一种新型单罐太阳能熔盐储能系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能热发电领域，具体涉及一种新型单罐太阳能熔盐储能系统。
【背景技术】
[0002]太阳能热发电的主要手段包括碟式、塔式、槽式以及线性菲涅耳。不同方式的区别主要在于太阳能集热形式不同，发电的基本物理过程基本相同，都是基于光能-电能过程。太阳能热电技术的原理就是采用太阳能聚光系统将直射辐射反射汇聚到中央吸热器表面，并将太阳能转换成热能，然后将热能进行储存并经过斯特林发电机发电。
[0003]由于太阳能具有间歇性、低热流等特点，太阳能市场化和规模化利用存在一些技术瓶颈。同时，太阳能热电站推广利用中还存在一个关键问题就是成本过高，占地面积过大，太阳能热发电的成本大概是数倍于化石能源火力发电成本。因此，太阳能热发电的市场化一方面需要科技人员采用技术手段降低发电成本，另一方面也需要政府制定合理的可再生能源发电价格及其他政策规范。
[0004]太阳能凭借科学合理的储热系统是能够实现连续发电过程。目前常用的储能系统包括显热储能、潜热储能、化学储能。其中，显热储能已经在多个商业太阳能热电站得到成功应用，比如德国、西班牙、中国以及美国等国家先后建成了太阳能利用系统。潜热储能和化学储能还停留在实验阶段或者中试初期。在现有的显热储能技术中，普遍采用的是双罐系统，也就是一个热罐和一个冷罐，储罐内的储热介质主要包括:水、熔盐、混凝土、金属铝合金等，传热介质主要包括:水、导热油、熔盐等。双储罐系统的优点在于设计简单，流程清晰；而缺点在于系统占地面积大，初投资过高，栗耗较大等。因此，研究一种新型单罐太阳能储罐系统及合理的调控机制具有重要的现实意义和科学意义。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种新型单罐太阳能熔盐储能系统，这种新型单罐太阳能熔盐储能系统解决现有的太阳能系统高效利用过程中占地面积过大、初投资过高、稳定性差的问题。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:这种新型单罐太阳能熔盐储能系统包括太阳能集热器、一个熔盐储罐、汽轮机系统，太阳能集热器和汽轮机系统分别设置在熔盐储罐的两侧，太阳能集热器和熔盐储罐之间设置能源输入管路，熔盐储罐和汽轮机系统之间设置能源输出管路，能源输入管路由太阳能集热器、加载蒸汽栗、第一入口调节阀、熔盐储罐、第一出口调节阀依次通过管线连接而成；能源输出管路由汽轮机系统、放载蒸汽栗、第二入口调节阀、熔盐储罐、第二出口调节阀依次通过管线连接而成；熔盐储罐的罐壁设置有外保温层，熔盐储罐内的储能介质采用石墨熔盐介质，石墨熔盐介质由硝酸钠、硝酸钾、石墨构成，按照质量百分比计，硝酸钠为35-50% ;硝酸钾为45-55% ;石墨为4-10% ;能源输入管路与能源输出管路相互独立，用水基纳米流体作传热介质。
[0007]上述方案中石墨熔盐介质中，按照质量百分比计，硝酸钠为43%、硝酸钾为50%、石墨为7%。
[0008]上述方案中太阳能集热器、汽轮机系统之间还设置有旁路，旁路由旁通栗、旁通阀设置在太阳能集热器、汽轮机系统之间，采用旁路直接将部分流体从太阳能集热器加热后引入汽轮机系统进行发电。
[0009]上述方案中新型单罐太阳能熔盐储能系统的工作方法通过加载与放载单独完成，具体如下:
当系统进行加载时，此时第二入口调节阀、第二出口调节阀关闭，放载蒸汽栗关闭，而第一入口调节阀、第一出口调节阀打开，加载蒸汽栗打开，传热介质从太阳能集热器进行吸热，转换成高温高压水蒸气，然后流经单罐恪盐储能器，石墨恪盐储能介质温度升高，石墨熔盐由过冷固态变为过热液态，加载过程完成；当系统进行放载时，也就是多云天气或者晚上，此时第二入口调节阀、第二出口调节阀打开，放载蒸汽栗打开，而第一入口调节阀、第一出口调节阀关闭，加载蒸汽栗关闭，传热介质从汽轮机系统中流出，经过单罐熔盐储能器提高温度，进行吸热并转换成高温高压水蒸气，然后流回汽轮机系统中完成相关的发电、冷凝，此时单罐熔盐储能器内的熔盐温度下降，回复到初始点，放载过程完成。
[0010]本发明具有以下有益效果:
1、本发明实现了太阳能储能系统从双罐到单罐的技术转变，减少了熔盐栗的使用，可以节约系统的初投资和占地面积。本发明只有单个太阳能熔盐储罐，改变了传统的双罐储能系统设计及理念。将作为储能介质的熔盐储罐固定，改变传热介质的流动及控制，储罐循环设计中共有两条管路，分别位于储罐的左右侧，一侧实现能源的输入，一侧实现能源的输出。本发明通过合理的调控机制可以成功实现单罐系统中冷热熔盐储能介质的时空共存与分离。在加载和放载过程中，熔盐介质的位置不变，改变的是不同的传热方向和过程，将加热和放热过程分开，实现太阳能的储能和释放过程终极统一。本发明的单储罐系统可以减少系统的占地面积4%，减少系统的初投资3%。
[0011]2、本发明采用水基纳米流体作为传热介质以及采用石墨恪盐作为储能介质，提高了系统的传热效率7%。
[0012]3、本发明提高了系统的稳定性、经济性及可靠性。
【附图说明】
[0013]图1是本发明结构示意图。
[0014]图中:1太阳能集热器，2熔盐储罐，3汽轮机系统，4加载蒸汽栗，5第一入口调节阀，6第一出口调节阀，7放载蒸汽栗，8第二入口调节阀，9第二出口调节阀，10旁通栗，11
旁通阀。
【具体实施方式】
[0015]下面对本发明作进一步的说明:
如图1所示，这种新型单罐太阳能熔盐储能系统包括太阳能集热器1、一个熔盐储罐2、汽轮机系统3，太阳能集热器I和汽轮机系统3分别设置在熔盐储罐2的两侧，太阳能集热器I和熔盐储罐2之间设置能源输入管路，熔盐储罐2和汽轮机系统I之间设置能源输出管路，能源输入管路由太阳能集热器1、加载蒸汽栗4、第一入口调节阀5、熔盐储罐2、第一出口调节阀6依次通过管线连接而成；能源输出管路由汽轮机系统3、放载蒸汽栗7、第二入口调节阀8、熔盐储罐2、第二出口调节阀9依次通过管线连接而成；熔盐储罐2的罐壁设置有外保温层，熔盐储罐2内的储能介质采用石墨熔盐介质，石墨熔盐介质由硝酸钠、硝酸钾、石墨构成，按照质量百分比计，硝酸钠为43%、硝酸钾为50%、石墨为7% ;能源输入管路与能源输出管路相互独立，用水基纳米流体作为传热介质。纳米流体是指把金属或非金属纳米粉体分散到水、醇、油等传统换热介质中，制备成均匀、稳定、高导热的换热介质。而本发明中的水基纳水流体，是将纳米粉体分散到水中而形成。该材料制成的水基纳水流体具有传热性能高的优点。
[0016]本发明中太阳能集热器1、汽轮机系统3之间还设置有旁路，旁路由旁通栗10、旁通阀11设置在太阳能集热器1、汽轮机系统3之间，采用旁路直接将部分流体从太阳能集热器I加热后