太阳能光热电站熔盐传蓄热介质化盐方法及设备技术

太阳能光热电站熔盐传蓄热介质化盐方法及设备，熔盐储槽(8)中安装熔盐循环泵(6)和熔盐输送泵(7)，从熔盐循环泵(6)连接进入熔盐炉(5)底部，并从熔盐炉(5)顶部连接出再接回熔盐储槽(8)，熔盐炉(5)上安装燃烧机(4)，燃烧机(4)的烟道连接进入熔盐炉(5)并且从熔盐炉(5)外壁下部的出烟口接出，在熔盐炉(5)旁安装空气预热器(3)、鼓风机(2)和烟囱(1)，熔盐储槽(8)旁安装螺旋输送机(9)，经过预热管线结构优化后设备工作稳定，原材料利用率和生产收率高，减少硝酸钾、硝酸钠的流失，工作温度稳定较高，工艺调整自控精确，热效率高；运行控制和安全检测可靠便捷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及IPC分类中F24J2/00太阳热的利用技术或者IPC分类中C09K5/00传热、热交换或储热的材料，尤其是太阳能光热电站熔盐传蓄热介质化盐方法及设备。
技术介绍
目前，光热发电在中国太阳能发电政策规划中的地位开始显著提升。太阳能光热发电是太阳能利用中的重要项目之一，只要将太阳能聚集起来，加热工质，驱动汽轮发电机即能发电。光热发电是利用太阳能转化成热能，产生高压蒸汽驱动汽轮机发电。光热发电系统的发电原理与火电系统基本相同，都是通过产生高温高压的蒸汽驱动汽轮机运动，从而带动发电机发电。光热电站通常由太阳能集热场、储能系统、发电系统三大模块组成。在将来技术成熟之后，甚至可应用于沙漠地区，生产干净清洁的绿色能源。太阳能光热发电具备储能调峰作用优势独特，可有效解决光伏、风电等严重的弃光弃风现象。与普通的太阳能发电厂相比，熔盐则是储存大规模电量的最佳方案。如附图1所示，只要将熔盐储存进大的容器内，就几乎可以无限期地保存，进而阳光产生的大量能量也能无限期保存。在熔盐发电厂内，巨型镜子反射阳光，将热量导入装有作为传热和储热介质的熔盐的高塔中。熔盐受热开始流动，并在流经接收装置时加热装置中的水，产生强大的蒸汽以推动汽轮机或斯特林发电工作。蒸汽中含大量能量，能够轻易驱动与接收器相连的涡轮机。涡轮机的机械运动产生电力。因此，熔盐太阳能发电厂是利用炽热的熔盐发电。两者相比，熔盐的最大优势在于它一旦冷却就可以重新利用，更可贵的是，熔盐易于储存。这种太阳能发电方法操作简单，能量转化效率高，没有热量从管中损失，操作温度极限值也较大。光热发电作为调峰利器与其他形式新能源良性互补。和常规的新能源形式如光伏/风电相比，光热作为调峰利器，具有两大独特的优势，可与其他能源形势形成良性互补：1)储能系统实现电站调峰。光热电站作为基础负荷和调峰电源，具有比光伏/风电等新能源更独特的优势。光热电站通过将白天产生的多余热量通过熔盐或导热油等介质储存，在夜间释放热量，产生高温高压蒸汽、驱动汽轮机发电。储热时间根据电站设计要求设定。2)利用余热进行热电联供。光伏直接由光转换成电，无热量产生；而光热发电会产生大量热量，因此可通利用剩余热量进行热电联供。例如张家口示范区70％是冬天采暖的热能需求，采用光热电站可实现热电联供的方式，实现零碳采暖，节约能源。在现有技术条件下，光热电站的成本在190-250$/MWh之间；而与一般光热发电规模相当的传统的化石能源的发电成本只有37-50$/MWh。虽然目前光热电站与传统化石能源相比，在价格上不具备竞争力，但根据报告预测，太阳能热发电很有可能在十到十五年内，有能力把成本降低到50-75$/MWh之间。我国光热资源的1％，就可以解决100％的电力需求。另外，从光照条件来看，全国有三分之二以上的面积可以达到年光照时间2000小时以上。其中有条件发展太阳能电站的沙漠和戈壁面积约为30万平方公里，占我国沙漠面积的33％。仅10万平方公里的年发电量便可达60000亿千瓦时，高于2014年全年的用电需求。另外，从光照条件来看，全国有三分之二以上的面积可以达到年光照时间2000小时以上。其中有条件发展太阳能电站的沙漠和戈壁面积约为30万平方公里，占我国沙漠面积的33％。仅10万平方公里的年发电量便可达60000亿千瓦时，高于2014年全年的用电需求。现有技术中，硝酸钾和硝酸钠是制成熔盐的两种主要化学物质，随着光热发电行业的飞速发展，60％硝酸钠40％硝酸钾二元熔盐是经过实践验证的适合于光热发电系统的成熟储热介质，该熔盐温度高达600℃，并且是有毒物质，并且对设备密封可靠性要求更高。在熔盐传热和储热介质热工循环系统中，化盐技术尤为重要。中国专利申请201420005098.5利用太阳能聚光装置为化学蓄电池提供热能的装置通过太阳能聚光装置为化学蓄电池提供热源，可以优化化学蓄电池内部结构，提高化学蓄电池功率密度，为建立大型功率型化学蓄电站创造条件；太阳能光热发电站配置大型功率型化学蓄电池，可以由电站为化学蓄电池提供热源，同时减少电站对外来电力的依赖，为电站增加新的储能蓄电手段；配有太阳能聚光装置的化学蓄电池还可以单独作为整体储能装置配置给风力或光伏发电站，用以平滑电力参数，提高电力质量。中国专利申请201210210082.3涉及一种光热发电熔盐加热和排放系统，包括熔盐储罐设备、换热系统以及熔盐加热排放设备，所述的三者之间通过管路形成一个密闭的系统；所述的熔盐加热排放设备包括熔盐槽和熔盐炉，所述的熔盐槽和熔盐炉两者之间通过管路连通；所述的熔盐储罐设备为一个或两个或两个以上的熔盐储罐；多个熔盐储罐之间通过管路连接，所述的管路上设置有换热系统。中国专利申请201410536906.5公开了一种太阳能光热发电用的熔盐及其制备方法，所述熔盐由两种不同的硝酸盐组成，所述两种不同的硝酸盐为硝酸钠和硝酸钾。制备方法，以氯化钾、硝酸盐为原料，其包括以下方法步骤：(1)原料溶解，(2)冷却结晶，(3)晶体冲洗，(4)结晶体热溶解，(5)过滤，(6)成品脱水、烘干。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种太阳能光热电站熔盐传蓄热介质化盐方法及设备，运行稳定节能。本专利技术的目的将通过以下技术措施来实现：包括烟囱、鼓风机、空气预热器、燃烧机、熔盐炉、熔盐循环泵、熔盐输送泵、熔盐储槽、螺旋输送机、料仓、电动葫芦和熔盐罐；熔盐储槽中安装熔盐循环泵和熔盐输送泵，从熔盐循环泵连接进入熔盐炉底部，并从熔盐炉顶部连接出再接回熔盐储槽，熔盐炉上安装燃烧机，燃烧机的烟道连接进入熔盐炉并且从熔盐炉外壁下部的出烟口接出，在熔盐炉旁安装空气预热器、鼓风机和烟囱，鼓风机连接进入空气预热器，并且从出烟口连接出进入空气预热器后连接出至烟囱；熔盐输送泵连接进入熔盐罐，熔盐储槽旁安装螺旋输送机，在螺旋输送机进料端上方安装料仓，料仓上方安装电动葫芦。尤其是，从熔盐炉中连接出直接进入燃烧机。尤其是，熔盐炉外壁下部的出烟口接出三个支路管线，其一接入空气预热器后再接出到烟囱，其二直接连接到烟囱，其三直接接入燃烧机，并且这三个支路管线上均安装自控阀。尤其是，熔盐输送泵至熔盐罐管线用电伴热保温，保温温度300℃。尤其是，熔盐炉的熔盐出口温度与燃烧机安装自控联锁，通过控制燃气量进行自动控制。尤其是，输送系统由熔盐输送泵和相关管道组成，熔盐输送泵采用变频控制，并与熔盐储槽液位联锁，保持熔盐储槽液位稳定。尤其是，化盐系统启动：A：第一次启动：向熔盐储槽加水，启动熔盐循环泵，熔盐炉点炉；当熔盐储槽内水温升至60℃时启动熔盐储槽的搅拌器，按60％硝酸钠和40％硝酸钾配比缓慢加入硝酸盐，同时缓慢升温，温度升至90℃后开始有大量气体蒸发，至180℃水分基本蒸出，开始快速升温至350℃；继续向熔盐储槽按配比加入硝酸盐，控制熔盐炉熔盐出口温度稳定，至熔盐储槽液位升至目标液位；启动熔盐输送泵并与熔盐储槽液位联锁，将熔盐送至熔盐罐；B.停车后再次启动：停车后，在熔盐凝固前，将熔盐循环泵及熔盐输送泵提出熔盐储罐；再次启动时，由熔盐循环泵口向熔盐储槽内加入水，同时将熔盐循环泵安装位置熔盐化开；安装并启动熔盐循环泵，启动燃烧机和熔盐炉，缓慢升温，温度升至85℃时确认熔盐储槽内熔盐全部溶化，安装熔本文档来自技高网...

【技术保护点】
太阳能光热电站熔盐传蓄热介质化盐方法及设备，包括烟囱(1)、鼓风机(2)、空气预热器(3)、燃烧机(4)、熔盐炉(5)、熔盐循环泵(6)、熔盐输送泵(7)、熔盐储槽(8)、螺旋输送机(9)、料仓(10)、电动葫芦(11)和熔盐罐(13)；其特征在于，熔盐储槽(8)中安装熔盐循环泵(6)和熔盐输送泵(7)，从熔盐循环泵(6)连接进入熔盐炉(5)底部，并从熔盐炉(5)顶部连接出再接回熔盐储槽(8)，熔盐炉(5)上安装燃烧机(4)，燃烧机(4)的烟道连接进入熔盐炉(5)并且从熔盐炉(5)外壁下部的出烟口接出，在熔盐炉(5)旁安装空气预热器(3)、鼓风机(2)和烟囱(1)，鼓风机(2)连接进入空气预热器(3)，并且从出烟口连接出进入空气预热器(3)后连接出至烟囱(1)；熔盐输送泵(7)连接进入熔盐罐(13)，熔盐储槽(8)旁安装螺旋输送机(9)，在螺旋输送机(9)进料端上方安装料仓(10)，料仓(10)上方安装电动葫芦(11)。

【技术特征摘要】
1.太阳能光热电站熔盐传蓄热介质化盐方法及设备，包括烟囱(1)、鼓风机(2)、空气预热器(3)、燃烧机(4)、熔盐炉(5)、熔盐循环泵(6)、熔盐输送泵(7)、熔盐储槽(8)、螺旋输送机(9)、料仓(10)、电动葫芦(11)和熔盐罐(13)；其特征在于，熔盐储槽(8)中安装熔盐循环泵(6)和熔盐输送泵(7)，从熔盐循环泵(6)连接进入熔盐炉(5)底部，并从熔盐炉(5)顶部连接出再接回熔盐储槽(8)，熔盐炉(5)上安装燃烧机(4)，燃烧机(4)的烟道连接进入熔盐炉(5)并且从熔盐炉(5)外壁下部的出烟口接出，在熔盐炉(5)旁安装空气预热器(3)、鼓风机(2)和烟囱(1)，鼓风机(2)连接进入空气预热器(3)，并且从出烟口连接出进入空气预热器(3)后连接出至烟囱(1)；熔盐输送泵(7)连接进入熔盐罐(13)，熔盐储槽(8)旁安装螺旋输送机(9)，在螺旋输送机(9)进料端上方安装料仓(10)，料仓(10)上方安装电动葫芦(11)。2.如权利要求1所述的太阳能光热电站熔盐传蓄热介质化盐方法及设备，其特征在于，从熔盐炉(5)中连接出直接进入燃烧机(4)。3.如权利要求1所述的太阳能光热电站熔盐传蓄热介质化盐方法及设备，其特征在于，熔盐炉(5)外壁下部的出烟口接出三个支路管线，其一接入空气预热器(3)后再接出到烟囱(1)，其二直接连接到烟囱(1)，其三直接接入燃烧机(4)，并且这三个支路管线上均安装自控阀。4.如权利要求1所述的太阳能光热电站熔盐传蓄热介质化盐方法及设备，其特征在于，熔盐输送泵(7)至熔盐罐(13)管线用电伴...

【专利技术属性】
技术研发人员：茆晓宝，温红博，顾建，宋玉东，王新梅，张建民，李胤，周彦鹏，
申请(专利权)人：新疆硝石钾肥有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65