熔盐储热换热系统的制作方法

1.本发明涉及熔盐储热技术领域，特别是涉及一种熔盐储热换热系统。


背景技术：

2.目前，熔盐是一种性能优良的传热储热介质，有着较高的使用温度、热稳定性好、比热容始终、传热系数高、较低的制作成本等，在储热领域被广泛应用。通过吸纳谷电、分布式光伏风电的能量储存在熔盐中，为居民区、写字楼、事业单位、高铁站、机场等提供区域性的供热、供热水，达到碳中和节能减碳的效果。
3.现有技术中，熔盐储热后，熔盐释放能量以使得蒸汽发生器产生蒸汽，蒸汽再通过换热器等用热装置实现供热。换热后的蒸气冷凝形成冷凝水或者冷凝水和蒸汽的混合物，该冷凝水或混合物还带有余温，其中蕴含大量热能。目前该冷凝水或混合物直接排出至环境中，导致其中蕴含的热能完全损失，浪费能源。
4.此外，熔盐在蒸汽发生器中经过换热后，再通过回盐管流入至低温罐中储存，由于回盐管具有一定的长度或者在出现作业故障等情况时，温度降低后的熔盐在回盐管流动过程中，容易在回盐管中形成结晶，导致回盐管堵塞。


技术实现要素：

5.针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种熔盐储热换热系统，能够对换热后的冷凝水或冷凝水混合物进行闪蒸再利用，且能够将闪蒸后的蒸汽进行再次利用，减少能源浪费。
6.本发明的技术解决方案是这样实现的：一种熔盐储热换热系统，包括熔盐储热装置、蒸汽发生器和用热单元；所述熔盐储热装置的出盐口与蒸汽发生器的进盐口相连；所述熔盐储热装置的进盐口与蒸汽发生器的出盐口相连；所述系统包括闪蒸罐和蒸汽喷射泵；
7.所述蒸汽喷射泵的第一端与蒸汽发生器的蒸汽出口相连；所述蒸汽喷射泵的第二端与闪蒸罐的蒸汽出口相连；所述蒸汽喷射泵的第三端与用热单元的蒸汽进口相连；所述用热单元的出水口与闪蒸罐的进水口相连。
8.进一步的，所述蒸汽发生器的出盐口通过回盐管与熔盐储热装置的进盐口相连；所述回盐管包括至少一组组合单元；所述组合单元包括第一管体、设置于第一管体两端的法兰盘以及套设于第一管体外侧的第二管体；所述第二管体的两端分别与对应侧的法兰盘密封连接；所述第二管体和第一管体之间形成封闭腔室；所述第二管体上设有分别与封闭腔室连通的蒸汽进口、蒸汽出口和出水口；所述第二管体的蒸汽进口通过第一支管与蒸汽喷射泵的第三端相连；所述第二管体的蒸汽出口通过第二支管与用热单元的蒸汽进口相连。
9.进一步的，所述第二管体的中心轴线与第一管体的中心轴线位于同一平面内，且两者之间设有夹角；所述出水口设置于第二管体的一端。
10.进一步的，所述蒸汽喷射泵的第三端通过第三支管与用热单元的蒸汽进口相连；
所述第一支管、第二支管以及第三支管上分别设有控制阀门。
11.进一步的，所述系统包括控制器；所述控制器分别与所述第一支管、第二支管以及第三支管上的控制阀门相连。
12.进一步的，所述系统包括补水管；所述第二管体的出水口与补水管相连。
13.进一步的，所述蒸汽发生器的补水口与补水管相连
14.进一步的，所述闪蒸罐的出水口通过回水管与蒸汽发生器的补水口相连；所述回水管上设有水泵。
15.进一步的，所述熔盐储热装置包括低温罐、高温罐、连接于低温罐和高温罐之间的输盐管以及设置于输盐管上的熔盐加热器。
16.由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
17.1、本发明通过闪蒸罐和蒸汽喷射泵的配合使用，蒸汽经由用热单元换热后形成的冷凝水或冷凝水混合物进入闪蒸罐中进行闪蒸，从而能够对换热后的冷凝水或冷凝水混合物进行闪蒸再利用，且通过蒸汽喷射泵的引射作用，能够将闪蒸后的蒸汽进行再次输送至用热单元，以进行再次利用，有效减少能源浪费。
18.2、在回盐管出现堵塞等情况时，蒸汽发生器产生的蒸汽能够输送至第一管体和第二管体之间的封闭腔室中，再输送至用热单元，蒸汽在该封闭腔室中流动，能够对第一管体进行加热，进而能够对熔盐进行加热，以防止熔盐在第一管体中结晶，堵塞管道。
附图说明
19.下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
20.图1为本发明的系统原理图；
21.图2为图1中的a处放大图；
22.图3为本发明的第一熔盐管道的剖视图；
23.其中：1、低温罐；11、高温罐；12、加热器；13、熔盐泵；14、输盐管；2、蒸汽发生器；3、闪蒸罐；31、回水管；32、水泵；4、蒸汽喷射泵；41、电磁阀；5、用热单元；6、回盐管；61、第一管体；62、第二管体；621、蒸汽进口；622、蒸汽出口；623、出水口；63、法兰盘；7、第一支管；71、第二支管；72、第三支管；73、控制阀门；74、控制器；8、补水管。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
25.如图1-3所示为本发明所述的一种熔盐储热换热系统，该系统中的熔盐为现有技术中的传热储热介质，该系统包括熔盐储热装置、蒸汽发生器2和用热单元5。本实施例中的蒸汽发生器2为现有技术中的设备，其包括补水口、蒸汽出口、进盐口、出盐口等部位。熔盐储热装置的出盐口通过进盐管与蒸汽发生器2的进盐口相连通。熔盐储热装置的进盐口通过回盐管6与蒸汽发生器2的出盐口相连。通过进盐管和回盐管6的连接，使得熔盐储热装置和蒸汽发生器2之间形成熔盐循环回路，熔盐能够在该熔盐循环回路中循环流动。熔盐在熔盐循环回路中流动过程中，其由熔盐储热装置输出，通过进盐管进入蒸汽发生器2中，储热的熔盐在蒸汽发生器2中换热后，经由回盐管6回流至熔盐储热装置中。其中，蒸汽发生器2
的蒸汽出口不与该熔盐循环回路连通。蒸汽发生器2换热后，热蒸汽由蒸汽出口输出。
26.本实施例中，上述的熔盐储热装置包括低温罐1、高温罐11、连接于低温罐1和高温罐11之间的输盐管14以及安装于输盐管14上的熔盐加热器12。低温罐1用于储存温度较低的熔盐，高温罐11用于储存高温熔盐。位于低温罐1中的熔盐经由该输盐管14输送至高温罐11中。熔盐在该输盐管14中流动过程中，经过熔盐加热器12进行加热升温，以进行储热。熔盐加热器12包括罐体和安装在罐体中的电加热元件。罐体串接在输盐管14上，电加热元件为加热盘管，其外接供电电源。低温罐1和高温罐11上均安装有熔盐泵13。该熔盐泵13用于将低温罐1和高温罐11中的熔盐抽出，以进行输送。
27.本实施例中的系统还包括闪蒸罐3和蒸汽喷射泵4。上述两个设备均为现有技术中的常规部件，工作原理亦为现有技术，不作赘述。蒸汽喷射泵4具有三个连接口，其中蒸汽喷射泵4的第一端通过蒸汽主管与蒸汽发生器2的蒸汽出口相连通。在该蒸汽主管上安装有控制阀门。蒸汽喷射泵4的第二端通过蒸汽分管与闪蒸罐3的蒸汽出口相连，该蒸汽分管上安装有电磁阀41，以控制闪蒸罐3的蒸汽出口的开闭。电磁阀41与中央控制系统相连。蒸汽喷射泵4的第三端通过第三支管72与用热单元5的蒸汽进口621相连。用热单元5的出水口与闪蒸罐3的进水口相连。该用热单元5包括若干组户内供暖设备。在上述的连接方式中，蒸汽发起器2产生的高压蒸汽通过蒸汽喷射泵4输送至用热单元5进行使用，高压蒸汽进行热交换降温后排出冷凝水或者冷凝水和蒸汽的混合物后，进入闪蒸罐3中闪蒸，以在闪蒸罐3中产生低压蒸汽。当需要使用该低压蒸汽时，将电磁阀41打开，在蒸汽喷射泵4的引射作用下，蒸汽发生器2输出的高压蒸汽和该低压蒸汽混合后，输送至用热单元5进行使用。
28.闪蒸罐3的出水口623通过回水管31与蒸汽发生器2的补水口相连。回水管31上安装水泵32和开关阀门。闪蒸罐5排出的冷凝水进入蒸汽发生器2中以再次利用，起到节能减排的作用。
29.前述的回盐管6包括组合单元。组合单元包括第一管体61、焊接于第一管体61两端的法兰盘63以及套装于第一管体61外侧的第二管体62。第二管体62的两端分别与对应侧的法兰盘63通过焊接的方式密封连接，使得第二管体62和第一管体61之间形成封闭腔室。第二管体62上加工有分别与封闭腔室连通的蒸汽进口621、蒸汽出口622和出水口623。第二管体62的蒸汽进口621通过第一支管7与蒸汽喷射泵4的第三端相连。第二管体62的蒸汽出口622通过第二支管71与用热单元5的蒸汽进口621相连。由蒸汽喷射泵4的第三端输出的混合热蒸汽可以经由第一支管7进入封闭腔室中，再通过第二支管71输出至用热单元5处，热蒸汽在封闭腔室中流动，能够对该位置的第一管体61进行加热。该热蒸汽换热后会产生部分冷凝水，该冷凝水从第二管体的出水口623排出。若不排出冷凝水，该冷凝水会对第一管体61和第二管体62产生锈蚀、结垢等危害。
30.该组合单元可以多组通过首尾法兰连接的方式进行组合使用。
31.第二管体62的中心轴线与第一管体61的中心轴线位于同一竖直平面内，且两者之间形成有夹角，使得第二管体62相对于第一管体61倾斜布置。出水口623位于第二管体62的倾斜的一端，从而便于前述的冷凝水从出水口623顺畅排出，不会在封闭腔室中残留。该组合单元形成后的回盐管6可以竖直方向安装以及水平方向安装
32.前述的所述第一支管7、第二支管71以及第三支管72上分别安装有控制阀门73。通过控制上述的控制阀门73的开关，蒸汽喷射泵4的第三端输出的蒸汽可以直接通过第三支
管72输送至用热单元6，也可以通过第一支管7、第二支管71输送至用热单元6。前述的控制阀门73为电动阀门。第一支管7、第二支管71以及第三支管72上的控制阀门73分别与控制器74通过电缆线连接，控制器74可以分别控制上述控制阀门73的开闭。
33.本实施例的系统包括补水管8，第二管体62的出水口623与补水管8相连。蒸汽发生器2的补水口与补水管8相连。在封闭腔室中产生的冷凝水被补水管8收集，并输送至蒸汽发生器2中再次利用，以起到节能减排效果。此外，该补水管8与外部水源连接，以向蒸汽发生器2中补水。
34.本实施例中，蒸汽经由用热单元5换热后形成的冷凝水或冷凝水混合物进入闪蒸罐3中进行闪蒸，从而能够对换热后的冷凝水或冷凝水混合物进行闪蒸再利用，且通过蒸汽喷射泵4的引射作用，能够将闪蒸后的蒸汽进行再次输送至用热单元5，以进行再次利用，有效减少能源浪费。此外，闪蒸罐3排出的冷凝水以及封闭腔室中排出的冷凝水均可以进行有效利用，以减少资源浪费
35.在回盐管6出现堵塞等情况时，蒸汽发生器2产生的蒸汽能够输送至第一管体61和第二管体62之间的封闭腔室中，再输送至用热单元5，蒸汽在该封闭腔室中流动，能够对第一管体61进行加热，进而能够对熔盐进行加热，以防止熔盐在第一管体61中结晶，堵塞管道。
36.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。