一种熔盐线性菲涅尔式集热器的熔盐放空装置及方法
专利摘要:本发明公开了一种熔盐线性菲涅尔式集热器的熔盐放空装置及方法,装置包括通过输气管道依次连通的空气压缩机、空气加热器和吹扫机构,所述吹扫机构的出气端与熔盐线性菲涅尔式集热器回路的熔盐输入管连通。当集热器停工时,启动上述装置,空气经压缩和加热后通过吹扫机构吹扫至熔盐线性菲涅尔式集热器回路中,将液态熔盐吹扫离开集热管,从而保证了在夜间或其他不吸热情况下集热管内基本无熔盐残留凝固,确保下次启动时集热管内的畅通。避免了熔盐在集热管内强制循环流动的防凝方式导致的散热损失,可获得更高的光热发电量。
专利说明:一种熔盐线性菲涅尔式集热器的熔盐放空装置及方法 技术领域 本发明属于太阳能光热利用技术领域,尤其涉及一种熔盐线性菲涅尔式集热器的熔盐放空装置。 背景技术 目前国内太阳能热发电技术研究和项目建设刚刚兴起,熔盐线性菲涅尔式太阳能集热技术路线具有抗风性强、集热稳定性好等优点,且国内外有多个已建成或在建的熔盐线性菲涅尔光热发电项目,是太阳能热发电领域不可或缺的技术路线之一。 由于熔盐线性菲涅尔式集热器的聚光精度相对略低,其集热管的直径为125mm,大于槽式集热管直径,散热面积较大;同时,用于光热发电站的二元熔盐的凝固点在220℃或以上,在夜间或其他不吸热情况下,为防止熔盐在集热管内的凝固,290~310℃的熔盐将在集热管内强制循环流动。露天无保温、散热面积较大的集热管,造成集热管内循环流动的熔盐对外辐射散热非常巨大。据计算,熔盐线性菲涅尔式光热发电的集热管散热损失占吸热量的25%以上。能否在夜间或其他不吸热情况下,将熔盐安全、妥善的吹扫离开集热管,避免强制循环造成的热量损失,国内外尚未有妥善的解决方案。 发明内容 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种熔盐线性菲涅尔式集热器的熔盐放空装置,以保持停工时集热管内无熔盐残留凝固,确保下次启动时集热管内的畅通。 为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案: 一种熔盐线性菲涅尔式集热器的熔盐放空装置,包括通过输气管道依次连通的空气压缩机、空气加热器和吹扫机构,所述吹扫机构的出气端与熔盐线性菲涅尔式集热器回路的熔盐输入管连通。 当集热器停工时,启动上述装置,空气压缩机将空气压缩、压缩空气再经空气加热器加热并通过吹扫机构吹扫至熔盐线性菲涅尔式集热器回路中,将液态熔盐吹扫离开集热管,从而保证了在夜间或其他不吸热情况下集热管内基本无熔盐残留凝固,确保下次启动时集热管内的畅通。避免了熔盐在集热管内强制循环流动的防凝方式导致的散热损失,可获得更高的光热发电量。优选地,空气加热器应确保压缩空气被加热至280℃以上。 作为上述技术方案的进一步改进: 所述吹扫机构为吹扫管,所述吹扫管的最高点高于所述熔盐线性菲涅尔式集热器回路中的集热管的最高点。确保当压缩空气失压时,熔盐不会返流至输气管道中并凝固、堵塞输气管道。 为保证吹扫效果,所述吹扫管包括与熔盐输入管连通的倾斜管,所述倾斜管与熔盐输入管之间的夹角≤45°。 作为吹扫管的一种具体结构,所述吹扫管还包括与输气管道连通的上行管、与上行管连通的水平管,以及与水平管连通的下行管,所述下行管的下端与倾斜管的上端连通。确保水平管的高度高于集热管的高度,防止熔盐返流。吹扫管材质优选为耐热不锈钢管。 所述下行管和倾斜管的外壁上设有电伴热装置。保持该管道段的温度不低于280℃,使得进入该管道段的少量熔盐不会凝固。 所述上行管靠近输气管道的位置设有第一阀。以控制压缩空气的输入量。 所述倾斜管靠近熔盐输入管的位置设有第二阀。防止熔盐返流。 为实现稳压,所述空气压缩机和空气加热器之间设有储气罐。 空气加热器、储气罐和输气管道的材质优选为304或更高防锈等级的不锈钢,并配有启动、停运时的排水措施。通过空气加热器后的压缩空气压力达0.8MPa以上,其出口温度达到280℃以上。 空气压缩机优选螺杆无油型空气压缩机,且无后置的冷却装置,其出口压力达到0.8MPa以上、出口温度达到120℃以上;优选螺杆无油空气压缩机配置2台以上,保证1台备用。 所述吹扫机构设有多个,多个吹扫机构与熔盐线性菲涅尔式集热器的多个回路一一对应。 作为一个总的发明构思,本发明还提供一种利用上述的熔盐线性菲涅尔式集热器的熔盐放空装置进行熔盐放空的方法,包括以下步骤: S1:空气经空气压缩机加压至≥0.8MPa,再经空气加热器加热至≥280℃; S2:经步骤S1处理后的空气通过吹扫机构进入熔盐线性菲涅尔式集热器回路中,并将熔盐吹扫流出集热管。 与现有技术相比,本发明的优点在于: 1、通过本装置及方法可使得无油压缩空气被加压、被加热至熔盐凝固点以上,吹扫至熔盐线性菲涅尔式集热器回路,熔盐不会被常规空压机的润滑油污染,且能迅速有效的将液态熔盐吹扫离开集热管。 2、本装置能够有效避免熔盐返流进入压缩空气管道内,少量返流至喷吹口的熔盐也可通过局部的电伴热装置保温而不凝固,具有一定的容错性。 3、通过本装置,在夜间或其他不吸热情况下,集热管内的熔盐能快速、妥善地被吹扫至熔盐母管内,显著减少不必要的散热损失,增加有效集热量达到25%以上。 4、本装置的组成设备、组件相对成熟,工艺及设备的成本远远小于增加的发电效益,经济性强。 附图说明 图1为本发明实施例的熔盐线性菲涅尔式集热器的熔盐放空装置的结构示意图。 图2为本发明实施例中的吹扫管的结构示意图。 图例说明:1、空气压缩机;2、储气罐;3、空气加热器;4、输气管道;5、第一阀;6、吹扫管;61、倾斜管;62、下行管;63、水平管;64、上行管;7、第二阀;8、电伴热装置;9、回路;91、熔盐输入管;92、集热管。 具体实施方式 以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述,但并不因此而限制本发明的保护范围。 实施例1: 如图1和图2所示,本实施例的熔盐线性菲涅尔式集热器的熔盐放空装置,包括依次通过管道连通的空气压缩机1、储气罐2和空气加热器3,储气罐2中的压缩空气通过输气管道4输送至多个吹扫管6,多个吹扫管6与熔盐线性菲涅尔式集热器的多个回路9一一对应。 吹扫管6包括与熔盐输入管91连通的倾斜管61、与输气管道4连通的上行管64、与上行管64连通的水平管63,以及与水平管63连通的下行管62,下行管62的下端与倾斜管61的上端连通。上行管64靠近输气管道4的位置设有第一阀5,倾斜管61靠近熔盐输入管91的位置设有第二阀7。其中,吹扫管6的最高点高于熔盐线性菲涅尔式集热器回路9中的集热管92的最高点,也即,水平管63的高度大于集热管92的高度。并且,倾斜管61与熔盐输入管91之间的夹角≤45°。 下行管62和倾斜管61的外壁上设有电伴热装置8。具体地,如图2所示,电伴热装置8的电伴热带缠绕于下行管62和倾斜管61的管壁上。 空气经空气压缩机1和空气加热器3依次被加压到0.8MPa以上、被加热至280℃以上,并且由储气罐2进行稳压;通过输气管道4送至熔盐线性菲涅尔式集热器回路9附近,分别经由第一阀5(吹扫管道压缩空气阀)、吹扫管6、第二阀7(吹扫管道熔盐阀)、电伴热装置8,以45°或更低喷吹角度接入熔盐线性菲涅尔式集热器回路9中。压缩空气具有280℃的温度,能融化少量熔盐,同时能利用其压力将熔盐安全、迅速吹扫流出集热管。在吹扫管6处设置吹扫管道的高点,高于熔盐线性菲涅尔式集热器回路9的集热管92的高度,能确保压缩空气失压时,熔盐回流不会进入回路吹扫管道吹扫管6,造成熔盐凝固、堵塞。
以上所述,仅是本申请的较佳实施例,并非对本申请做任何形式的限制,虽然本申请以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限制本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案的范围内,利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例,均属于技术方案范围内。
权利要求:
1.一种熔盐线性菲涅尔式集热器的熔盐放空装置,其特征在于,包括通过输气管道(4)依次连通的空气压缩机(1)、空气加热器(3)和吹扫机构,所述吹扫机构的出气端与熔盐线性菲涅尔式集热器回路(9)的熔盐输入管(91)连通。
2.根据权利要求1所述的熔盐线性菲涅尔式集热器的熔盐放空装置,其特征在于,所述吹扫机构为吹扫管(6),所述吹扫管(6)的最高点高于所述熔盐线性菲涅尔式集热器回路(9)中的集热管(92)的最高点。
3.根据权利要求1所述的熔盐线性菲涅尔式集热器的熔盐放空装置,其特征在于,所述吹扫管(6)包括与熔盐输入管(91)连通的倾斜管(61),所述倾斜管(61)与熔盐输入管(91)之间的夹角≤45°。
4.根据权利要求1所述的熔盐线性菲涅尔式集热器的熔盐放空装置,其特征在于,所述吹扫管(6)还包括与输气管道(4)连通的上行管(64)、与上行管(64)连通的水平管(63),以及与水平管(63)连通的下行管(62),所述下行管(62)的下端与倾斜管(61)的上端连通。
5.根据权利要求4所述的熔盐线性菲涅尔式集热器的熔盐放空装置,其特征在于,所述下行管(62)和倾斜管(61)的外壁上设有电伴热装置(8)。
6.根据权利要求4所述的熔盐线性菲涅尔式集热器的熔盐放空装置,其特征在于,所述上行管(64)靠近输气管道(4)的位置设有第一阀(5)。
7.根据权利要求4所述的熔盐线性菲涅尔式集热器的熔盐放空装置,其特征在于,所述倾斜管(61)靠近熔盐输入管(91)的位置设有第二阀(7)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的熔盐线性菲涅尔式集热器的熔盐放空装置,其特征在于,所述空气压缩机(1)和空气加热器(3)之间设有储气罐(2)。
9.根据权利要求1-7任一项所述的熔盐线性菲涅尔式集热器的熔盐放空装置,其特征在于,所述吹扫机构设有多个,多个吹扫机构与熔盐线性菲涅尔式集热器的多个回路(9)一一对应。
10.一种利用如权利要求1-9任一项所述的熔盐线性菲涅尔式集热器的熔盐放空装置进行熔盐放空的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:空气经空气压缩机(1)加压至≥0.8MPa,再经空气加热器(3)加热至≥280℃;
S2:经步骤S1处理后的空气通过吹扫机构进入熔盐线性菲涅尔式集热器回路(9)中,并将熔盐吹扫流出集热管(91)。
公开号:CN110530039
申请号:CN201910830485.XA
发明人:徐灿君 王佳明 廖锷 陈泽泓 杨温
拥有者:中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司
申请日:2019-09-04
公开日:2019-12-03
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