[发明专利]一种熔盐/混凝土储热换热器、储热系统及储热方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种储热换热器，具体涉及一种熔盐/混凝土储热换热器、储热 系统及储热方法。

背景技术

随着常规能源的短缺以及人们对环境质量要求的提高，可再生能源，特别 是太阳能，越来越受到人们的青睐；同时，工业生产产生的大量余热也是今后 能源综合利用的重点。

无论是太阳能还是工业余热，其最大的不足就是能量供应的不稳定性。将 太阳能热发电以及工业余热与储热系统结合起来，可增加太阳能和工业余热输 出的稳定性以及可用性。

然而，现有的储热换热系统，具有热能输出的稳定性有限、成本高、结构 复杂以及运行调度不灵活等问题，从而限制了大型太阳能热发电以及工业余热 的广泛利用。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种熔盐/混凝土储热换热器、储热 系统及储热方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种熔盐/混凝土储热换热器，包括：高温混凝土储热体(2)、 至少一个换热管道(1)、第1联箱(3)、第2联箱(4)、进口管(5)、出口管 (6)、排气阀和放盐阀；

其中，各个所述换热管道(1)等距平行镶嵌于所述高温混凝土储热体(2) 的内部；并且，各个所述换热管道(1)的进口均位于所述高温混凝土储热体(2) 的上方，且分别密封连接到所述第1联箱(3)的各个支管接口，所述第1联箱 (3)的总管与所述进口管(5)连接，在所述第1联箱(3)设置所述排气阀；

各个所述换热管道(1)的出口均位于所述高温混凝土储热体(2)的下方， 且分别密封连接到所述第2联箱(4)的各个支管接口，所述第2联箱(4)的 总管与所述出口管(6)连接，在所述第2联箱(4)的总管与所述出口管(6) 的连接管道上，设置所述放盐阀。

优选的，所述换热管道(1)中流通介质为高温熔盐；在流体流动方向，所 述换热管道(1)向下倾斜。

优选的，所述换热管道(1)向下倾斜的坡度为3％。

优选的，所述换热管道(1)为管道式蛇形管道。

优选的，还包括保温层；所述保温层包覆在所述高温混凝土储热体(2)的 外部。

优选的，所述保温层的材料为高温硅酸铝和玻璃纤维形成的复合层材料。

优选的，还包括：第1温度测点(7)和第2温度测点(8)；所述第1温度 测点(7)设置于所述高温混凝土储热体(2)的内部且靠近所述换热管道(1) 的进口，用于测量所述高温混凝土储热体(2)的进口侧温度；

所述第2温度测点(8)设置于所述高温混凝土储热体(2)的内部且靠近 所述换热管道(1)的出口，用于测量所述高温混凝土储热体(2)的出口侧温 度。

优选的，所述第1温度测点(7)和所述第2温度测点(8)为热电偶温度 测点。

本发明还提供一种熔盐/混凝土储热系统，包括至少两个上述的熔盐/混凝土 储热换热器；其中，各个所述熔盐/混凝土储热换热器为串联连接方式或并联连 接方式。

本发明还提供一种熔盐/混凝土储热方法，包括以下步骤：

对于单个熔盐/混凝土储热换热器，设共设置n个换热管道(1)，则：

对高温混凝土储热体(2)充热流程如下：

首先，打开排气阀，排放各个换热管道(1)的高压空气；

然后，关闭排气阀，高温熔盐通过进口管(5)流入到第1联箱(3)，在第 1联箱(3)中，将高温熔盐分为n个支路，分别送往n个换热管道(5)的进口， 各个支路的高温熔盐在各自的换热管道(1)中呈蛇形曲折向下流动，并在流动 过程中发生热交换，使高温混凝土储热体(2)温度不断上升，而高温熔盐温度 不断下降而变为低温熔盐；各个支路的低温熔盐流入到第2联箱(4)，在第2 联箱(4)中，将各个支路的低温熔盐汇聚后，打开放盐阀，通过出口管(6) 向外排出；

循环上述过程，高温熔盐不断注入到换热管道(1)，在与高温混凝土储热 体(2)发生热交换后，从换热管道(1)排出；从而不断对高温混凝土储热体 (2)充热，通过第2温度测点(8)监测高温混凝土储热体(2)的吸热情况， 当监测到高温混凝土储热体(2)的温度达到设定值时充热完成，停止向换热管 道(1)的进口注入高温熔盐，并通过放盐阀，将换热管道(1)的残留熔盐排 出；