[实用新型]一种静态高温熔盐罐

说明书

本实用新型公开了一种静态高温熔盐罐，其包括：罐体，其为不锈钢—镍复合材料所构成的密闭容器，用于盛放熔盐，所述不锈钢—镍复合材料中的镍层作为罐体内壁；加热单元，用于加热罐体内的熔盐；换热器，其为由罐体顶部插入罐体内部的镍金属管，镍金属管中充有气态换热介质；热循环单元，其与所述换热器连接，用于控制气态换热介质流动以实现热循环；该热循环单元包括热风输出管道、冷风回流管道以及与冷风回流管道连接的风机；控制单元，用于对熔盐温度、热风输出管道内热风温度、冷风回流管道内冷风温度进行监控，并根据监控结果对加热单元和风机进行控制。本实用新型集储能、换热、加热功能为一体，且安全可靠性更高，实现成本更低廉。

技术领域

本实用新型涉及一种静态高温熔盐罐，属于储能、储热技术领域。

背景技术

熔盐是一种低成本、长寿命、传热储热性能好的高温、高热通量和低运行压力的传热储热介质。采用熔盐作为光热发电、储能技术、核反应堆的传热和储热工质，可显著提高发电、储能系统的热效率、系统的可靠性和经济性。

光热发电(CSP)作为光伏发电另外一种有效的太阳能发电形式，近年来已成为能源圈的新宠。2016年9月14日，中国国家能源局网站发布《国家能源局关于建设太阳能热发电示范项目的通知》，确定第一批太阳能热发电示范项目共20个，其中熔盐工质的项目占一半。采用熔盐工质可以提高设备运行温度，对于提高CSP发电效率非常重要。德国储能协会(BVES)发布的一组最新研究数据(表1)显示，分别储存1kWhel和1kWhth的能量时，锂离子电池储电成本约为熔盐储热成本的33倍。其成本优势推动了熔盐储能的发展。

表1

另一方面，目前我国北方地区取暖使用的能源以燃煤为主，燃煤取暖面积约为总取暖面积的83％，天然气、电、地热能、生物质能、太阳能、工业余热等合计约占17％，清洁能源取暖面积占比较低，缺少统筹规划与管理、清洁能源供应存在短板且成本普遍较高、商业模式创新不足是制约清洁取暖推广的关键。

2017年12月20日，国家发改委、国家能源局、环保部等十部委联合印发《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021年)》，对我国北方地区因地制宜有序推进地热供暖、生物质供暖、太阳能供暖、工业余热供暖总体方案作出具体安排。《规划》提出，到2019年北方地区清洁取暖率达到50％，到2021年，清洁取暖率达到70％，替代散烧煤1.5亿吨，农村地区清洁取暖率达到60％以上。力争用5年左右时间，基本实现雾霾严重城市化地区的散煤供暖清洁化，形成公平开放、多元经营、服务水平较高的清洁供暖市场。太阳能供暖是几乎不受地域限制的，最有大规模普及可能性的清洁能源供暖方式，但其缺点也很明显，无光时段就无能量输出，因此必须搭配储能装置以满足24小时供热。采用熔盐工质可以在常压前提下，提高储热温度，进而提高热存储效率。

然而采用熔盐作为换热工质，必然存在以下问题：

(1)高成本涉盐动设备的研发与制造。高温熔盐动设备主要包括熔盐泵、熔盐阀门等。这些动设备本身存在结构复杂，材料昂贵、设计难度高、运行不稳定、寿命低等问题。这无疑加大了整个系统的运行难度。

(2)设备及管路运行过程中的熔盐泄漏与冻堵。在室温状态下熔盐为固态，因此当设备及管路由于极端天气和局部冷点的产生，非常容易导致局部冻堵，冻堵本身并不危险，危险的是因为冻堵会导致整个系统停滞，甚至损坏昂贵的设备。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种集储能、换热、加热为一体的静态高温熔盐罐，且安全可靠性更高，实现成本更低廉。

本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种静态高温熔盐罐，包括：

罐体，其为不锈钢—镍复合材料所构成的密闭容器，用于盛放熔盐，所述不锈钢—镍复合材料中的镍层作为罐体内壁；