[发明专利]一种光热化盐系统及其化盐方法

说明书

本发明涉及一种光热化盐系统及其化盐方法，系统包括化盐炉、熔盐提温支路、光热镜场换热支路、导热油循环支路、熔盐罐；化盐炉通过熔盐泵一分别接入熔盐提温支路与光热镜场换热支路，并依次通过熔盐泵二、调节阀三连接熔盐罐，并在系统中设置若干测温点；化盐方法为根据系统中各测温点温度对各调节阀开度进行调节、达到调整进入熔盐提温支路和光热镜场换热支路中熔盐量的目的，实现镜场与外置加热设备共同进行熔盐熔化，并最大限度利用光热能源、减少外置加热设备耗能，可有效降低燃料成本、减少碳排放。

技术领域

本发明涉及光热电站熔盐初次熔化技术领域，尤其涉及一种光热化盐系统及其化盐方法。

背景技术

光热电站初次投运前，需要将固态熔盐加热熔化并提温至运行温度。目前多采用化石燃料燃烧提供热量进行化盐，面对动辄数万吨的固态熔盐，化盐过程需要耗费大量的燃料。这种采用燃料化盐的方法主要问题有：一方面燃料成本将提高光热电站的初期投资成本；另一方面燃料的燃烧将造成不必要的环境污染。

目前主流的光热电站包括塔式电站与槽式电站，在相同装机规模以及储能市场情况下，槽式电站的理论熔盐量约为塔式电站的2-3倍，这主要有由于槽式熔盐储热技术仍以导热油为传热介质，导热油较低的使用温度上限(约390℃)限制了熔盐的储热温度，进而导致熔盐的储热性能难以充分发挥、熔盐需求量也进一步增大。

因此，如何有效利用槽式光热电站自带镜场参与化盐是目前亟需解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种能够利用槽式光热电站镜场内高温导热油进行固态熔盐初次熔化的技术方案：

一种光热化盐系统，包括化盐炉、熔盐提温支路、光热镜场换热支路、导热油循环支路、熔盐罐；

所述化盐炉内置电加热器与液位计，通过熔盐泵一分别接入熔盐提温支路与光热镜场换热支路，并依次通过熔盐泵二、调节阀三连接熔盐罐；

所述熔盐提温支路包括依次与熔盐泵一连接的调节阀一以及外置加热设备；

所述光热镜场换热支路包括依次与熔盐泵一连接的调节阀二以及油盐换热器；所述油盐换热器依次通过循环油泵、调节阀四与镜场形成导热油循环支路；所述油盐换热器用于将来自镜场的导热油与化盐炉中的熔盐换热。

光照充足时，化盐所需热量大多由镜场提供、少部分由外置加热设备提供；光照较弱时，热量大部分由外置加热设备提供、少部分由镜场提供。

进一步的，所述化盐炉内设有搅拌装置，用于扰动化盐炉内熔盐、减小炉内熔盐的温差。

进一步的，所述外置加热设备为电锅炉、燃气锅炉、电加热器中的一种。外置加热设备可选用锅炉或电加热器形式，主要作用为光照不足时的热量补充。

进一步的，还包括温度监测子系统；所述温度监测子系统包括设置于油盐换热器熔盐出口的温度传感器一、熔盐提温支路流入化盐炉位置的温度传感器二、镜场吸热管内导热油处的温度传感器三、竖直伸入化盐炉内部的多点测温仪表。温度传感器一～三检测的温度数据分别为T1～T3、多点测温仪表各测点平均温度为T4。温度监测子系统可作为系统自动控制的依据，根据各点温度变化实时调整各调节阀开度。

一种使用上述的光热化盐系统的化盐方法，包括以下步骤：

S1：以恒定速度向化盐炉中投入固态熔盐，达到系统循环允许最低液位前采用电加热器熔化熔盐，整个化盐过程始终保持恒定速度投料；设备损坏、检修情况下暂停固态熔盐投料、以防止熔盐凝固；

S2：达到最低液位(系统循环允许的最小熔盐量)后，通过熔盐泵一分别将化盐炉内液态熔盐输送至熔盐提温支路、光热镜场换热支路，并分别通过调节阀一与调节阀二调节输送至熔盐提温支路与光热镜场换热支路的熔盐量；