[实用新型]吸热塔塔筒外悬挂式熔盐管道系统

说明书

本实用新型提供了一种吸热塔塔筒外悬挂式熔盐管道系统，包括熔盐管道、塔顶悬挂支撑结构、塔身限位支撑结构，塔顶悬挂支撑结构和塔身限位支撑结构均局部悬挑伸出塔外，塔顶悬挂支撑结构悬挑部分上设有悬挂支撑钢梁，塔身限位支撑结构悬挑部分上设有限位支撑钢梁；熔盐管道上部通过管道连接件与管道悬挂点连接构件连接后悬挂于悬挂支撑钢梁，熔盐管道下部通过管道连接件与管道限位点连接构件连接后置于限位支撑钢梁上方。悬挂管道仅受拉为主，变形上可自由伸缩，释放了温差产生的不平衡内力，壁厚较塔内弯折式显著减薄。可使塔外悬挂或限位支撑钢平台构件的受力形式由弯剪扭变为受拉或者受压，构件截面受力均匀，用钢量大大减小。

技术领域

本实用新型属于塔式光热发电技术领域，具体涉及一种吸热塔塔筒外悬挂式熔盐管道系统。

背景技术

在塔式熔融盐太阳能光热发电系统中，吸热塔是其标志性高耸构筑物，高度一般在200米以上，吸热器作为核心设备之一位于吸热塔顶。约290℃的液态熔融盐从位于地面的冷罐利用冷熔盐泵泵送，通过布置在吸热塔内的蛇形冷熔盐管道3输送至吸热器内，在吸热器内被太阳能加热到565℃，再通过塔内的蛇形热熔盐管道进入热熔盐罐存储。在熔盐输送过程中，需要通过高达200米以上且能够承受高压和热膨胀变形的蛇形熔盐管道来实现。

目前常规设计的熔盐管道主要有以下问题：

1）熔盐管道在多工况（自重、热态运行、空管预热、安装等）作用下，特别是大温差荷载（约300℃）作用下管道固定点的反力很大，导致管道内弯，扭矩难以控制到容许范围。设计上为消除这些现象，满足管道及设备接口的受力均衡性和管道系统的安全性，在吸热塔内大量地进行“U形平面”和“U形竖向”布置，使得管道弯头数量增多，与之配套的固定支吊架、限位支吊架、滑动支吊架等数量亦相应增加。

2）各弯头阀门等处的检修及支吊钢平台数量大，且承受较大的管道支撑反力。

3）管道直径和壁厚较大，施工复杂，工期较长，质量要求高，成本极高。

4）由于冷热盐管道在塔内蛇形盘旋，塔内空间必须足够大，增加吸热塔成本。

5）大规模电站吸热塔的高度将越来越高，将导致蛇形熔盐管道的设计和施工难度也越来越大。如塔内支撑熔盐管道的支吊架平台和对应塔壁预埋件的数量增多，管径加大导致的设计和安装难度增加，管道克服温度应力的成本增加，对塔筒内空间内需求增加等。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种吸热塔塔筒外悬挂式熔盐管道系统，使塔外悬挂或限位支撑钢平台构件的受力形式由弯剪扭变为受拉或者受压，构件截面受力均匀，材料强度能够得到合理利用，整个支撑系统的用钢量将比传统做法大大减小。

为此，本实用新型提供的技术方案如下：

吸热塔塔筒外悬挂式熔盐管道系统，包括熔盐管道、塔顶悬挂支撑结构、塔身限位支撑结构、管道悬挂点连接构件和管道限位点连接构件，所述塔身限位支撑结构设有多个，所述塔顶悬挂支撑结构和塔身限位支撑结构均局部悬挑伸出塔外，所述塔顶悬挂支撑结构悬挑部分上设有悬挂支撑钢梁，所述塔身限位支撑结构悬挑部分上设有限位支撑钢梁；

所述熔盐管道上设有管道连接件，所述熔盐管道上部通过管道连接件与管道悬挂点连接构件连接后悬挂于悬挂支撑钢梁上，所述熔盐管道下部通过管道连接件与管道限位点连接构件连接后置于限位支撑钢梁上方。

所述塔顶悬挂支撑结构为横纵向钢桁架，所述横纵向钢桁架包括上弦钢梁、下弦钢梁及中间腹杆，所述上弦钢梁和下弦钢梁的两端均与塔壁内侧的混凝土牛腿刚性连接，所述上弦钢梁和下弦钢梁通过中间腹杆连接；