本發(fā)明涉及一種高溫熔融鹽儲(chǔ)罐，特別是涉及到一種實(shí)驗(yàn)用的高溫熔融鹽儲(chǔ)罐。

背景技術(shù)：

太陽能熱發(fā)電技術(shù)是眾多可再生能源技術(shù)中的一種，當(dāng)前中國國內(nèi)的污染情況較為嚴(yán)重，因此可再生能源技術(shù)受到越來越多的關(guān)注，太陽能熱發(fā)電技術(shù)也迎來了發(fā)展的熱潮。熔融鹽是目前太陽能熱發(fā)電技術(shù)中應(yīng)用最廣泛且技術(shù)最成熟的儲(chǔ)熱介質(zhì)。目前的商業(yè)化應(yīng)用中，熔融鹽在儲(chǔ)罐內(nèi)不發(fā)生相變，因此系統(tǒng)可以常壓運(yùn)行，且儲(chǔ)罐內(nèi)溫度較高，可以提供高參數(shù)的蒸汽，有效提升發(fā)電系統(tǒng)的效率。由于熔融鹽的熱容較大，它被廣泛的作為蓄熱介質(zhì)，極大的增加了熱發(fā)電站的年發(fā)電量。商業(yè)電站一年大部分時(shí)間都在發(fā)電，因此儲(chǔ)熱罐內(nèi)熔融鹽通常保持液態(tài)，使用普通電加熱器即可維持罐內(nèi)熔融鹽的溫度。但是，大學(xué)或科研機(jī)構(gòu)對(duì)熔融鹽技術(shù)進(jìn)行研究，并不以發(fā)電為目的，因此不能常年使用電能來維持儲(chǔ)熱罐中熔融鹽呈液態(tài)。因此需要提供一種實(shí)驗(yàn)用熔融鹽儲(chǔ)罐，無實(shí)驗(yàn)安排時(shí)允許熔融鹽冷卻凝固，而有實(shí)驗(yàn)任務(wù)時(shí)可以解凍融化熔融鹽且不傷害電加熱設(shè)施。中國專利201210013148.X是一種太陽能輔助加熱熔鹽系統(tǒng)，其中提到了熔鹽儲(chǔ)罐，但是并未詳細(xì)描述儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)，只是作為太陽能輔助加熱熔鹽系統(tǒng)中的部件一筆帶過。中國專利201210379920.X是加鹽化鹽系統(tǒng)及應(yīng)用該加鹽化鹽系統(tǒng)的方法，詳細(xì)描述了熔融鹽的輸送裝置和加熱流程，該專利可以實(shí)現(xiàn)加鹽和化鹽的連續(xù)性，能夠連續(xù)、穩(wěn)定、安全的向儲(chǔ)熱罐輸送液態(tài)熔鹽，但是該專利的化鹽區(qū)加熱裝置只提到了可以是電加熱器、蒸汽加熱器或?qū)嵊图訜崞?，并未給出具體的實(shí)施結(jié)構(gòu)以及與熔融鹽的接觸方式，且該專利主要用于向儲(chǔ)熱罐輸送熔融鹽，并不用作儲(chǔ)熱用途。中國專利201410468351.5是一種靜態(tài)熔鹽熱風(fēng)換熱系統(tǒng)，在熔鹽罐外壁直接焊接螺旋熱風(fēng)道，在熱風(fēng)道內(nèi)部熔鹽罐外壁上面焊接肋板，該專利簡化了換熱流程，提高了換熱效率，但是該專利主要用于從熔鹽罐中提取熱量，在保持熔鹽罐內(nèi)部溫度時(shí)仍然采用電加熱管，且沒有詳細(xì)描述實(shí)施方式。綜上，現(xiàn)有專利并沒有很好地應(yīng)對(duì)方案，不能提供合適的實(shí)驗(yàn)用熔融鹽儲(chǔ)罐。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種實(shí)驗(yàn)用熔融鹽儲(chǔ)罐。傳統(tǒng)儲(chǔ)熱罐只能存儲(chǔ)液態(tài)鹽，無法融化固態(tài)鹽，主要原因是固態(tài)鹽的導(dǎo)熱性能非常差，容易使電加熱棒超溫?fù)p壞，本發(fā)明可以解決該問題，適用于需要間歇進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的場合。

本發(fā)明主要包括熔鹽泵，玻璃蓋板，人孔，人梯，照明燈，熱電偶，耐高溫風(fēng)扇，輔助加熱器，液位計(jì)，主加熱器，泄鹽槽，泄鹽管，泄鹽閥，支撐結(jié)構(gòu)，罐體，保溫材料，以及回鹽管。

熔鹽泵從罐體上方插入罐體內(nèi)部，玻璃蓋板位于罐體正上方，人孔位于玻璃蓋板的正下方，透過玻璃蓋板和人孔可以觀察罐體內(nèi)部情況，人梯位于人孔下方，方便人員進(jìn)出檢修；照明燈位于罐內(nèi)頂部，用于照明；熱電偶分為兩組，均安裝在罐體側(cè)壁面上，第一組熱電偶位于罐內(nèi)熔融鹽液面的上方，測量氣體溫度，第二組熱電偶位于罐內(nèi)熔融鹽液面的下方，測量熔融鹽的溫度；耐高溫風(fēng)扇固定在罐體內(nèi)部側(cè)壁上，位置高于熔融鹽的液位，在耐高溫風(fēng)扇正前方布置有輔助加熱器；液位計(jì)安裝在罐體上方；主加熱器可以是電加熱棒、蒸汽加熱器或?qū)嵊图訜崞?，從罐體側(cè)壁面的下方橫插入罐體內(nèi)部；泄鹽槽位于罐體的底部，泄鹽管與泄鹽槽聯(lián)通，泄鹽閥安裝在泄鹽管上；支撐結(jié)構(gòu)位于罐體的下方，整個(gè)罐體外部包有保溫材料；回鹽管位于罐體頂部，與罐體內(nèi)部聯(lián)通。

本發(fā)明的有益效果是主加熱器位于罐體內(nèi)部下方，當(dāng)液位較低時(shí)仍然可以工作，不用擔(dān)心干燒；增加了輔助加熱器，在化鹽過程中，主加熱器停止使用避免損壞，輔助加熱器配合耐高溫風(fēng)扇一起使用，加熱罐體內(nèi)部氣體，氣體通過與固態(tài)鹽對(duì)流換熱起到化鹽作用，化鹽速度超過單獨(dú)使用加熱棒與固態(tài)鹽導(dǎo)熱；玻璃蓋板與照明燈一起使用，可以隨時(shí)觀察罐體內(nèi)部熔融鹽的狀態(tài)；泄鹽槽、泄鹽管與泄鹽閥方便更換罐體內(nèi)部熔融鹽。

本發(fā)明的工作狀態(tài)分為正常運(yùn)行狀態(tài)，化鹽狀態(tài)以及排鹽狀態(tài)。當(dāng)設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，罐體內(nèi)熔融鹽為液態(tài)，熔鹽泵根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求調(diào)節(jié)流量并輸送熔融鹽給外部設(shè)備，玻璃蓋板處于閉合狀態(tài)，可以配合照明燈觀察罐體內(nèi)熔融鹽狀態(tài)，熱電偶測量氣體和熔融鹽的溫度，耐高溫風(fēng)扇與輔助加熱器處于關(guān)閉狀態(tài)，液位計(jì)可以觀察及反饋液位信號(hào)，泄鹽閥處于關(guān)閉狀態(tài)，主加熱器根據(jù)第二組熱電偶測量的熔融鹽溫度調(diào)節(jié)加熱功率，保持熔融鹽為設(shè)定溫度，當(dāng)液位低于主加熱器時(shí)關(guān)閉主加熱器，外部設(shè)備使用后的熔融鹽可以通過回鹽管返回到罐體內(nèi)；當(dāng)設(shè)備處于化鹽狀態(tài)時(shí)，罐體內(nèi)熔融鹽為固態(tài)或固液混合態(tài)，熔鹽泵停止使用，玻璃蓋板處于閉合狀態(tài)，可以配合照明燈觀察罐體內(nèi)熔融鹽狀態(tài)，熱點(diǎn)偶測量氣體和熔融鹽的溫度，耐高溫風(fēng)扇與輔助加熱器處于開啟狀態(tài)，輔助加熱器根據(jù)熱電偶測量的氣體溫度調(diào)節(jié)功率，保持氣體溫度高于熔融鹽的熔點(diǎn)，氣體升溫后與固態(tài)鹽或固液混合態(tài)鹽對(duì)流換熱，從而融化罐體內(nèi)部的熔融鹽，液位計(jì)停止使用，泄鹽閥處于關(guān)閉狀態(tài)，主加熱器停止使用；當(dāng)設(shè)備處于排鹽狀態(tài)時(shí)，罐體內(nèi)熔融鹽為液態(tài)，熔鹽泵停止使用，玻璃蓋板首先處于閉合狀態(tài)，可以配合照明燈觀察罐體內(nèi)熔融鹽狀態(tài)，熱點(diǎn)偶測量氣體和熔融鹽的溫度，耐高溫風(fēng)扇與輔助加熱器處于關(guān)閉狀態(tài)，液位計(jì)可以觀察及反饋液位信號(hào)，泄鹽閥處于開啟狀態(tài)，熔融鹽經(jīng)過泄鹽槽、泄鹽閥和泄鹽管排出儲(chǔ)罐，主加熱器根據(jù)第二組熱電偶測量的熔融鹽溫度調(diào)節(jié)加熱功率，保持熔融鹽為設(shè)定溫度，當(dāng)液位低于主加熱器時(shí)關(guān)閉主加熱器，排空罐體內(nèi)熔融鹽后關(guān)閉泄鹽閥，如果需要加入新的熔融鹽，開啟玻璃蓋板，從人孔加入新的熔融鹽。

附圖說明

圖1所示為實(shí)驗(yàn)用熔融鹽儲(chǔ)罐的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖；

圖2所示為實(shí)驗(yàn)用熔融鹽儲(chǔ)罐的俯視結(jié)構(gòu)圖；

圖中：1熔鹽泵；2玻璃蓋板；3人孔；4人梯；5照明燈；6第一組熱電偶；7第二組熱電偶；8耐高溫風(fēng)扇；9輔助加熱器；10液位計(jì)；11主加熱器；12泄鹽槽；13泄鹽管；14泄鹽閥；15支撐結(jié)構(gòu)；16罐體；17保溫材料；18回鹽管。

具體實(shí)施方式：

以下結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式進(jìn)一步說明本發(fā)明。

圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖，圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)圖。如圖1圖2所示，本發(fā)明包括熔鹽泵1、玻璃蓋板2、人孔3、人梯4、照明燈5、第一熱電偶6、第二熱電偶7、耐高溫風(fēng)扇8、輔助加熱器9、液位計(jì)10、主加熱器11、泄鹽槽12、泄鹽管13、泄鹽閥14、支撐結(jié)構(gòu)15、罐體16、保溫材料17和回鹽管18。

熔鹽泵1從罐體16上方插入罐體16內(nèi)部。玻璃蓋板2位于罐體16正上方，人孔3位于玻璃蓋板2的正下方，透過玻璃蓋板2和人孔3可以觀察罐體16內(nèi)部情況，人梯4位于人孔3下方，方便人員進(jìn)出檢修。照明燈5位于罐內(nèi)16頂部，用于照明。兩組熱電偶安裝在罐體16的側(cè)壁面上，第一組熱電偶6位于熔融鹽液面的上方，測量氣體溫度，第二組熱電偶7位于罐內(nèi)熔融鹽液面的下方，測量熔融鹽的溫度。耐高溫風(fēng)扇8固定在罐體16內(nèi)部側(cè)壁上，位置高于熔融鹽的液位，在耐高溫風(fēng)扇8正前方布置有輔助加熱器9。液位計(jì)10安裝在罐體16上方。主加熱器11可以是電加熱棒、蒸汽加熱器或?qū)嵊图訜崞鳎瑥墓摅w16側(cè)壁面的下方橫插入罐體16內(nèi)部。泄鹽槽12位于罐體16的底部，泄鹽管13與泄鹽槽12聯(lián)通，泄鹽閥14安裝在泄鹽管13上；支撐結(jié)構(gòu)15位于罐體16的下方，整個(gè)罐體16外部包有保溫材料17；回鹽管18位于罐體16頂部，與罐體16內(nèi)部聯(lián)通。

本發(fā)明熔融鹽儲(chǔ)罐處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，罐體16內(nèi)熔融鹽為液態(tài)，熔鹽泵1根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求調(diào)節(jié)流量并輸送熔融鹽給外部設(shè)備，玻璃蓋板2處于閉合狀態(tài)，可以配合照明燈5觀察罐體16內(nèi)熔融鹽狀態(tài)，第一組熱電偶6測量氣體溫度，第二組熱電偶7測量熔融鹽的溫度，耐高溫風(fēng)扇8與輔助加熱器9處于關(guān)閉狀態(tài)，液位計(jì)10可以觀察及反饋液位信號(hào)，泄鹽閥14處于關(guān)閉狀態(tài)，主加熱器11根據(jù)第二組熱電偶7測量的熔融鹽溫度調(diào)節(jié)加熱功率，保持熔融鹽為設(shè)定溫度，當(dāng)液位低于主加熱器11時(shí)關(guān)閉主加熱器11，外部設(shè)備使用后的熔融鹽可以通過回鹽管18返回到罐體16內(nèi)。

當(dāng)本發(fā)明熔融鹽儲(chǔ)罐處于化鹽狀態(tài)時(shí)，罐體16內(nèi)熔融鹽為固態(tài)或固液混合態(tài)，熔鹽泵1停止使用，玻璃蓋板2處于閉合狀態(tài)，可以配合照明燈5觀察罐體16內(nèi)熔融鹽狀態(tài)，第一組熱電偶6測量氣體溫度，第二組熱電偶7測量熔融鹽的溫度，耐高溫風(fēng)扇8與輔助加熱器9處于開啟狀態(tài)，輔助加熱器9根據(jù)第一組熱電偶6測量的氣體溫度調(diào)節(jié)功率，保持氣體溫度高于熔融鹽的熔點(diǎn)，氣體升溫后與固態(tài)鹽或固液混合態(tài)鹽對(duì)流換熱，從而融化罐體16內(nèi)部的熔融鹽，液位計(jì)10停止使用，泄鹽閥14處于關(guān)閉狀態(tài)，主加熱器11停止使用。

當(dāng)本發(fā)明熔融鹽儲(chǔ)罐處于排鹽狀態(tài)時(shí)，罐體16內(nèi)熔融鹽為液態(tài)，熔鹽泵1停止使用，玻璃蓋板2首先處于閉合狀態(tài)，可以配合照明燈5觀察罐體16內(nèi)熔融鹽狀態(tài)，第一組熱電偶6測量氣體溫度，第二組熱電偶7測量熔融鹽的溫度，耐高溫風(fēng)扇8與輔助加熱器9處于關(guān)閉狀態(tài)，液位計(jì)10可以觀察及反饋液位信號(hào)，泄鹽閥14處于開啟狀態(tài)，熔融鹽經(jīng)過泄鹽槽12、泄鹽閥14和泄鹽管13排出罐體16，主加熱器11根據(jù)第二組熱電偶7測量的熔融鹽溫度調(diào)節(jié)加熱功率，保持熔融鹽為設(shè)定溫度，當(dāng)液位低于主加熱器11時(shí)關(guān)閉主加熱器11，排空罐體16內(nèi)熔融鹽后關(guān)閉泄鹽閥14，如果需要加入新的熔融鹽，開啟玻璃蓋板2，從人孔3加入新的熔融鹽。