傳統(tǒng)蓄熱式電熱蒸汽鍋爐造價高昂和體積龐大的缺點，有效替代各種輸出蒸汽的燃煤鍋爐、燃氣鍋爐，緩解日益嚴重的環(huán)境污染等問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明為一種單罐熔鹽蓄熱式電熱蒸汽鍋爐，包括熔鹽蓄熱罐、蒸汽發(fā)生器和電加熱爐，所述熔鹽蓄熱罐頂部安裝有加熱循環(huán)泵和換熱循環(huán)泵，所述換熱循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速可調(diào)；所述電加熱爐分別與加熱循環(huán)泵、熔鹽蓄熱罐連接構(gòu)成一個熔鹽流動循環(huán)系統(tǒng)；所述蒸汽發(fā)生器位于一熔鹽混合罐上；所述熔鹽混合罐分別和換熱循環(huán)泵、熔鹽蓄熱罐連接構(gòu)成一個熔鹽流動循環(huán)系統(tǒng)。

進一步地，所述熔鹽蓄熱罐頂部還安裝有攪拌器。

進一步地，所述蒸汽發(fā)生器嵌入到熔鹽混合罐內(nèi)；所述蒸汽發(fā)生器的體積1/4-3/4位于熔鹽混合罐內(nèi)。

進一步地，所述電加熱爐位于熔鹽蓄熱罐的上部；所述加熱循環(huán)泵將熔鹽蓄熱罐內(nèi)的冷熔鹽泵入到電加熱爐；所述電加熱爐的熱熔鹽出口與熔鹽蓄熱罐頂部的熔鹽入口連通。

進一步地，所述蒸汽發(fā)生器內(nèi)安裝有給水噴頭。

進一步地，所述給水噴頭通過第一調(diào)節(jié)閥連接到鍋爐給水入口，所述蒸汽發(fā)生器通過第二調(diào)節(jié)閥連接到蒸汽出口構(gòu)成水/蒸汽流動系統(tǒng)。

進一步地，所述熔鹽混合罐安裝有熔鹽噴頭。

進一步地，所述熔鹽噴頭與換熱循環(huán)泵連接；所述換熱循環(huán)泵將熱熔鹽通過熔鹽噴頭泵入到熔鹽混合罐內(nèi)；所述熔鹽混合罐的熱熔鹽與蒸汽發(fā)生器換熱后，冷熔鹽輸送到熔鹽蓄熱罐；所述熔鹽混合罐與熔鹽蓄熱罐頂部的熔鹽入口連通。

進一步地，所述熔鹽混合罐位于熔鹽蓄熱罐的上部；所述熔鹽混合罐為一開口罐體，所述開口罐體的開口處與蒸汽發(fā)生器周側(cè)固定為一體；通過熔鹽混合罐與蒸汽發(fā)生器結(jié)合的結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)熔鹽-水/蒸汽換熱，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易于實現(xiàn)等優(yōu)點。

進一步地，所述熔鹽混合罐與熔鹽蓄熱罐通過若干條均勻?qū)ΨQ布置的管道連通。

進一步地，使用單個熔鹽罐體進行蓄熱，蓄熱體占地面積小、成本低。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明通過加熱循環(huán)泵、電加熱爐和熔鹽蓄熱罐構(gòu)成一個熔鹽流動循環(huán)系統(tǒng)，將電能轉(zhuǎn)化為熔鹽的熱能，并存儲于熔鹽蓄熱罐中。

2、本發(fā)明通過單個熔鹽罐體進行蓄熱，蓄熱體占地面積小、成本低。

3、本發(fā)明通過換熱循環(huán)泵、熔鹽混合罐和熔鹽蓄熱罐構(gòu)成一個熔鹽流動循環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)蓄熱罐和混合罐中熔鹽的平均溫度對換熱循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速進行調(diào)整，控制混合罐的熱補償速率，使罐中熔鹽的溫度相對穩(wěn)定，確保輸出蒸汽參數(shù)的穩(wěn)定。

4、本發(fā)明熔鹽混合罐和熔鹽蓄熱罐之間由多條管道連接，并且管道均勻?qū)ΨQ分布，使混合罐內(nèi)的流場分布盡量均勻，有利于蒸汽的穩(wěn)定輸出。

5、本發(fā)明通過將蒸汽發(fā)生器嵌入熔鹽混合罐內(nèi)，并與之連為一體的結(jié)構(gòu)形式，實現(xiàn)熔鹽-水/蒸汽的換熱，這種換熱方法具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易于實現(xiàn)等優(yōu)點。

當然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的一種單罐熔鹽蓄熱式電熱蒸汽鍋爐的裝置系統(tǒng)圖；

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1-熔鹽蓄熱罐，2-加熱循環(huán)泵，3-攪拌器，4-換熱循環(huán)泵，5-電加熱爐，6-熔鹽混合罐，7-熔鹽噴頭，8-蒸汽發(fā)生器，9-第一調(diào)節(jié)閥，10-第二調(diào)節(jié)閥，11-給水噴頭，a1-鍋爐給水入口，a2-蒸汽出口。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“開口”、“上”、“下”、“高度”、“頂”、“中”、“內(nèi)”、“周側(cè)”等指示方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的組件或元件必須具有特定的方位，以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

請參閱圖1所示，本發(fā)明為一種單罐熔鹽蓄熱式電熱蒸汽鍋爐，包括熔鹽蓄熱罐1、蒸汽發(fā)生器8和電加熱爐5，熔鹽蓄熱罐1頂部安裝有加熱循環(huán)泵2和換熱循環(huán)泵4，換熱循環(huán)泵4的轉(zhuǎn)速可調(diào)，用以控制換熱功率；電加熱爐5分別與加熱循環(huán)泵2、熔鹽蓄熱罐1連接構(gòu)成一個熔鹽流動循環(huán)系統(tǒng)；蒸汽發(fā)生器8位于一熔鹽混合罐6上；熔鹽混合罐6分別與換熱循環(huán)泵4、熔鹽蓄熱罐1連接構(gòu)成一個熔鹽流動循環(huán)系統(tǒng)。

其中，熔鹽蓄熱罐1頂部還安裝有攪拌器3，用于對熔鹽的攪拌。

其中，蒸汽發(fā)生器8嵌入到熔鹽混合罐6內(nèi)；蒸汽發(fā)生器8半浸沒于熔鹽混合罐6內(nèi)。

其中，電加熱爐5位于熔鹽蓄熱罐1的上部；加熱循環(huán)泵2將熔鹽蓄熱罐1內(nèi)的冷熔鹽泵入到電加熱爐5；電加熱爐5的熱熔鹽出口與熔鹽蓄熱罐1頂部的熔鹽入口連通。

其中，蒸汽發(fā)生器8內(nèi)安裝有給水噴頭11。

其中，給水噴頭11通過第一調(diào)節(jié)閥9連接到鍋爐給水入口a1、蒸汽發(fā)生器8通過第二調(diào)節(jié)閥10連接到蒸汽出口a2構(gòu)成水/蒸汽流動系統(tǒng)。

其中，熔鹽混合罐6是熔鹽發(fā)生熱交換的設備，其內(nèi)安裝有熔鹽噴頭7，并充滿熔鹽。換熱循環(huán)泵4將熔鹽蓄熱罐1中的熱熔鹽通過熔鹽噴頭7輸入熔鹽混合罐6中，用以補償因換熱而造成的罐體內(nèi)熔鹽熱損失。根據(jù)熔鹽蓄熱罐1和熔鹽混合罐6中熔鹽的平均溫度對換熱循環(huán)泵4的轉(zhuǎn)速進行調(diào)整，控制熔鹽混合罐6的熱補償速率，使罐中的熔鹽溫度相對穩(wěn)定，確保輸出蒸汽參數(shù)的穩(wěn)定。

其中，熔鹽噴頭7與換熱循環(huán)泵4連接；換熱循環(huán)泵4將熱熔鹽通過熔鹽噴頭7泵入到熔鹽混合罐6內(nèi)；熔鹽混合罐6的熱熔鹽與蒸汽發(fā)生器8換熱后，冷熔鹽輸送到熔鹽蓄熱罐1；熔鹽混合罐6與熔鹽蓄熱罐1頂部的熔鹽入口連通。

其中，熔鹽混合罐6位于熔鹽蓄熱罐1的上部；熔鹽混合罐6為一開口罐體，開口罐體的開口處與蒸汽發(fā)生器8周側(cè)固定為一體；通過熔鹽混合罐與蒸汽發(fā)生器結(jié)合的結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)熔鹽-水/蒸汽換熱，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易于實現(xiàn)等優(yōu)點。

其中，熔鹽混合罐6與熔鹽蓄熱罐1通過若干條均勻?qū)ΨQ布置的管道連通。即熔鹽混合罐6和熔鹽蓄熱罐1之間由多條管道連通，并且管道均勻?qū)ΨQ布置，使混合罐內(nèi)的流場分布盡量均勻，有利于蒸汽的穩(wěn)定輸出。

其中，使用單個熔鹽罐體進行蓄熱，蓄熱體占地面積小、成本低。或采用多個熔鹽罐體進行蓄熱，提高蓄熱量。

本單罐熔鹽蓄熱式電熱蒸汽鍋爐主要包括蓄熱和放熱兩種工作模式。蓄熱時，加熱循環(huán)泵2將熔鹽蓄熱罐1中的熔鹽泵送至電加熱爐5，被加熱的熔鹽重新流回熔鹽蓄熱罐1，攪拌器3使熔鹽蓄熱罐1中加熱前后的熔鹽混合更加均勻。蓄熱過程中熔鹽蓄熱罐1的熔鹽平均溫度逐漸上升至565℃，此后關(guān)閉加熱循環(huán)泵2和電加熱爐5，停止蓄熱。

放熱時，熔鹽混合罐6中的熔鹽與蒸汽發(fā)生器8中的軟化水進行換熱，軟化水變?yōu)?0bar、180℃的蒸汽通過第二調(diào)節(jié)閥10后從蒸汽出口a2排出；10bar、20℃的鍋爐給水從a1口流入，經(jīng)過第一調(diào)節(jié)閥9與給水噴頭11后，均勻分布于蒸汽發(fā)生器8中。換熱循環(huán)泵4將熔鹽蓄熱罐1中的熱熔鹽泵送至熔鹽混合罐6中，通過熔鹽噴頭7與換熱后的冷熔鹽進行均勻混合，隨后重新流入熔鹽蓄熱罐1，經(jīng)攪拌器3攪拌后與罐內(nèi)熔鹽進行混合。通過調(diào)節(jié)換熱循環(huán)泵4的轉(zhuǎn)速，控制流入混合罐6中熱熔鹽的流量，從而控制混合罐中熔鹽的平均溫度穩(wěn)定在300℃左右。放熱過程中熔鹽蓄熱罐1中熔鹽的溫度逐漸降低，降至350℃時，換熱循環(huán)泵4和第一調(diào)節(jié)閥9關(guān)閉，停止換熱。第一調(diào)節(jié)閥9根據(jù)熔鹽混合罐6中的液位與蒸汽流量來調(diào)節(jié)其開度，當需要增大蒸汽流量時，增大開度，增加給水量，使液位上升，增大蒸發(fā)面積；反之，當需要減小蒸汽流量時，減小開度，減少給水量，使液位下降，減小蒸發(fā)面積。第二調(diào)節(jié)閥10用于控制蒸汽的壓力，減小閥門開度蒸汽壓力升高，增大閥門開度蒸汽壓力減小。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實施方式。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應用，從而使所屬技術(shù)領域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。