高温空气与熔融盐高效储热系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明为高溫空气与烙融盐高效储热系统，该系统属于中高溫储热材料利用技术 领域。
【背景技术】
[0002] 随着经济的快速发展和人们生活水平的提高，人们对环境和节能关注度越来越 高。当前各电厂的发电装机容量都是按照最大需求建设，随着电网峰谷差异日趋增大，必然 导致非用电高峰时发电机组的停机或低负荷运行及电网容量浪费。储能可大幅度提高火电 机组实际运行效率，增强电网的输电能力。此外，在可再生能源利用方面，风能太阳能等可 再生能源具有间歇性和波动性特点，对电网的冲击性很大，导致风能和太阳能发电机组未 能并网的比例比较高，运部分的电能浪费比较严重。储能可W实现可再生能源平滑波动、跟 踪调度输出、调峰调频等优点，使可再生能源发电稳定输出，从而满足可再生能源电力的大 规模并网的要求。压缩空气储能系统利用低谷电，将空气压缩并储存于储气室中，使电能转 化为空气的内能储存起来。在用电高峰期，空气从储气室释放进入燃烧室同燃料一起燃烧， 然后驱动透平发电。分级压缩过程中空气的溫度会随之升高，运部分热量往往被浪费掉。高 溫空气-烙盐高效储热系统能把压缩产生的高溫空气的热量储存在烙盐中。
[0003] 在生活中还有许多高溫空气浪费的地方，主要是由于空气与一些常规蓄热介质之 间的换热效率低，加上常规蓄热材料蓄热效果也不佳。本发明的高溫空气-烙融盐高效储热 系统能够很好解决W上问题。烙融盐作为高溫传热蓄热材料，具有工作溫度高，使用溫度范 围广、传热能力强、系统压力小、有较高的显热蓄热能力、经济性较好等优点。烙融盐已经作 为传热蓄热工质的首选，但是国内外对于强化烙融盐与高溫压缩空气传热的研究较少。其 主要原因是由于烙盐具有高溫、高烙点和腐蚀性等特点，进行烙盐对流传热实验研究难度 很大。
【发明内容】
[0004] 针对高溫空气余热利用，余热储存等问题，本发明旨在提出一种余热的高效换热 并储存的系统，通过该换热器，将高溫空气的热量储存在烙融盐中，实现空气余热利用。
[000引一种余热的高效换热并储存的系统，具体结构如图1所示，该系统主要包括=个循 环系统，分别为烙盐主回路系统、水循环冷却系统和导热油冷却系统。高溫烙盐罐(1)、高溫 烙盐累(5)、套管换热器（15)、翅片换热器(8)依次由烙盐管路连通形成烙盐主回路系统;在 烙盐管路上设有电加热器(4);热气体通过翅片换热器(8)与烙盐进行热交换；
[0006] 导热油槽（12)、导热油累（16)、套管换热器（15)、冷却风机（14)、导热油流量计 (13)经由导热油管路连接形成导热油冷却系统，在套管换热器(15)两端的导热油管路上分 别安装有溫度传感器(6);
[0007] 高溫烙盐累(5)的轴间部位采用冷却塔(3)、水累(2)构成的水循环冷却系统进行 冷却。
[0008] 翅片换热器(8)设有外壳箱体(21)，外壳箱体(21)上分别设有空气进口和空气入 口，外部结构如图2所示，外壳箱体(21)内部设有多排并联排布的蛇形弯曲管路，多排蛇形 弯曲管路的进口（19b)通过连接上联箱（18)进行汇总，多排蛇形弯曲管路的出口（19a)通过 连接下联箱（20)进行汇总；同时在蛇形弯曲管上套有侣锥翅片（22);上联箱（18)和下联箱 (20)均位于外壳箱体(21)外。
[0009] 采用上述装置进行余热换热并储存的方法，其特征在于，包括W下步骤:在高溫烙 盐罐（1)中烙盐先进行加热;在烙盐主回路系统中，高溫烙盐罐（1)中的烙盐由高溫烙盐累 (5)抽出，烙盐在流经套管换热器（15)时与低溫导热油进行换热降溫，换热降溫后的烙盐流 入翅片换热器(8)中，与热气体进行换热，带走热气体中的热量，换热后的烙盐重新流入烙 盐罐（1)中进行储存;热气体的热量被烙盐储存在烙盐罐（1)中，利用运部分热量时再把热 量从烙盐中置换出来或直接利用，实现了余热的回收利用;采用水循环冷却系统给烙盐累 (5)进行冷却；
[0010] 在翅片换热器(8)中烙盐与热气体进行热交换需要进行调节烙盐质量流量时，可 采用如下方法进行测量：
[0011] 采用热平衡的方法计算烙盐的质量流量qh，其计算式为，
[0012] QocpoATo = Qo = Qh = QhCphAT^
[0013] 式中：q。，qh-导热油、烙盐的质量流量，q。可根据导热油流量计(13)得到；
[0014] CpD，Cph-导热油、烙盐的定压比热；
[0015] A T。，A化一导热油、烙盐的进出口溫差，A Td可通过套管换热器两侧导热油的溫 度传感器测得，A化可通过烙盐循环管路上套管换热器前后的溫度传感器测得；
[0016] Qe，Qh-导热油的吸热量、烙盐的散热量；
[0017] 导热油通过套管换热器（15)的前后溫度，由溫度传感器获得；当导热油进出套管 换热器（15)的溫度平稳或不发生波动，说明整个系统处于热平衡，运时读出导热油的质量 流量、导热油进入套管换热器的前后溫度和烙盐进入套管换热器的前后溫度，利用运些参 数进行热平衡计算，求出烙盐的质量流量。
[0018] 烙盐具有高溫、腐蚀性等特点，常规的流量计不能使用，本发明中增加了导热油冷 却循环系统，
[0019] 在导热油冷却循环系统中，导热油槽（12)中的导热油由导热油累（16)抽出，在流 经套管换热器(15)时与烙盐进行换热，吸收烙盐中的一部分热量，再由冷却风机(14)散去， 然后导热油重新流入导热油槽（12)中。在导热油冷却循环系统中，导热油的质量流量由导 热油流量计（13)测得，导热油通过套管换热器（15)的前后溫度，由溫度传感器(6)获得。当 导热油进出套管换热器（15)的溫度不发生变化，说明整个系统处于热平衡，运时读出导热 油的质量流量、导热油进入套管换热器的前后溫度和烙盐进入套管换热器的前后溫度，利 用运些参数进行热平衡计算，求出烙盐的质量流量。
[0020] 整个高溫空气与烙融盐高效储热系统运行时存在多个热平衡，分别为高溫空气与 烙融盐热平衡，导热油与烙融盐热平衡，导热油与空气热平衡，水冷却热平衡。通过调节各 部分的流量、溫度，实现各系统之间的热平衡。
【附图说明】
[0021 ]图I高溫空气-烙融盐高效储热系统示意图；
[0022] 图2翅片换热器外部结构示意图；
[0023] 图3翅片换热器内部结构示意图；
[0024] 图4空气加热系统结构示意图；
[0025] 图5管道空气加热器结构示意图；
[0026] 图6高溫烙盐罐结构示意图；
[0027] 图中，1.高溫烙盐罐，2.水累，3.冷却塔，4.电加热器，5 .高溫烙盐累，6.溫度传感 器(测量烙盐/导热油/高溫空气溫度），7.压力传感器(测量空气流经换热器后的压降），8. 翅片换热器，9.空气满街流量计，10.罗茨风机，11.管道空气加热器，12.导热油槽，13.导热 油流量计，14.冷却风机，15 .套管换热器，16 .导热油累，17 .空气进出口法兰，18 .上联箱， 19a.蛇形弯曲管路的出口（31化不诱钢管），19b.蛇形弯曲管路的进口（31f5L不诱钢管），20. 下联箱，21.箱体，22.侣锥翅片，23.烙盐进出口法兰，24.空气入口，25.电机，26.空气出口， 27.吊耳，28.底座，29.接线孔，30.接线盒，31.测溫点，32.加热元件(空气加热器），33.导流 板，34.保溫棉，35.罐顶盖，36.娃酸侣纤维棉，37.电阻丝，38.相蜗，39.放盐阀，40.溫控控 制系统。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合实例及附图对本发明做进一步说明，但本发明并不限于W下实施例。
[0029] 实施例1
[0030] 高溫空气-烙融盐高效储热系统结构示意图见图1，其中高溫空气(热气体）由空气 加热系统提供。
[0031] 本发明通过翅片换热器8进行高溫空气-烙盐换热，实现高溫空气与烙盐的高效换 热。平片形翅片换热器8外部结构如图2所示，根据换热器的热力计算，得出换热器具体结构 尺寸见表1。本发明中设计烙盐的管排数为4排，4排管进口通过下联箱20连接，出口通过上 联箱18连接。换热器的外部箱体21采用306不诱钢体材。换热器内部结构如图3所示，为了强 化高溫空气-烙盐之间的换热，本设计采用增加换热面积的方法，在烙盐管上套上侣锥翅片 22。因为烙盐具有腐蚀性，本发明中蛇形弯曲管路的出口 19a和蛇形弯曲管路的进口 19b采 用31化不诱钢管。由于烙盐受局部冷却时很容易凝固，从而造成管道的堵塞，导致整个系统 的擁痕，为了解决运个问题，在烙盐管道上增加电加热装置4,并且管道中烙盐的回收采用 重力回流的方式:烙盐主回路有6°的斜度，具体结构见图1，翅片换热器8内部采用蛇形并排 多管路布置结构具体结构见图3。该方式为了保证在系统运行结束时，烙盐要重新流回到烙 盐罐1中。
[0032] 高溫烙盐累5为立式液下累，需要安装在高溫烙盐罐1的顶部。高溫烙盐累5运行 时，容易造成轴间溫度过高，会降低其使用寿命。因此，本发明采用水循环冷却系统给烙盐 累5进行冷却。具体循环过程如图1所示，水由水累2抽出，流入高溫烙盐累5的轴间部位，带 走轴间热量，实现对烙盐累5的冷却，换热后的水流经冷却塔3,对水进行冷却，冷却后的水 重新由水累2抽出，实现水的循环利用，减少对水资源的浪费。
[0033] 本发明中烙盐储存在高溫烙盐罐1中，烙盐罐如图6所示，烙盐罐加热最高溫度600 °C，其主要部分为直径0.7米，高1.2米，相蜗38体积0.4m 3。烙盐罐采用电加热的方式烙化固 体盐并对液态烙盐进行恒溫加热。系统加热方式考虑制造成本W及使用安全等因素，采用 外加热的方式，在罐体外布置电阻丝37,通过罐体壁面加热相蜗38内烙盐，运种方法虽然加 热速度慢，但是由于不需要经常更换加热元件，具有运行可靠，成本低等优点，加热功率为 15k W。在烙盐罐加热部件外和罐顶35均设有可耐1000°C高溫的娃酸侣纤维棉36作保溫材 料，保溫层厚度30cm，对烙化后的液态烙盐进行保溫。烙盐罐配有溫控控制系统40,可W实 现对加热溫度的恒溫控制。在烙盐罐的底部安装有放盐阀39,高溫烙盐可由此处流出被利 用。
[0034] 本发明中空气余热是通过管道空气加热器来获得，该空气加热器的溫度在200-350°C，流量在50-400m3A。该空气加热器结构尺寸及材料为：内筒尺寸一〇219*1500mm;内 筒材质一碳钢Q235