熔盐储罐保温结构基础制造技术

技术编号:18429922 阅读:11 留言:0更新日期:2018-07-12 03:00
本实用新型专利技术涉及一种熔盐储罐保温结构基础,属于太阳能发电技术领域。本实用新型专利技术由上到下依次为耐形变结构、保温结构、钢筋混凝土底板,钢环墙置于钢筋混凝土底板上,保温结构为压实的级配良好的陶粒,跟随钢环墙达到高温下的变形协调;耐形变结构为紧贴储罐底板下表面的干砂层,可以将储罐底板发生热形变时的位移产生的滑动摩擦转化为滚动摩擦;钢筋混凝土底板中嵌有空气冷却管,可以降低混凝土底板的温度,避免高温形变开裂。本实用新型专利技术采用了保温隔热措施、耐形变结构和散热结构,实现了既能对储罐内的介质保温,又能耐受高温形变和压力承载的功能,避免熔盐储罐基础沉降过大和不均匀沉降导致的储罐倾斜或失稳,甚至引发储罐破裂等次生危害。

Thermal insulation foundation of molten salt storage tank

The utility model relates to a molten salt storage tank insulation structure foundation, which belongs to the solar power generation technology field. The utility model, from top to bottom, is a deformation resistant structure, a thermal insulation structure, a reinforced concrete floor, and a steel ring wall placed on a reinforced concrete floor. The heat preservation structure is a compacted grain with good gradation, and the deformation is coordinated with the steel ring wall at high temperature, and the deformation resistant structure is a dry sand layer closely attached to the bottom surface of the tank floor. The sliding friction produced by the displacement of the tank floor is transformed into rolling friction, and the reinforced concrete floor is embedded with the air cooling tube, which can reduce the temperature of the concrete floor and avoid the high temperature deformation and cracking. The utility model adopts the thermal insulation measures, the deformation resistant structure and the heat dissipation structure, which can not only keep the insulation of the medium in the storage tank, but also withstand the function of high temperature deformation and pressure bearing, so as to avoid the incline or instability of the storage tank caused by the large settlement and uneven settlement of the molten salt storage tank, and even cause the secondary danger of the storage tank rupture. Harm.

【技术实现步骤摘要】
熔盐储罐保温结构基础
本技术涉及一种熔盐储罐保温结构基础,属于太阳能发电

技术介绍
在太阳能发电领域,通常将太阳能的辐射能通过加热熔盐转化为高温熔盐的热能便于存储。在光能发电站需要储能的高温熔盐量体量巨大,高达万吨,高温熔盐储罐体积和重量巨大,对地基的承载力和耐热性要求很高。目前国内的太阳能发电领域的熔盐储罐地基基础没有相关的设计规范,现行的《钢制储罐地基基础设计规范》GB50473对介质自重大于10KN/m3储罐基础设计也没有做出规定。规范中要求对储罐内储存介质最高温度高于90℃,与罐底板接触的储罐基础表面,应采取隔热措施。现行的《混凝土结构设计规范》GB50010-2010中规定普通混凝土的环境温度不得高于60℃。现熔盐储罐内介质自重约18.76KN/m3,高温熔盐储罐介质设计温度为590℃,工艺专业要求对储罐基础尽量减少热量损失,所以对熔盐储罐基础要采取保温隔热措施。同时,由于储罐温度过高,经过保温处理后仍然会有热量传导给钢筋混凝土底板,而钢筋混凝土底板温度不应过高,一则会因为受热容易产生温度裂缝且强度降低,二则温度过高会导致地基土内水分蒸发,地基承载力降低,因而熔盐储罐地基产生沉降过大和不均匀沉降,导致熔盐储罐倾斜或失稳,甚至产生储罐破裂,造成严重的次生灾害。
技术实现思路
本技术的目的在于克服熔盐储罐基础保温结构隔热效果不理想、底层散热不良、不耐形变的缺陷,提出了熔盐储罐保温结构基础,其通过采用了保温隔热措施、耐形变结构和散热结构,实现了既能对储罐内的介质保温,又能耐受高温形变和压力承载,不将多余热量传导给地基的功能。本技术是采用以下的技术方案实现的:本技术所述的熔盐储罐保温结构基础,由上到下依次为耐形变结构、保温结构、钢筋混凝土底板,其中钢环墙置于钢筋混凝土底板上,所述保温结构为填充在钢环墙内的陶粒。陶粒为铝钒土陶粒、页岩陶粒、煤矸石陶粒、粉煤灰陶粒中的一种或几种。耐形变结构为紧贴储罐底板下表面的干砂层。干砂层在保温结构基础的顶层,直接与储罐底板下表面接触,使储罐底板升温形变时,与干砂层产生相对位移时是滚动摩擦而非滑动摩擦。干砂层厚度由储罐底部中心向四周逐渐减小。干砂层整体呈现圆锥状。干砂层厚度的坡度为1.5-3%,最外层厚度为100mm。钢筋混凝土底板中设有空气冷却管,中部嵌于钢筋混凝土底板中,两端伸出地面。空气冷却管两端与风机风道相通,产生气流带走钢筋混凝土底板中的多余热量,避免其温度过高。空气冷却管优选在钢筋混凝土底板中紧密平行排布。空气冷却管可以是管道,也可以是在钢筋混凝土底板制作过程中预留的管腔。空气冷却管按照进出风方向交错布置。钢环墙与钢筋混凝土底板接触面设有环形钢底座。钢筋混凝土底板下设有垫层。本技术的有益效果是:(1)本技术通过在储罐底板下设置具有坡度的干砂层,在储罐介质温度升高时,让储罐底板随干砂的自然坡度径向膨胀,变滑动摩擦为滚动摩擦,避免储罐底板下方支撑物受热膨胀变形。(2)本技术将传统基础中的钢筋混凝土环墙改为钢环墙,能随环墙内陶粒温度升高,产生温度应力和变形,钢环墙内的陶粒可以跟随其变形,达到高温下的变形协调。(3)本技术利用陶粒作为保温隔热材料,导热系数和堆积密度小,级配良好,且具有一定的抗压强度,分层压实后作为保温隔热措施,能够起到很好的保温效果,避免温降,同时不会导致承受力不足而塌陷。(4)本技术在钢筋混凝土底板中部设置有空气冷却管,可以根据规范要求以及混凝土受热温度,调整空气流速,降低钢筋混凝土底板的温度,保证了钢筋混凝土底板强度和地基承载力,避免熔盐储罐基础沉降过大和不均匀沉降导致的储罐倾斜或失稳,甚至引发储罐破裂等次生危害。附图说明图1是熔盐储罐保温结构基础纵向剖面示意图。图中:1、储罐;2、储罐底板;3、花岗岩碎石环梁;4、干砂层;5、陶粒;6、钢环墙;7、钢筋混凝土底板;8、空气冷却管;9、垫层;10、地基;11、环形钢底座。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术作进一步说明。如图1所示,本技术所述的一种熔盐储罐保温结构基础,由上到下依次为耐形变结构、保温结构、钢筋混凝土底板7,其中钢环墙6置于钢筋混凝土底板7上,钢环墙6与钢筋混凝土底板7接触面设有环形钢底座11,钢筋混凝土底板7下设有垫层9。所述保温结构为填充在钢环墙6内的陶粒5。耐形变结构为紧贴储罐底板2下表面的干砂层4,干砂层4厚度由储罐1底部中心向四周逐渐减小,干砂层4厚度的坡度为1.5%,最外层厚度为100mm。钢筋混凝土底板7中设有空气冷却管8,空气冷却管8中部嵌于钢筋混凝土底板7中,两端伸出地面,空气冷却管8在钢筋混凝土底板7中紧密平行排布,按照进出风方向交错布置。一项目,高温熔盐储罐1介质温度350℃,直径为16000mm。储罐底板2外缘下方设有花岗岩碎石环梁3,中部为干砂层4。干砂层4为圆锥状,从储罐1中心向四周厚度逐渐减小,坡度为1.5%,最薄处为100mm。干砂层4与花岗岩碎石环梁3下方为保温隔热陶粒5,选用的保温隔热材料陶粒5为铝矾土陶粒,粒径为5~20mm,级配良好,堆积密度≤550Kg/m3,经试验测定的导热系数≤0.30W/(m·K),厚度为1300mm。厚度为25mm的钢环墙6放置于保温陶粒5下方的厚度为600mm的钢筋混凝土底板7上的环形钢底座11上,将保温陶粒5紧束在其中。钢筋混凝土底板7内嵌有18根空气冷却管8,选用的空气冷却管8直径114mm,根据进出风方向交错并行布置,空气冷却管8两端伸出地面,与风机风道相连。钢筋混凝土底板7下设有垫层9,垫层9下为天然地基10或桩基。本技术在使用过程中的情况如下所述:当储罐1内介质温度升高时,储罐1罐壁和储罐底板2会向外膨胀,储罐底板2因底部铺有干砂层4,储罐底板2可以顺着干砂层4的自然坡度自由径向膨胀,因为在储罐底板2与干砂之间形成的是滚动摩擦,不会造成形变和应力集中。作为保温隔热材料陶粒5的温度会随着介质温度升高而升高,钢环墙6会产生温度应力和变形,钢环墙6内的陶粒5在储罐1和介质的压力作用下可以跟随其变形,达到高温下的变形协调。为了防止热量传递给底部的钢筋混凝土底板7,避免其因温度过高而强度降低,根据温度场分析结果,计算出钢筋混凝土底板7内空气冷却管8的轴流风机的功率,调整功率大小带走热量,起到很好的散热作用。当干砂层4坡度为2%或3%时,能起到相近的有益效果。保温陶粒5有多种选择,可选用铝钒土陶粒、页岩陶粒、煤矸石陶粒、粉煤灰陶粒中一种或几种的混合。陶粒5的厚度和选用类型应根据熔盐储罐1的介质温度、介质高度和储罐1直径,建立温度场进行分析后做出合适的选择。钢环墙6的厚度,根据《钢制储罐地基基础设计规范》GB50473,储罐1介质、高度、温度和抗震等相关要求计算得出。当然,上述内容仅为本技术的较佳实施例,不能被认为用于限定对本技术的实施例范围。本技术也并不仅限于上述举例,本
的普通技术人员在本技术的实质范围内所做出的均等变化与改进等,均应归属于本技术的专利涵盖范围内。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种熔盐储罐保温结构基础,其特征在于,由上到下依次为耐形变结构、保温结构、钢筋混凝土底板(7),其中钢环墙(6)置于钢筋混凝土底板(7)上,所述保温结构为填充在钢环墙(6)内的陶粒(5);所述耐形变结构为紧贴储罐底板(2)下表面的干砂层(4)。

【技术特征摘要】
1.一种熔盐储罐保温结构基础,其特征在于,由上到下依次为耐形变结构、保温结构、钢筋混凝土底板(7),其中钢环墙(6)置于钢筋混凝土底板(7)上,所述保温结构为填充在钢环墙(6)内的陶粒(5);所述耐形变结构为紧贴储罐底板(2)下表面的干砂层(4)。2.根据权利要求1所述的熔盐储罐保温结构基础,其特征在于:所述干砂层(4)厚度由储罐(1)底部中心向四周逐渐减小。3.根据权利要求2所述的熔盐储罐保温结构基础,其特征在于:所述干砂层(4)厚度的坡度为1.5-3%,最外层厚度为100mm。4.根据权利要求1所述的熔盐储罐保温结构基础,其特征在于:所述钢...

【专利技术属性】
技术研发人员:李娟侯波杨祖强侯京立夏宁聂洪强陈涛
申请(专利权)人:山东三维石化工程股份有限公司
类型:新型
国别省市:山东,37

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