本實(shí)用新型屬于儲能技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種固液蓄熱介質(zhì)組合式熔鹽儲罐，具體涉及一種由蓄熱磚或蓄熱材料和蓄熱熔鹽組成的可應(yīng)用于熔鹽傳熱蓄熱系統(tǒng)的熔鹽儲罐。

背景技術(shù)：

熔鹽罐是一種儲能裝置，它是熔鹽蓄熱系統(tǒng)的主要設(shè)備之一。目前，熔鹽蓄熱系統(tǒng)主要采用雙罐系統(tǒng)，即蓄熱系統(tǒng)中設(shè)置有高溫熔鹽罐和低溫熔鹽罐。蓄熱過程中，低溫熔鹽罐的熔鹽被輸送至熱源端換熱設(shè)備中加熱變成高溫熔鹽，隨后高溫熔鹽儲存在高溫熔鹽罐中，需要用熱時，高溫熔鹽從高溫儲鹽罐中輸出并進(jìn)入用熱端換熱設(shè)備進(jìn)行熱交換，釋放熱量后變成低溫熔鹽回到低溫儲鹽罐中繼續(xù)下一回循環(huán)。

隨著熔鹽蓄熱技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，熔鹽蓄熱系統(tǒng)在工程應(yīng)用上的規(guī)模越來越大，相應(yīng)地也要求配置大容量的熔鹽罐來維持系統(tǒng)的運(yùn)行。為了防止熔鹽罐中熔鹽凝固，通常在熔鹽罐底部設(shè)置浸沒式電加熱器對罐中蓄熱熔鹽直接進(jìn)行加熱，使熔鹽溫度不低于其凝固點(diǎn)溫度，因此需要在熔鹽罐底部預(yù)留一定深度的熔鹽將電加熱器的金屬部件浸沒。例如，在美國加利福尼亞州的太陽能熱發(fā)電試驗(yàn)電站Solar Two的雙罐熔鹽蓄熱系統(tǒng)中，每個熔鹽罐都有約1米深的熔鹽長期殘留在罐底，導(dǎo)致熔鹽罐的有效蓄熱容積僅有罐容積的85％。預(yù)留在熔鹽罐底部的熔鹽不能用于蓄熱換熱，屬于無效熔鹽，且熔鹽罐的體積越大，無效熔鹽量也就越大，這將導(dǎo)致熔鹽蓄熱系統(tǒng)的蓄熱性能降低，以及投資成本增加。

經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻(xiàn)號CN20298422U，公告日2013-05-08，提供了一種熔鹽儲熱裝置，其特征是主熔鹽罐的底部與副熔鹽罐的底部通過連接管道連通，熔鹽泵安裝在副熔鹽罐的出料口處，通過主熔鹽罐和副熔鹽罐共同存儲熔鹽，主熔鹽罐的主要作用是儲存，副熔鹽罐的主要作用是輸送；中國專利文獻(xiàn)號CN203561259U，公告日2014-04-23，提供了一種節(jié)約型熔鹽罐，其特征是電加熱器 設(shè)置在圓柱形罐體內(nèi)底部，熔鹽泵吸入管設(shè)置在圓柱形罐體內(nèi)，圓柱形罐體的底部設(shè)有圓錐形罐底，圓錐形罐底與圓柱形罐體的連接處位于電加熱器的下方，熔鹽罐基礎(chǔ)與圓錐形罐底之間為中空結(jié)構(gòu)；中國專利文獻(xiàn)號CN203572066U，公告日2014-04-30，提供了一種高可利用率的熔鹽儲存容器，其特征是在兩個儲罐內(nèi)設(shè)有熔鹽，每個儲罐頂部設(shè)有液下泵，兩個液下泵之間設(shè)有熔鹽加熱器，儲罐的底部為階梯底部，液下泵的葉輪置于階梯底部最低處。

然而，上述現(xiàn)有技術(shù)要么設(shè)備占地面積較大，投資成本較高，要么制造工藝復(fù)雜，改進(jìn)優(yōu)勢不明顯，因而限制了相應(yīng)技術(shù)方案的推廣使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的設(shè)備占地面積較大，投資成本較高或者制造工藝復(fù)雜，改進(jìn)優(yōu)勢不明顯等技術(shù)問題，提供一種固液蓄熱介質(zhì)組合式熔鹽儲罐，固體與液體蓄熱介質(zhì)相組合、蓄熱性能好、結(jié)構(gòu)簡單且成本低廉。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種固液蓄熱介質(zhì)組合式熔鹽儲罐，包括儲鹽罐、保溫層、電加熱器、輔助儲能槽、熔鹽泵、攪拌器、入鹽口、排鹽口、熔鹽、頂蓋、殼體和底板，

所述儲鹽罐的頂端設(shè)有頂蓋，所述頂蓋的中心嵌入設(shè)有攪拌器，所述頂蓋的表面位于攪拌器與入鹽口的中心線之間嵌入設(shè)有熔鹽泵；

所述儲鹽罐的內(nèi)壁為殼體；所述殼體的外表面和頂蓋的外表面均設(shè)有保溫層，所述儲鹽罐的內(nèi)部底端設(shè)有底板，所述底板設(shè)有輔助儲能槽；

所述儲鹽罐的下部一側(cè)穿過保溫層和殼體嵌入設(shè)有排鹽口和電加熱器，所述電加熱器位于輔助儲能槽的上方。

作為優(yōu)選，所述電加熱器為浸沒式電加熱器。

作為優(yōu)選，所述保溫層的材質(zhì)為硅酸鋁纖維氈、無石棉硅酸鈣或氣凝膠氈。

作為優(yōu)選，所述電加熱器與輔助儲能槽之間存在10～20mm的間隙，所述的輔助儲熱槽4的材質(zhì)與儲鹽罐的材質(zhì)相同。

作為優(yōu)選，所述輔助儲熱槽內(nèi)部擺放或填充蓄熱磚或蓄熱材料，材質(zhì)為氧化鎂 (MgO)、氧化鋁礬土(Al₂O₃)、氧化硅(SiO₂)或其組合或其他價格便宜、比熱容大、穩(wěn)定可靠的蓄熱材料或其組合。

作為優(yōu)選，所述熔鹽為兩種或兩種以上無機(jī)鹽混合物的熔融態(tài)液體。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所具有的有益效果是：本實(shí)用新型采用低廉的蓄熱磚替代了用于浸沒電加熱器的大部分無效熔鹽，所述的蓄熱磚具有導(dǎo)熱性能好，比熱容較高的優(yōu)點(diǎn)，蓄熱磚在熔鹽傳熱蓄熱系統(tǒng)儲能裝置中的使用不僅能夠滿足蓄熱需求，還可降低投資成本，有助于本實(shí)用新型的大規(guī)模推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的主視圖；

圖2是本實(shí)用新型輔助儲熱槽一種排列方式的剖視圖；

圖3是本實(shí)用新型輔助儲熱槽另一種排列方式的剖視圖；

圖4是本實(shí)用新型輔助儲熱槽的結(jié)構(gòu)圖；

圖5是本實(shí)用新型輔助儲熱槽的爆炸圖。

圖中1-儲鹽罐，2-保溫層，3-電加熱器，4-輔助儲能槽，5-熔鹽泵，6-攪拌器，7-入鹽口，8-排鹽口，9-熔鹽，10-頂蓋，11-殼體，12-底板。

具體實(shí)施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。

實(shí)施例1：

本實(shí)用新型的實(shí)施例公開了一種固液蓄熱介質(zhì)組合式熔鹽儲罐，如圖所示，包括儲鹽罐1、保溫層2、電加熱器3、輔助儲能槽4、熔鹽泵5、攪拌器6、入鹽口7、排鹽口8、熔鹽9、頂蓋10、殼體11和底板12，

儲鹽罐1的頂端設(shè)有頂蓋10，頂蓋10的中心嵌入設(shè)有攪拌器6，頂蓋10的表面位于攪拌器6與入鹽口7的中心線之間嵌入設(shè)有熔鹽泵5；

儲鹽罐1的內(nèi)壁為殼體11；殼體11的外表面和頂蓋10的外表面均設(shè)有保溫層 2，儲鹽罐1的內(nèi)部底端設(shè)有底板12，底板12設(shè)有輔助儲能槽4；

儲鹽罐1的下部一側(cè)穿過保溫層2和殼體11嵌入設(shè)有排鹽口8和電加熱器3，電加熱器3位于輔助儲能槽4的上方。

本實(shí)施例中，電加熱器3為浸沒式電加熱器。

本實(shí)施例中，保溫層2的材質(zhì)為硅酸鋁纖維氈、無石棉硅酸鈣或氣凝膠氈。

本實(shí)施例中，電加熱器3與輔助儲能槽4之間存在10～20mm的間隙，的輔助儲熱槽4的材質(zhì)與儲鹽罐1的材質(zhì)相同。

本實(shí)施例中，輔助儲熱槽4內(nèi)部擺放或填充蓄熱磚或蓄熱材料，材質(zhì)為氧化鎂(MgO)、氧化鋁礬土(Al₂O₃)、氧化硅(SiO₂)或其組合或其他價格便宜、比熱容大、穩(wěn)定可靠的蓄熱材料或其組合。

本實(shí)施例中，熔鹽為兩種或兩種以上無機(jī)鹽混合物的熔融態(tài)液體。

本實(shí)施例中，輔助儲熱槽布置在罐底，并有多種安置排列方式。通常情況下熔鹽泵與攪拌器會從熔鹽罐頂延伸到罐底，為了防止輔助儲熱槽阻礙熔鹽泵及攪拌器的使用，輔助儲熱槽有兩種設(shè)計方案：1)為帶有螺紋紐蓋的圓形槽，直徑為罐體直徑的1/3-1/5左右，高度可根據(jù)罐體及熔鹽儲量進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，一般為罐體高度的1/6，取3-5個輔助儲熱槽圍繞罐底中心布置，每兩個輔助儲熱槽的間隔為30-50cm；2)為帶有中空螺紋紐蓋的中空環(huán)形槽，直徑為罐體直徑的1/2左右，高度可根據(jù)罐體及熔鹽儲量進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，一般為罐體高度的1/6，布置在罐底中央，環(huán)形槽的內(nèi)圓直徑要大于熔鹽泵和攪拌器底部的工作范圍。

本實(shí)施例中，熔鹽儲罐主要用于儲存熔鹽傳熱蓄熱系統(tǒng)的蓄熱熔鹽。

在本實(shí)施例中，所述的固液蓄熱介質(zhì)組合式儲能裝置作為太陽能熱發(fā)電站熔鹽傳熱蓄熱系統(tǒng)或熔鹽蓄熱式電加熱供暖系統(tǒng)的低溫熔鹽罐。為了保證低溫熔鹽罐中的熔鹽溫度不低于其凝固點(diǎn)溫度，需要采用電加熱器對熔鹽進(jìn)行加熱，以防止熔鹽凝固。首先開啟電加熱器，電加熱器將電能轉(zhuǎn)換為熱能并傳遞給熔鹽和蓄熱磚，使熔鹽罐內(nèi)的溫度保持在設(shè)定值以上。在加熱過程中，通過攪拌器的攪拌作用使儲鹽罐內(nèi)不同空間位置的熔鹽溫度均勻分布，達(dá)到消除罐內(nèi)溫度梯度的效果。

實(shí)施例2：

與實(shí)施例1的特征相同，所述的固液蓄熱介質(zhì)組合式儲能裝置作為熔鹽蓄熱式電加熱供暖系統(tǒng)的高溫熔鹽罐。在電力系統(tǒng)用電低谷時段，開啟電加熱器對熔鹽和蓄熱磚進(jìn)行加熱，低溫熔鹽升溫后變成高溫熔鹽，然后熔鹽泵將高溫熔鹽輸送至用熱端換熱設(shè)備加熱循環(huán)水供熱用戶采暖。

以上通過實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。凡利用本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案，或本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型技術(shù)方案的啟發(fā)下，在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，設(shè)計出類似的技術(shù)方案而達(dá)到上述技術(shù)效果的，或者對申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋保護(hù)范圍之內(nèi)。