[实用新型]一种使用环形加热器的熔盐储能换热装置

说明书

技术领域

本实用新型属于熔盐储能换热设备领域，尤其涉及一种使用环形加热器的熔盐储能换热装置。

背景技术

目前，我国处于工业化的加速期，经济飞速发展，同时，以煤炭为主的能源生产和消费结构，严重破坏着生态环境，因此，我国的能源供需矛盾日益突出。电力方面，我国电网昼夜峰谷差日益扩大，目前的日负荷率约为50％～60％，负荷的增长就需要对电网进行升级或者增建，而如果采用传统的措施，则耗资巨大，同时，大规模的扩建也会导致电力设备平均利用时间下降、发电效率下降、经济效益降低。如果在电网低谷时，借助一定的技术手段将电通过蓄能装置储存起来，然后在用电高峰时使用，则可以移峰填谷，减小电网的峰谷差，所节约的电力资产额将十分巨大，并大幅提升电力资产的利用率，这是未来电网发展的主要发展方向。

蓄能装置领域中常使用熔盐作为传热蓄热介质。熔盐作为一种具有优良性能的传热蓄热介质，具有使用温度较高、热稳定性高、比热容高、对流传热系数高、粘度低和成本低等优点。如果在电低谷时段利用电能加热熔盐进行储能，然后在高峰时期通过换热装置将热量提供给工业企业进行制热生产或对接市政供暖系统，则会达到环保无污染和投资成本低等效果。

现有技术的熔盐储能装置，需配备多个反应装置，另需换热管道将熔盐输送至热能反应系统中，如专利ZL201410093965.X所述，加热装置、冷熔盐装置和热熔盐装置分别设置在三个罐体内，熔盐首先储存在冷熔盐存放设备中，熔盐通过加热装置加热后，进入热熔盐存放设备，再经过输送管道输送熔盐至热能反应系统，完成热量交换。这种系统的不足为：

(1)所需的熔盐储存和反应设备容量较大，需要较大的场地布置设备；

(2)根据与热能反应系统的距离，需安装一定长度的熔盐输送管道，成本较高；

(3)效能不高；

(4)使用熔盐作为载热介质，对于设备的材料和安全问题都要求较高。

发明内容

本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种使用环形加热器的熔盐储能换热装置。该装置结构简单、设计合理、充分利用熔盐的传热蓄热性质，在低谷时段通过电能加热进行储能，在高峰时期通过换热装置输出热能，可广泛应用于热能储能领域。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种使用环形加热器的熔盐储能换热装置，包括罐体、环形加热器、换热器、排废口和加料口，在罐体内部设置环形加热器，在罐体内部竖直设置换热器，在罐体上表面设置换热器进口和换热器出口，在罐体的上表面设置加料口，在罐体的下表面设置排废口。

而且，所述的罐体由罐体顶部、罐体中部和罐体底部组成，罐体顶部的上表面和罐体底部的下表面均为弧面，罐体中部为圆柱体。

而且，所述的环形加热器包括竖直连接杆和片状加热环两部分，其中，竖直连接杆上端连接罐体上平面，下端延伸至罐体底部；片状加热环位于罐体中部，以罐体中心为轴由上至下水平均匀分布，其外径接连竖直连接杆。

而且，所述的竖直连接杆按照使用要求数量设置为m个，2≤m≤4，片状加热环按照使用要求数量设置为n个，1≤n≤10，所有片状加热环和竖直连接杆都同轴均布在罐体内部。

而且所述的换热器包括换热器进液管、换热板和换热器出液管，换热器采用多块换热板并排设置的方式，换热器进液管连接换热板进液端和换热器进口，换热器出液管连接换热板出液端和换热器出口。

而且，在所述的加料口上设置加料辅助装置，其由管体和盖板组成，管体上端设置盖板，管体与盖板密封连接。

而且，在所述的排废口上设置排废管道，排废管道与罐体底部下表面的弧面的切线的夹角为20°-60°。

而且，在罐体外壁的中部竖直设置四个支架。

而且，在罐体顶部的上表面设置安全阀。

而且，在罐体外壁的上、中、下部分别垂直设置一个热电偶，热电偶总数为三个。

而且，在罐体中部的外侧设置保温层，保温层由内向外分为硅酸铝层、石棉层和聚氨酯层。

本实用新型的优点和有益效果是：

(1)本装置将换热装置竖直设置于罐体内部，使装置占地小，更适于小空间内或局部地区的储能使用；

(2)放弃了熔盐输送管道，节约了设置长距离管道的成本；

(3)加热器采用的是环形加热器，环形加热器包括竖直连接杆和片状加热环两部分，所有片状加热环和竖直连接杆都同轴均布在罐体内部，水平设置的片状加热环能使熔盐受热更加均匀，加热效率更高；