[发明专利]大型储罐高温气体循环预热系统及循环预热方法

说明书

一种大型储罐高温气体循环预热系统及循环预热方法。大型高温储罐的常规预热方法是：使用外部的燃烧器燃烧产生热量，同时将燃烧后产生的高温烟气和过量的空气混合注入储罐中，预热后的排气直接被排放到环境中。一种大型储罐高温气体循环预热系统，其组成包括：冷盐罐(1)、热盐罐(2)、燃烧加热器(3)、空气预热器(4)、烟气再循环风机(15)和空气风机(14)，冷盐罐和热盐罐之间通过冷、热管联通管(9)连接，冷盐罐的罐体上方设置有冷盐罐排气口(8)和冷盐罐预热气体入口(7)，热盐罐的罐体上方设置有热盐罐排气口(6)和热盐罐预热气体入口(5)。本发明尤其涉及到太阳能热发电领域的熔融盐储罐，但不局限于该领域。

技术领域：

本发明涉及一种大型储罐高温气体循环预热系统及循环预热方法。

背景技术：

由于配备了大规模储能技术，太阳能热发电相比于其他新能源发电技术，其可以实现电能的平稳持续输出，同时还兼具电力调峰的能力，具有很好的电力友好性。在太阳能热发电领域，一般使用熔融盐作为储热工质，通常熔融盐的工作温度在300-560℃之间，因此，电站需配备高温熔盐储罐和低温熔盐储罐来称装熔融盐工质。

熔融盐储罐的体积巨大，从安全角度考虑，在电站初次投入使用或长时间停机后再次投运前，必须对储罐进行预热，将储罐由室温逐步加热到较高的温度，以减少熔融盐在注入储罐时对罐体产生的热冲击和热应力。在预热时需要借助外部备用能源(例如天然气、丙烷或燃油等燃料)提供能量来加热预热介质(通常为空气)，由于罐体空间和罐体的金属体积巨大，整个预热过程通常要持续10-20天，整个过程能源消耗量很大。

目前，大型高温储罐的常规预热方法是：使用外部的燃烧器燃烧产生热量，同时将燃烧后产生的高温烟气和过量的空气混合注入储罐中，预热后的排气直接被排放到环境中，预热后的排气仍具有较高的温度，这样直接的排放无疑造成了能量的浪费，燃料燃烧产生的能量不能被充分高效的利用。

发明内容：

本发明的目的是提供一种大型储罐高温气体循环预热系统及循环预热方法，该系统具有热效率高，节省燃料用量，结构简单，操作灵活的特点。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种大型储罐高温气体循环预热系统，其组成包括：冷盐罐、热盐罐、燃烧加热器、空气预热器、烟气再循环风机和空气风机，所述的冷盐罐和所述的热盐罐之间通过冷、热管联通管连接，所述的冷盐罐的罐体上方设置有冷盐罐排气口和冷盐罐预热气体入口，所述的热盐罐的罐体上方设置有热盐罐排气口和热盐罐预热气体入口，所述的冷盐罐排气口处通过空气预热器入口烟道与所述的空气预热器连接，所述的空气预热器设置在燃烧加热器的入口处，所述的空气预热器出口处设置循环风烟道和排烟出口，所述的燃烧加热器与燃料入口连接，所述的循环风烟道与所述的烟气再循环风机一端连接，所述的烟气再循环风机的另一端与所述的排烟出口连接，所述的空气预热器与所述的空气风机连接。

所述的大型储罐高温气体循环预热系统，所述的循环风烟道和所述的排烟出口，一部分换热后的低温烟气通过排烟出口直接排出系统，另外一部分换热后的低温烟气通过所述的烟气再循环风机加压后，经由所述的循环风烟道与所述的燃烧加热器出口处的高温烟气混合物掺混。

所述的大型储罐高温气体循环预热系统，所述的空气预热器内流入低温空气，并进入所述的燃烧加热器的燃烧室，燃料由所述的燃料入口进入到所述的燃烧加热器，所述的燃烧加热器中的低温空气加热为高温空气，其中高温空气和燃料燃烧后的烟气由所述的热盐罐预热气体入口进入到所述的热盐罐中。

所述的大型储罐高温气体循环预热系统，所述的热盐罐中的高温烟气放热后通过所述的冷、热罐联通管进入到所述的冷盐罐中。

所述的大型储罐高温气体循环预热系统及循环预热方法，该方法包括如下步骤: