一种储热熔盐除湿干燥自平衡系统及方法技术方案

本申请提出一种储热熔盐除湿干燥自平衡系统及方法，通过高温熔盐罐和低温熔盐罐之间增设平衡管，当熔盐在高温熔盐罐和低温熔盐罐间转运时，同时高温熔盐罐和低温熔盐罐内的空气流动方向与熔盐转运方向相反，保证系统中熔盐的总体积和空气体积不变，减少了外界空气进入高温熔盐罐和低温熔盐罐的几率；同时与平衡管连通的空气管路上设置有空气干燥器，当系统中熔盐体积减小，需要外界空气进入系统内时，外界湿空气通过空气管路流经空气干燥器，并经其中的除湿变色树脂除去水份后再进入系统，从而有效避免熔盐和湿空气的接触，降低熔盐含水率和降低熔盐系统的腐蚀速率，显著提升了熔盐储热储汽系统的安全性、稳定性。稳定性。稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种储热熔盐除湿干燥自平衡系统及方法


[0001]本申请涉及熔盐储热储
，尤其涉及一种储热熔盐除湿干燥自平衡系统及方法。

技术介绍

[0002]近年来随着熔盐储热技术得到不断发展，熔盐储热技术在工业生产、商业应用和城市供暖领域得到越来越广泛的深入应用。熔盐储热技术不仅可以用于储热，在制热领域也有应用，一些城市的采暖设施利用熔盐储热技术，实现清洁、高效供暖。在自然能源储能方面，熔盐储热技术在太阳能光热、风能等领域都得到应用，一些太阳能光热发电站采用熔盐储热系统，以提高发电的可靠性和发电量。
[0003]随着熔盐储热系统的大规模应用，对熔盐储热系统的安全性、可靠性也提出了更高的要求。当熔盐中含水量过高时熔盐腐蚀与水溶液腐蚀相同的电化学腐蚀过程，这是熔盐腐蚀的主要形式，不同的行业和应用领域也可能存在不同的标准要求。但是，可以参考国际标准ISO 15971：2010“太阳能系统
‑
热储能
‑
熔盐储热系统”，该标准规定了熔盐储热系统中水分含量的限制。其中，对于NaNO2‑
NaNO3混合物，水分含量不应超过50ppm；对于NaK
‑
NaKCO3混合物，水分含量不应超过10ppm。需要注意的是，这个标准仅作为参考，具体的应用场景和要求可能有所不同，应根据具体情况制定相应的标准和限制。由于在熔盐储热储汽领域熔盐使用温度更低，水份对熔盐系统腐蚀影响也更大，由于水份在空气中普遍存在，储热熔盐如果在使用过程中长期接触湿空气，熔盐具有一定吸水性，致使熔盐含水量增高，从而引起熔盐对储热系统设备的腐蚀。

技术实现思路

[0004]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本申请的目的在于提出一种储热熔盐除湿干燥自平衡系统及方法，通过高温熔盐罐和低温熔盐罐之间增设平衡管，当熔盐在高温熔盐罐和低温熔盐罐间转运时，同时高温熔盐罐和低温熔盐罐内的空气流动方向与熔盐转运方向相反，保证系统中熔盐的总体积和空气体积不变，减少了外界空气进入高温熔盐罐和低温熔盐罐的几率；同时与平衡管连通的空气管路上设置有空气干燥器，空气干燥器内设置有除湿变色树脂，当系统中熔盐体积减小，需要外界空气进入系统内时，外界湿空气通过空气管路流经空气干燥器，并经其中的除湿变色树脂除去水份后再进入系统。从而有效避免熔盐和湿空气的接触，降低熔盐含水率，从而降低熔盐系统的腐蚀速率，以及显著提升熔盐储热储汽系统的安全性、稳定性。
[0006]为达到上述目的，根据本申请的第一个方面提出了一种储热熔盐除湿干燥自平衡系统，包括
[0007]熔盐储能组件；其包括低温熔盐罐、加热器、高温熔盐罐、供热交换器依次连接组成的熔盐循环回路；所述低温熔盐罐和所述高温熔盐罐中分别容置有不同温度的熔盐；
[0008]除湿平衡组件，其包括平衡管和除湿组件；所述平衡管的两端分别连通所述低温熔盐罐和所述高温熔盐罐，以使所述低温熔盐罐和所述高温熔盐罐内的空气相互流通；所述平衡管还与空气管路连通，且所述除湿组件设置在所述空气管路上，以使进入所述空气管路内的外界湿空气经过所述除湿组件干燥后，通入所述平衡管内用于补充所述熔盐储能组件内的空气。
[0009]在一些实施例中，所述除湿组件包括空气干燥器和填充在所述空气干燥器内的变色树脂，所述变色树脂吸收外界湿空气中的水至设定量时，通过变换颜色指示其失效。
[0010]在一些实施例中，所述除湿组件还包括监视器，所述监视器用于监测所述变色树脂的颜色。
[0011]在一些实施例中，所述除湿平衡组件还包括再生组件；所述再生组件与所述除湿组件连接，用于对所述变色树脂除湿再生。
[0012]在一些实施例中，所述再生组件包括空气泵和与所述空气泵连通的再热空气管路，其中部分所述再热空气管路埋设在所述高温熔盐罐的熔盐内，用于加热所述再热空气管路中的外界湿空气为再热空气；所述再热空气通入所述空气干燥器内，用于所述变色树脂再生。
[0013]在一些实施例中，所述低温熔盐罐和所述高温熔盐罐上均设置有安全阀组；其中安全阀组包括正压安全阀和负压安全阀；所述正压安全阀用于将所述低温熔盐罐和所述高温熔盐罐内的空气直接排出；所述负压安全阀用于将低温熔盐罐和所述高温熔盐罐内的空气与所述空气管路连通。
[0014]在一些实施例中，根据所述空气管路内外界湿空气的流通方向，所述负压安全阀与所述空气管路的连接点位于所述除湿组件的下游。
[0015]在一些实施例中，所述熔盐循环回路上分别设置有与所述低温熔盐罐和所述高温熔盐罐对应的泵件。
[0016]在一些实施例中，所述加热器利用蒸汽对所述低温熔盐罐输出的熔盐加热；所述供热交换器中利用所述高温熔盐罐输出的熔盐对除盐水加热。
[0017]根据本申请的第二个方面提出了一种储热熔盐除湿干燥自平衡方法，利用上述任一实施例中提出的所述系统进行熔盐储热储能；包括以下过程：
[0018]储能阶段：低温熔盐罐输出低温熔盐至加热器中升温，加热后的熔盐储存在高温熔盐罐中；同时所述高温熔盐罐中的气体通过平衡管进入所述低温熔盐罐；
[0019]释能阶段：所述高温熔盐罐输出高温熔盐至供热交换器中与除盐水换热，将除盐水变成高温蒸汽输出热能，同时所述高温熔盐变为低温熔盐储存在低温熔盐罐；
[0020]在储能阶段和/或释能阶段，在设定条件下外界湿空气经过除湿组件干燥后，通入所述平衡管内用于补充所述低温熔盐罐和所述高温熔盐罐中的空气。
[0021]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0022]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0023]图1是本申请一实施例提出的储热熔盐除湿干燥自平衡系统的结构示意图；
[0024]图2是本申请一实施例提出的储热熔盐除湿干燥自平衡系统的结构示意图；
[0025]图3是本申请一实施例提出的储热熔盐除湿干燥自平衡系统的结构示意图；
[0026]图4是本申请一实施例提出的储热熔盐除湿干燥自平衡方法流程图；
[0027]图中，1、低温熔盐罐；2、低温熔盐泵；3、加热器；4、高温熔盐罐；5、高温熔盐泵；6、供热交换器；7、空气干燥器；8、第一正压安全阀；9、第一负压安全阀；10、低温熔盐罐呼吸阀；11、高温熔盐罐呼吸阀；12、第二负压安全阀；13、第二正压安全阀；14、空气泵；15、再热空气管路；16、平衡管。
具体实施方式
[0028]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储热熔盐除湿干燥自平衡系统，其特征在于，包括熔盐储能组件；其包括低温熔盐罐、加热器、高温熔盐罐、供热交换器依次连接组成的熔盐循环回路；所述低温熔盐罐和所述高温熔盐罐中分别容置有不同温度的熔盐；除湿平衡组件，其包括平衡管和除湿组件；所述平衡管的两端分别连通所述低温熔盐罐和所述高温熔盐罐，以使所述低温熔盐罐和所述高温熔盐罐内的空气相互流通；所述平衡管还与空气管路连通，且所述除湿组件设置在所述空气管路上，以使进入所述空气管路内的外界湿空气经过所述除湿组件干燥后，通入所述平衡管内用于补充所述熔盐储能组件内的空气。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述除湿组件包括空气干燥器和填充在所述空气干燥器内的变色树脂，所述变色树脂吸收外界湿空气中的水至设定量时，通过变换颜色指示其失效。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述除湿组件还包括监视器，所述监视器用于监测所述变色树脂的颜色。4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述除湿平衡组件还包括再生组件；所述再生组件与所述除湿组件连接，用于对所述变色树脂除湿再生。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述再生组件包括空气泵和与所述空气泵连通的再热空气管路，其中部分所述再热空气管路埋设在所述高温熔盐罐的熔盐内，用于加热所述再热空气管路中的外界湿空气为再热空气；所述再热空气通入所述空气干燥器内，用于所述变色树脂再生。6.根据权利要求5所述的系...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚建涛，张贵泉，龙国军，王宁飞，刘薇，陈甜甜，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：