一种相变储热介质熔化炉制造技术

本实用新型专利技术涉及一种相变储热介质熔化炉，具有炉体；所述炉体上设有用于加注相变储热介质的加注口和用于流出液态相变储热介质的排出口；炉体内排布设有至少一组用于流通燃烧气体的加热管组；所述加热管组包括至少一根加热管；加热管沿燃烧气体流通方向依次包括入口部、换热部和出口部；炉体的外部设有夹套；夹套与炉体的外壁形成换热腔；换热腔内布设有余热回收管组；各加热管组的出口部均与换热腔连通，换热腔上设有用于烟气排出且与换热腔连通的排烟管；所述余热回收管组的进口和出口均穿出换热腔。本实用新型专利技术将余热回收与炉体一体化设计，不仅免除了外部余热回收装置，减小了占地面积，而且在余热回收的同时也保证了烟气排放标准。

A melting furnace of phase change heat storage medium

【技术实现步骤摘要】
一种相变储热介质熔化炉
本技术涉及一种相变储热介质熔化炉。
技术介绍
太阳能光热发电系统中储能是关键且必不可少的一个重要环节，储能介质多为相变的储热介质，如熔融盐。通过储热介质的相变达到吸热和放热，从而实现储能功能。在太阳能光热发电系统中相变储热介质熔化炉是最常见的储热装置，其通常采用的相变介质为熔融盐。相变介质熔化炉通常是利用加热管内流通的燃烧气体对相变介质进行加热。燃烧气体产生的烟气往往温度很高，直接排放会造成环境安全隐患，为此中国和世界其他一些国家对此烟气的排放温度进行了设定。为了提高能量利用，传统的相变储热介质熔化炉往往会在排烟管的末端接一个余热回收装置，一是为了对烟气进行降温，而是对烟气的余热进行回收利用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种余热回收利用率高，余热回收设计巧妙的相变储热介质熔化炉。实现本技术目的的技术方案是：本技术具有炉体；所述炉体上设有用于加注相变储热介质的加注口和用于流出液态相变储热介质的排出口；炉体内排布设有至少一组用于流通燃烧气体的加热管组；所述加热管组包括至少一根加热管；加热管沿燃烧气体流通方向依次包括入口部、换热部和出口部；炉体的外部设有夹套；夹套与炉体的外壁形成换热腔；换热腔内布设有余热回收管组；各加热管组的出口部均与换热腔连通，换热腔上设有用于烟气排出且与换热腔连通的排烟管；所述余热回收管组的进口和出口均穿出换热腔。上述换热部沿炉体的内壁设置且呈螺旋分布。作为优化设计，上述出口部沿水平方向向炉体的外侧壁延伸；所述夹套设置在炉体的外侧壁的外部；所述炉体的外侧壁与夹套形成换热腔。作为变形设计，上述换热部沿燃烧气体流通方向依次包括外环部、可让燃烧气体回转流通的回转部以及内环部；外环部沿炉体的内壁环形设置，内环部位于外环部的内侧，并沿外环部设置；外环部的一端与入口部连接，外环部的另一端与回转部的一端连接，回转部的另一端与内环部的一端连接，内环部的另一端与出口部连接；外环部内的燃烧气体流通方向与内环部内的燃烧气体流通方向相反。因此加热管组可以设计成一根粗径的加热管，如此设计能够增加燃烧气体的通入量，并且通过其燃烧气体回转功能，能够有效提升加热效率。作为优化设计，上述余热回收管组与换热腔形成用于烟气排放的迂回型换热通道。作为进一步设计，上述迂回型换热通道呈S型或U型。作为进一步优化设计，上述炉体内沿垂直方向排布有多组用于流通燃烧气体的加热管组。如此设计是为了可以让炉体内凝固的相变介质从上至下依次进行熔融，从而防止熔融时气体无法排出的问题。同时还包括可与鼓风机连接的进风集箱，以及出风集箱；所述余热回收管组包括多根换热管；所述进风集箱和出风集箱分别相对设置在炉体的底部和顶部；各换热管排布在换热腔内，且各换热管的两端均分别与进风集箱和出风集箱连接相通。作为优化设计，各换热管均以炉体的中心轴线为螺旋中心轴线进行螺旋排布。上述进风集箱和出风集箱均呈环形分布；进风集箱和出风集箱与炉体同轴。上述入口部沿水平方向向炉体的外侧壁延伸，且穿过夹套后与外部连通。同时还包括燃烧器；所述加热管的入口部与加热腔连接相通；所述夹套上设有支撑管；所述加热腔设置在支撑管内；所述燃烧器固定连接在支撑管上并与支撑管形成密封；燃烧器的加热烧嘴伸入加热腔内。出风集箱的出风口通过管道与燃烧器的进气管连接相通。上述加热管组包括多根加热管。上述入口部沿垂直方向向炉体的顶部延伸，且穿过炉体的顶部后与外部连通。出风集箱的出风口通过管道与燃烧器的进气管连接相通。上述炉体的外侧壁上设有与换热腔隔绝的集箱，所述加热管的入口部伸入集箱内并与加热腔连接，加热腔部分或全部位于集箱内；所述余热回收管组均绕开集箱。作为优化设计，上述加热管的换热部沿燃烧气体流通方向依次包括外环部、可让燃烧气体回转流通的回转部以及内环部；外环部沿炉体的内壁环形设置，内环部位于外环部的内侧，并沿外环部设置；外环部的一端与入口部连接，外环部的另一端与回转部的一端连接，回转部的另一端与内环部的一端连接，内环部的另一端与出口部连接；外环部内的燃烧气体流通方向与内环部内的燃烧气体流通方向相反。本技术具有积极的效果：(1)本技术在炉体上设计换热腔，通过换热腔内的余热回收组件可以将高温烟气的热量进行很好地回收利用；同时根据排放标准，通过余热回收组件免除了外部余热回收装置，可以将烟气直接排放；(2)本技术中加热管组的换热部呈螺旋分布是为了保证加热管能够与炉体管内的相变介质充分接触，保证对相变介质的充分加热；(3)本技术中出口部沿水平方向向炉体的外侧壁延伸，且与换热腔连通，一是为了沿炉体的垂直方向上可以尽量多的排布加热管，二是为了让烟气能够更快地排放出去；(4)本技术中余热回收管组与换热腔形成用于烟气排放的迂回型换热通道，是为了让增加换热面积，在提高余热回收效率的同时，也让余热回收管组的整体体积大大缩小，从而缩小整个相变储热介质熔化炉的体积；(5)本技术中余热回收管组内的换热介质为空气，为了更好的进行换热，通过进风集箱和出风集箱能够更好地将余热回收管组内的空气进行流通，从而保证换热效率；(6)本技术中组成余热回收管组的换热管采用螺旋排布是为了增加换热时间，提高换热效果；(7)本技术中进风集箱和出风集箱均呈环形分布是为了加强气流旋转，提高换热管内的空气排放速度，从而增加换热效率；(8)本技术中加热管组通过多根加热管能够更加高效为相变介质进行储能；(9)本技术中换热腔可以起到保温的作用，并且可以对炉体内的相变介质进行再加热；(10)本技术中将从出风集箱出来的高温空气通过管道通入燃烧器的进气管，从而将高温空气作为燃烧器的助燃空气，进一步提高能效；(11)本技术通过集箱的设计可将燃烧环境内的空气为干净的气体，即通过集箱设计，能有效防止换热腔内的烟气参与加热管的燃烧加热，有效保证燃烧效率；(12)本技术中加热管的换热部设计成由外环部、可让燃烧气体回转流通的回转部以及内环部，是为了增强局部加热效果。附图说明为了使本技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明，其中图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的剖视图；图3为本技术中加热腔与加热管组的结构示意图；图4为本技术实施例三的结构示意图；图5为本技术实施例二的结构示意图；图6为本技术实施例二中余热回收管组与集箱的结构示意图；图7为本技术实施例五中加热腔与加热管组的结构示意图。具体实施方式(实施例一)见图1至图3，本技术具有炉体1；所述炉体1上设有用于加注相变储热介质的加注口2和用于流出液态相变储热介质的排出口3；炉体1内排布设有至少一组用于流通燃烧气体的加热管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相变储热介质熔化炉，具有炉体(1)；所述炉体(1)上设有用于加注相变储热介质的加注口(2)和用于流出液态相变储热介质的排出口(3)；炉体(1)内排布设有至少一组用于流通燃烧气体的加热管组(4)；所述加热管组(4)包括至少一根加热管(41)；加热管(41)沿燃烧气体流通方向依次包括入口部、换热部(411)和出口部(412)；其特征在于：炉体(1)的外部设有夹套(11)；夹套(11)与炉体(1)的外壁形成换热腔(12)；换热腔(12)内布设有余热回收管组(5)；各加热管组(4)的出口部(412)均与换热腔(12)连通，换热腔(12)上设有用于烟气排出且与换热腔(12)连通的排烟管(6)；所述余热回收管组(5)的进口和出口均穿出换热腔(12)。/n

【技术特征摘要】
1.一种相变储热介质熔化炉，具有炉体(1)；所述炉体(1)上设有用于加注相变储热介质的加注口(2)和用于流出液态相变储热介质的排出口(3)；炉体(1)内排布设有至少一组用于流通燃烧气体的加热管组(4)；所述加热管组(4)包括至少一根加热管(41)；加热管(41)沿燃烧气体流通方向依次包括入口部、换热部(411)和出口部(412)；其特征在于：炉体(1)的外部设有夹套(11)；夹套(11)与炉体(1)的外壁形成换热腔(12)；换热腔(12)内布设有余热回收管组(5)；各加热管组(4)的出口部(412)均与换热腔(12)连通，换热腔(12)上设有用于烟气排出且与换热腔(12)连通的排烟管(6)；所述余热回收管组(5)的进口和出口均穿出换热腔(12)。


2.根据权利要求1所述的一种相变储热介质熔化炉，其特征在于：所述换热部(411)沿炉体(1)的内壁设置且呈螺旋分布。


3.根据权利要求2所述的一种相变储热介质熔化炉，其特征在于：所述出口部(412)沿水平方向向炉体(1)的外侧壁延伸；所述夹套(11)设置在炉体(1)的外侧壁的外部；所述炉体(1)的外侧壁与夹套(11)形成换热腔。


4.根据权利要求3所述的一种相变储热介质熔化炉，其特征在于：所述余热回收管组(5)与换热腔(12)形成用于烟气排放的迂回型换热通道。


5.根据权利要求4所述的一种相变储热介质熔化炉，其特征在于：所述迂回型换热通道呈S型或U型。


6.根据权利要求3所述的一种相变储热介质熔化炉，其特征在于：所述炉体(1)内沿垂直方向排布有多组用于流通燃烧气体的加热管组(4)。


7.根据权利要求3所述的一种相变储热介质熔化炉，其特征在于：还包括可与鼓风机连接的进风集箱(7)，以及出风集箱(8)；所述余热回收管组(5)包括多根换热管；所述进风集箱(7)和出风集箱(8)分别相对设置在炉体(1)的底部和顶部；各换热管排布在换热腔(12)内，且各换热管的两端均分别与进风集箱(7)和出风集箱(8)连接相通。


8.根据权利要求7所述的一种相变储热介质熔化炉，其特征在于：各换热管均以炉体(1)的中心轴线为螺旋中心轴线进行螺旋排布。


9.根据权利要求8所述的一种相变储热介质熔化炉，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷苏，
申请(专利权)人：江苏联储能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32