熔鹽蓄熱加熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電蓄熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熔鹽蓄熱加熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的日益提高，季節(jié)性電力短缺現(xiàn)象在全國(guó)不少地區(qū)發(fā)生。我國(guó)電力工業(yè)為適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的需求也在快速發(fā)展，不斷增加裝機(jī)容量，不斷改善電網(wǎng)運(yùn)行效率和管理水平。但隨著各地用電量的持續(xù)攀升，用電峰值不斷被刷新。與此同時(shí)，電網(wǎng)的峰谷差也在拉大，這不僅導(dǎo)致電網(wǎng)效率下降，電網(wǎng)的虧損，而且嚴(yán)重威脅到電網(wǎng)的安全。雖然發(fā)電側(cè)可以調(diào)峰，但其調(diào)峰能力有限，且是以犧牲機(jī)組壽命、能源利用率、高投資等為代價(jià)的。
[0003]電蓄能技術(shù)是目前解決電網(wǎng)峰谷差及環(huán)保問(wèn)題的最為直接，現(xiàn)實(shí)和有效的手段?，F(xiàn)有的蓄熱技術(shù)主要有兩種:固體氧化鎂蓄熱磚+空氣與水換熱器、電熱鍋爐+蓄熱水箱?，F(xiàn)有的蓄熱技術(shù)有諸多無(wú)法推廣之致命缺陷:對(duì)固體氧化鎂蓄熱磚+空氣與水換熱器來(lái)說(shuō)，由于其是通過(guò)空氣作為傳熱介質(zhì)，冷空氣進(jìn)入蓄熱磚內(nèi)加熱至750°C左右，隨后進(jìn)入氣水換熱器放熱的原理來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)并運(yùn)行的，空氣的換熱系數(shù)是很小的，因此其最適合產(chǎn)生85°C以下的熱水用于供暖，而如果要產(chǎn)生蒸汽，其蒸汽壓力往往很低且設(shè)備巨大，而不能產(chǎn)生蒸汽用于工業(yè)生產(chǎn)，同時(shí)，由于固體氧化鎂蓄熱磚的生產(chǎn)是高污染行業(yè)，從嚴(yán)格意義來(lái)說(shuō)其并不能算作節(jié)能產(chǎn)品；對(duì)電熱鍋爐+蓄熱水箱來(lái)說(shuō)，由于水的儲(chǔ)存溫度較低，常壓下其最佳溫度為90°C以下，溫度較高時(shí)其壓力極大，危險(xiǎn)性過(guò)大，因此，其同體積的蓄熱能力有限，為了提高其蓄熱能力，往往需要把蓄熱水箱做的很大，占地面積較大，同時(shí)，它也只能產(chǎn)生85°C以下的熱水用于供暖，而不能產(chǎn)生蒸汽用于工業(yè)生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種熔鹽蓄熱加熱器，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的傳熱系數(shù)小和蓄熱效率低的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
一種熔鹽蓄熱加熱器，包括罐體，罐體由圓筒體和橢圓封頭對(duì)接焊接而成，熔鹽溫度測(cè)量裝置、熔鹽加入口、熔鹽液位測(cè)量裝置和通大氣口焊接在罐體的頂部，罐體內(nèi)置熔鹽，電阻加熱器自控系統(tǒng)內(nèi)置于熔鹽中，電阻加熱器自控系統(tǒng)包括高靈敏度熔鹽溫度檢測(cè)元件、PLC可編程序控制器、給水栗的變頻控制以及熔鹽蓄熱系統(tǒng)蓄熱過(guò)程和放熱過(guò)程的自動(dòng)切換元件，換熱盤(pán)管內(nèi)置于罐體的熔鹽中，換熱盤(pán)管的進(jìn)口和出口分別穿過(guò)罐體中部和罐體頂部。
[0006]上述熔鹽是由硝酸鉀、亞硝酸鈉和硝酸鈉混合組成，其中硝酸鉀質(zhì)量含量為53%，亞硝酸鈉質(zhì)量含量為40%，硝酸鈉質(zhì)量含量為7%。
[0007]上述換熱盤(pán)管采用材質(zhì)為12CrIMoVG的高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管，盤(pán)管的對(duì)接焊縫采用氬弧焊全熔透焊接，對(duì)接焊縫進(jìn)行100%射線檢測(cè)。
[0008]上述罐體外部表面設(shè)置絕熱保溫層，絕熱保溫層為超細(xì)玻璃棉保溫層。
[0009]本發(fā)明裝置的工作原理是:蓄熱熔鹽加熱器為全自動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)夜間廉價(jià)低谷時(shí)段自動(dòng)切入蓄熱狀體，直至達(dá)到設(shè)定的蓄熱終了狀態(tài)時(shí)停止，或至早上峰谷時(shí)段自動(dòng)切斷蓄熱。蓄熱后的熔鹽溫度可以高達(dá)450°C ~500°C(該溫度用戶(hù)可自行設(shè)定)，在電網(wǎng)高峰時(shí)段，通過(guò)與換熱管內(nèi)的軟化水進(jìn)行熱交換完成熱量傳遞，軟化水吸熱熱量后變成用戶(hù)設(shè)定的飽和蒸汽或熱水送往工藝裝置，儲(chǔ)存的熱能逐漸釋放出來(lái)，替代了用戶(hù)在電網(wǎng)高峰時(shí)段使用高價(jià)電力，達(dá)到了節(jié)約用戶(hù)電費(fèi)和轉(zhuǎn)移高峰電力、開(kāi)發(fā)低谷用電的雙重功效。該發(fā)明設(shè)計(jì)是一種優(yōu)化資源配置和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的節(jié)能環(huán)保設(shè)備。蓄熱熔鹽加熱器還可以具有如下功能:如果用戶(hù)本次能源利用較少，儲(chǔ)存的熱量當(dāng)日峰谷期間沒(méi)有用完，是可以繼續(xù)儲(chǔ)存的，晚間低谷時(shí)段蓄熱時(shí)間也同時(shí)減少了，其蓄熱放熱過(guò)程是全自動(dòng)無(wú)人值守的。
[0010]本發(fā)明裝置將換熱盤(pán)管完美置于蓄熱介質(zhì)內(nèi)部，擺脫了必須采用空氣作為傳熱流體的依賴(lài)，從而實(shí)現(xiàn)了蓄熱介質(zhì)與蒸汽或熱水的直接換熱，傳熱系數(shù)和和系統(tǒng)熱效率提高至最佳。減少了現(xiàn)有技術(shù)的空氣與水換熱器，相當(dāng)于軟化水與熔鹽直接換熱，減少了設(shè)備數(shù)量，同時(shí)也減少了系統(tǒng)熱損失，其換熱效果更佳，熱效率可提高至99%以上。通過(guò)采用熔鹽儲(chǔ)罐替換了龐大的蓄熱水箱，其蓄熱溫度可由現(xiàn)在的90°C以下(水箱蓄熱)提高至450°C至500°C，且單位體積的熔鹽與同體積的水相比，其蓄熱能力更高，因此，大大減少了設(shè)備體積，同時(shí)也減少了設(shè)備損失，社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益更佳。
【附圖說(shuō)明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中I罐體、2電阻加熱器自控系統(tǒng)、3換熱盤(pán)管、4熔鹽、5熔鹽溫度測(cè)量裝置、6熔鹽加入口、7熔鹽液位測(cè)量裝置、8通大氣口、9絕熱保溫層。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖所示，一種熔鹽蓄熱加熱器，包括罐體1，罐體I由圓筒體和橢圓封頭對(duì)接焊接而成，熔鹽溫度測(cè)量裝置5、熔鹽加入口 6、熔鹽液位測(cè)量裝置7和通大氣口 8焊接在罐體I的頂部，罐體I內(nèi)置熔鹽4，熔鹽4是由硝酸鉀、亞硝酸鈉和硝酸鈉混合組成，其中硝酸鉀質(zhì)量含量為53%，亞硝酸鈉質(zhì)量含量為40%，硝酸鈉質(zhì)量含量為7%，常壓下其熔點(diǎn)是142°C，沸點(diǎn)是680°C，最高使用溫度為530°C，液體平均密度為1762Kg/m3，比熱為0.34Kcal/Kg ;電阻加熱器自控系統(tǒng)2內(nèi)置于熔鹽4中，電阻加熱器自控系統(tǒng)2包括高靈敏度熔鹽溫度檢測(cè)元件、PLC可編程序控制器、給水栗的變頻控制以及熔鹽蓄熱系統(tǒng)蓄熱過(guò)程和放熱過(guò)程的自動(dòng)切換元件，用戶(hù)最終通過(guò)該智能控制系統(tǒng)對(duì)熔鹽的蓄熱過(guò)程及整個(gè)裝置進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)控、參數(shù)修改、數(shù)據(jù)采集等。并通過(guò)通訊接口與用戶(hù)上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；換熱盤(pán)管3內(nèi)置于罐體I的熔鹽4中，換熱盤(pán)管3的進(jìn)口和出口分別穿過(guò)罐體中部和罐體頂部，換熱盤(pán)管3采用材質(zhì)為12CrIMoVG的高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管，盤(pán)管的對(duì)接焊縫采用氬弧焊全熔透焊接，對(duì)接焊縫進(jìn)行100%射線檢測(cè)。換熱管的制作質(zhì)量采用最高標(biāo)準(zhǔn)及要求，其安全性是得到保證的。同時(shí)，作為對(duì)外輸出熱量的換熱核心部件，其設(shè)置數(shù)量的多少是至關(guān)重要的。根據(jù)設(shè)定的熔鹽蓄熱終了溫度和放熱終了溫度，經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確詳細(xì)的換熱計(jì)算，確定換熱管的換熱面積，進(jìn)而確定需要布置的盤(pán)管長(zhǎng)度，從而保證穩(wěn)定輸出用戶(hù)設(shè)定的飽和蒸汽或熱水；罐體I外部表面設(shè)置絕熱保溫層9，絕熱保溫層9為超細(xì)玻璃棉保溫層，經(jīng)過(guò)換熱計(jì)算的保溫厚度及精心的保溫細(xì)節(jié)處理，保證了蓄熱熔鹽溫度高達(dá)500°C時(shí)設(shè)備表面溫度只有35°C左右，基本與體感一致，優(yōu)良的保溫效果將設(shè)備的表面損失降至最低。
[0015]本發(fā)明裝置的工作原理是:蓄熱熔鹽加熱器為全自動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)夜間廉價(jià)低谷時(shí)段自動(dòng)切入蓄熱狀體，直至達(dá)到設(shè)定的蓄熱終了狀態(tài)時(shí)停止，或至早上峰谷時(shí)段自動(dòng)切斷蓄熱。蓄熱后的熔鹽溫度可以高達(dá)450°C ~500°C(該溫度用戶(hù)可自行設(shè)定)，在電網(wǎng)高峰時(shí)段，通過(guò)與換熱管內(nèi)的軟化水進(jìn)行熱交換完成熱量傳遞，軟化水吸熱熱量后變成用戶(hù)設(shè)定的飽和蒸汽或熱水送往工藝裝置，儲(chǔ)存的熱能逐漸釋放出來(lái)，替代了用戶(hù)在電網(wǎng)高峰時(shí)段使用高價(jià)電力，達(dá)到了節(jié)約用戶(hù)電費(fèi)和轉(zhuǎn)移高峰電力、開(kāi)發(fā)低谷用電的雙重功效。該發(fā)明設(shè)計(jì)是一種優(yōu)化資源配置和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的節(jié)能環(huán)保設(shè)備。蓄熱熔鹽加熱器還可以具有如下功能:如果用戶(hù)本次能源利用較少，儲(chǔ)存的熱量當(dāng)日峰谷期間沒(méi)有用完，是可以繼續(xù)儲(chǔ)存的，晚間低谷時(shí)段蓄熱時(shí)間也同時(shí)減少了，其蓄熱放熱過(guò)程是全自動(dòng)無(wú)人值守的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熔鹽蓄熱加熱器，其特征是包括罐體，罐體由圓筒體和橢圓封頭對(duì)接焊接而成，熔鹽溫度測(cè)量裝置、熔鹽加入口、熔鹽液位測(cè)量裝置和通大氣口焊接在罐體的頂部，罐體內(nèi)置熔鹽，電阻加熱器自控系統(tǒng)內(nèi)置于熔鹽中，電阻加熱器自控系統(tǒng)包括高靈敏度熔鹽溫度檢測(cè)元件、PLC可編程序控制器、給水栗的變頻控制以及熔鹽蓄熱系統(tǒng)蓄熱過(guò)程和放熱過(guò)程的自動(dòng)切換元件，換熱盤(pán)管內(nèi)置于罐體的熔鹽中，換熱盤(pán)管的進(jìn)口和出口分別穿過(guò)罐體中部和罐體頂部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔鹽蓄熱加熱器，其特征是熔鹽是由硝酸鉀、亞硝酸鈉和硝酸鈉混合組成，其中硝酸鉀質(zhì)量含量為53%，亞硝酸鈉質(zhì)量含量為40%，硝酸鈉質(zhì)量含量為7% ο3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔鹽蓄熱加熱器，其特征是換熱盤(pán)管采用材質(zhì)為12CrIMoVG的高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管，盤(pán)管的對(duì)接焊縫采用氬弧焊全熔透焊接，對(duì)接焊縫進(jìn)行100%射線檢測(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔鹽蓄熱加熱器，其特征是罐體外部表面設(shè)置絕熱保溫層，絕熱保溫層為超細(xì)玻璃棉保溫層。
【專(zhuān)利摘要】熔鹽蓄熱加熱器，包括罐體，熔鹽溫度測(cè)量裝置、熔鹽加入口、熔鹽液位測(cè)量裝置和通大氣口焊接在罐體的頂部，罐體內(nèi)置熔鹽，電阻加熱器自控系統(tǒng)內(nèi)置于熔鹽中，電阻加熱器自控系統(tǒng)包括高靈敏度熔鹽溫度檢測(cè)元件、PLC可編程序控制器、給水泵的變頻控制以及熔鹽蓄熱系統(tǒng)蓄熱過(guò)程和放熱過(guò)程的自動(dòng)切換元件，換熱盤(pán)管內(nèi)置于罐體的熔鹽中，換熱盤(pán)管的進(jìn)口和出口分別穿過(guò)罐體中部和罐體頂部。本發(fā)明裝置將換熱盤(pán)管完美置于蓄熱介質(zhì)內(nèi)部，擺脫了必須采用空氣作為傳熱流體的依賴(lài)，從而實(shí)現(xiàn)了蓄熱介質(zhì)與蒸汽或熱水的直接換熱，傳熱系數(shù)和系統(tǒng)熱效率提高至最佳，大大減少了設(shè)備體積，同時(shí)也減少了設(shè)備損失，社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益更佳。
【IPC分類(lèi)】F28D20/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105115336
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510562072
【發(fā)明人】牟春濤, 張文國(guó), 陳保全, 顧肖敏, 侯曉梅, 張文中, 王棚, 宋澤華
【申請(qǐng)人】河北藝能鍋爐有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月7日