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1、(10)申请公布号 CN 104266358 A (43)申请公布日 2015.01.07 C N 1 0 4 2 6 6 3 5 8 A (21)申请号 201410494419.7 (22)申请日 2014.09.24 F24H 7/02(2006.01) F22B 1/06(2006.01) (71)申请人山东省汶上重力机械厂 地址 272500 山东省济宁市汶上县经济开发 区新世纪路山东省汶上重力机械厂 (72)发明人王秀臣 何树香 (54) 发明名称 一种熔盐储能加热换热系统 (57) 摘要 一种熔盐储能加热换热系统：由于采用大容 量保温良好的熔盐罐、在熔盐液体内部利用电加 热管进行。
2、加热、在熔盐液体内部安装辐射换热管 进行换热的一体化装置，简化了熔盐储能、换热应 用的复杂过程，使熔盐储能蓄热成为实施容易、造 价极低的一项技术，采用熔盐液体内部直接加热、 加热效率高，采用熔盐液体内部辐射换热、换热效 率高、能量可控、安全可靠，根据需要、储存低谷 电能；用于居民小区的冬季供暖使用，采用超大 型熔盐罐，利用夜间低谷电能储存热能，用电高峰 时、通过换热管产生高压蒸汽、推动汽轮机发电， 补充电力不足，熔盐储能发电、和其它储能方式相 比；投资小、见效快、储能介质价格低、来源广泛、 取材容易、热转换效率高。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 (19)中华人民。
3、共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 (10)申请公布号 CN 104266358 A CN 104266358 A 1/1页 2 1.一种熔盐储能加热换热系统，其特征在于；由熔盐罐(1)、换热管(2)、加热器(3)、 电磁流量阀(4)、加热供水泵(5)、储水箱(6)、采暖供水泵(7)、加热水箱(8)、蒸汽加热管 (9)、加热供水管(10)、采暖供水管(11)、加热连接管(12)、采暖供水管(27)通过采暖用户 管网连接采暖回水管(29)、之间的相互连接所组成，其中熔盐罐(1)、由换热套管(15)、加 热套管(18)、熔盐罐体(14)焊接成为一个整体。
4、，外部采用复合保温层(13)、由钢板焊接制 作的外壳所组成，其中熔盐罐(1)上部设置有加料口及加料口盖(22)、并且安装有温度表 (20)、温度传感器(21)、熔盐罐通气孔(23)。 2.根据权利要求1所述的一种熔盐储能加热换热系统，其特征在于：熔盐罐(1)的特 征是；熔盐罐体(14)由耐热耐腐蚀的、8-10mm厚耐热耐腐蚀的奥氏体不锈钢板焊接制成， 采用方形罐体，加热套管(18)在罐体下部横置与熔盐罐体(14)焊接为一体，加热套管(18) 采用耐热耐腐蚀的、奥氏体不锈钢管制作、钢管两端露出熔盐罐体(14)50mm、以便插入加热 器(3)，加热套管(18)的根数、根据罐体大小进行选择、但必修是。
5、3的倍数，加热套管(18) 距底部不低于300mm，加热套管(18)一端插入加热器(3)、引出加热器引线(19)、用保温材 料填充，加热套管(18)另一端用加热套管保温堵头(17)密封保温。 3.根据权利要求1所述的一种熔盐储能加热换热系统，其特征还在于：换热套管(15) 采用耐热耐腐蚀的、奥氏体不锈钢管制作、固定在熔盐罐体(14)中部、与熔盐罐体(14)焊 接为一体，钢管两端露出熔盐罐体(14)50mm、加热套管(18)孔内穿过换热管(2)、由两端的 保温堵头(16)把换热管(2)固定在中间，根据需要由加热管连接弯管(30)进行连接。 4.根据权利要求1所述的一种熔盐储能加热换热系统，其特征。
6、还在于：其中熔盐罐(1) 的复合保温层(13)内层由耐高温的硅酸铝保温棉包裹、中间保温层为岩棉、岩棉保温层至 外壳钢板之间灌注80-100mm聚氨酯发泡料。 5.根据权利要求1所述的一种熔盐储能加热换热系统，其特征还在于：在夜间低谷电 价时段工作，加热自动控制电路由温度传感器(21)检测控制、当熔盐液体(24)温度达到 500时停止加热。 6.根据权利要求1所述的一种熔盐储能加热换热系统，其特征还在于：作为储能发电 时还包括附图5中；熔盐罐(1)、加热器(3)、加热供水泵(5)、加热供水管(10)、电磁流量 阀(4)、换热管(2)、蒸汽蓄压器、(31)、高压蒸汽管(32)、汽轮发电机(33)、。
7、汽轮机排气管 (34)、冷凝器(35)、冷却器连接管(36)、冷却器(37)、冷凝水管道(38)、冷凝水处理(39)、 高温储水罐(40)之间的相互连接所组成，其中换热管(2)加大管径、增大换热面积，换热管 (2)采用高压无缝钢管。 权 利 要 求 书CN 104266358 A 1/3页 3 一种熔盐储能加热换热系统 技术领域 0001 本发明涉及熔盐储能加热换热技术领域，尤其是涉及一种熔盐储能加热换热系 统。 背景技术 0002 目前；电力供应峰谷差距大、用电高峰时电力供应紧张、不能满足需求、而夜间低 谷电力使用比列很小、很大的电力能源不能被有效利用，电力低谷储能、平衡峰谷电力矛 盾、是十。
8、分必要的，电力低谷储能目前广泛采用的是；抽水蓄能电站、利用夜间低谷电力、采 用大型抽水机把低处的水源、抽往高处的水库积蓄起来，白天用电高峰时、利用水的落差推 动水轮机发电，来弥补用电高峰的电力供应不足，但是、抽水蓄能受地理条件的限制，投资 巨大、而且转换效率不足70，熔盐蓄热储能；是一新兴的储能技术，而目前熔盐储能普遍 采用的方式为；高温盐罐、低温盐罐、换热器、电加热器、循环泵，循环高温熔盐液体、进行加 热换热；用于高压蒸汽推动汽轮机发电、或用于居民冬季采暖，当前的熔盐加热、循环、储 存、换热设备造价高、整个系统设计复杂，而且所有管路设备需要预热保温、保持熔盐液体 温度不低于150，不然液态熔。
9、盐既有凝固的可能，而且循环500以上高温液体、包括换 热设备、用具、材料，在目前实际应用中还有很多问题，而且高温液体循环、技术要求很高、 存在安全隐患、等目前不可克服的缺点。 0003 一种熔盐储能加热换热系统；采用大容量保温良好的熔盐罐、液态熔盐不流动、采 用在熔盐内部利用电加热管进行加热、在熔盐内部安装辐射换热管的方式进行换热，大大 简化了熔盐加热、换热的复杂过程，使熔盐储能蓄热成为实施容易、造价极低的一项技术， 一种熔盐储能加热换热系统；根据需要、选择熔盐罐的大小、储存低谷电能；可用于汽轮机 发电、或用于居民小区的冬季供暖使用。 发明内容 0004 本发明的目的是针对目前低谷电力储能方式。
10、；受条件限制、效率低、投资大、及目 前熔盐储能设备复杂、造价高、存在安全隐患、不易实施等不足，而提供的一种熔盐储能加 热换热系统。 0005 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是；根据需要、采用大容积 熔盐储罐、 外加复合保温层，贴近罐体部分采用耐高温的硅酸铝保温材料、中间采用多层岩棉板、在外 壳钢板和岩棉之间采用聚氨酯发泡料灌注约100mm厚，外壳采用3mm厚钢板焊接制作，内罐 体采用厚度8-10mm耐热耐腐蚀的奥氏体不锈钢板焊接制成，本发明采用方形罐体，如容积 超大可采用圆形罐体，在罐体下部横置焊接耐热耐腐蚀的、奥氏体不锈钢管作为加热套管、 钢管两端露出、以便插入电加热器，加热套管的根数。
11、、根据罐体大小进行选择、但必修是3 的倍数，以方便连接三相电源，加热套管距底部不低于300mm，以免长期使用不可熔化的沉 渣影响加热效果，加热套管一端插入电加热器、留出连接线、用保温材料填充，加热套管另 一端用保温堵头密封保温，在罐体中部横置焊接耐热耐腐蚀的、奥氏体不锈钢管作为换热 说 明 书CN 104266358 A 2/3页 4 套管，钢管两端露出、以便插入换热管，换热套管的根数、根据罐体大小进行选择，换热管采 用耐热耐腐蚀的不锈钢管，换热钢管插入换热套管中间、由换热套管两端的保温堵头把换 热管固定在中间，换热钢管在换热套管中吸收辐射热、由换热钢管中流动的水经高温辐射 产生蒸汽；多根换热。
12、钢管迂回穿入换热套管、加大换热钢管管径、增加换热面积、即可产生 高压蒸汽。 0006 本发明的有益效果在于：由于采用大容量保温良好的熔盐罐、液态熔盐不流动、 采用在熔盐内部利用电加热管进行加热、在熔盐内部安装辐射换热管进行换热的一体化装 置，大大简化了熔盐储存夜间低谷电能热量、换热应用的复杂过程，使熔盐储能蓄热成为实 施容易、造价极低的一项技术，本发明采用熔盐液体内部直接加热、加热效率高，采用熔盐 液体内部辐射换热、换热效率高、能量可控、安全可靠，根据需要、选择熔盐罐的大小、储存 低谷电能；用于居民小区的冬季供暖使用，采用超大型熔盐罐，利用夜间低谷电能、储存热 能，白天用电高峰时、通过换热管产。
13、生高压蒸汽、推动汽轮机发电，补充用电高峰时的电力 不足，熔盐储能发电、和其它储能方式相比；具有投资小、见效快、储能介质价格低、来源广 泛、取材容易、热转换效率高等优点。 附图说明 0007 下面结合附图对本发明作进一步说明。 0008 附图1是本发明的结构图。 0009 附图2是本发明熔盐罐的侧面图。 0010 附图3是本发明熔盐罐的加热管层俯视图。 0011 附图4是本发明熔盐罐的换热管层俯视图。 0012 附图5是本发明熔盐换热发电的结构图。 0013 图中：1.熔盐罐，2.换热管，3.加热器，4.电磁流量阀，5.加热供水泵，6.储水箱， 7.采暖供水泵，8.加热水箱，9.蒸汽加热管，10。
14、.加热供水管，11.采暖供水管，12.加热连 接管，13.复合保温层，14.熔盐罐体，15.换热套管，16.保温堵头，17.加热套管保温堵头， 18.加热套管，19.加热器引线水，20.温度表，21.温度传感器，22.加料口盖，23.熔盐罐通 气孔，24.熔盐液体，25.加热罐疏气阀，26.水加热罐温度传感器，27.采暖供水管，28.储水 箱膨胀罐，29.采暖回水管，30.加热管连接弯管，31.蒸汽蓄压器，32.高压蒸汽管，33.汽 轮发电机，34.汽轮机排气管，35.冷凝器，36.冷却器连接管，37.冷却器，38.冷凝水管道， 39.冷凝水处理罐，40.高温储水罐，41.冷却循环泵。 具体实。
15、施方式 0014 本发明包括附图中：熔盐罐(1)、换热管(2)、加热器(3)、电磁流量阀(4)、加热供 水泵(5)、储水箱(6)、采暖供水泵(7)、加热水箱(8)、蒸汽加热管(9)、加热供水管(10)、 采暖供水管(11)、加热连接管(12)、采暖供水管(27)通过采暖用户管网连接采暖回水管 (29)、之间的相互连接所组成，其中熔盐罐(1)、由换热套管(15)、加热套管(18)、熔盐罐体 (14)焊接成为一个整体，外部采用复合保温层(13)、由钢板焊接制作的外壳所组成，熔盐 罐(1)上部设置有加料口及加料口盖(22)、并且安装有温度表(20)、温度传感器(21)、熔盐 罐通气孔(23)，熔盐罐。
16、(1)的特征是；熔盐罐体(14)由耐热耐腐蚀的、8-10mm厚的奥氏体 说 明 书CN 104266358 A 3/3页 5 不锈钢板焊接制成，本发明采用方形罐体，如容积超大可采用圆形罐体，加热套管(18)在 罐体下部横置与熔盐罐体(14)焊接为一体，加热套管(18)采用耐热耐腐蚀的、奥氏体不锈 钢管制作、钢管两端露出熔盐罐体(14)外50mm、以便插入加热器(3)，加热套管(18)的根 数、根据罐体大小进行选择、但必修是3的倍数，以方便连接三相电源，加热套管(18)距底 部不低于300mm，加热套管(18)一端插入加热器(3)、引出加热器引线(19)后、用保温材料 填充，加热套管(18)另一。
17、端用加热套管保温堵头(17)密封保温，换热套管(15)采用耐热 耐腐蚀的、奥氏体不锈钢管制作、固定在熔盐罐体(14)中部、与熔盐罐体(14)焊接为一体， 钢管两端露出熔盐罐体(14)外50mm、加热套管(18)孔内穿过换热管(2)、由两端的保温堵 头(16)把换热管(2)固定在中间，根据需要由加热管连接弯管(30)进行连接，其中熔盐罐 (1)的复合保温层(13)内层由耐高温的硅酸铝保温棉包裹、中间保温层为岩棉板、岩棉保 温层至外壳钢板之间灌注100mm厚聚氨酯发泡料所组成、以保证保温效果。 0015 本发明在夜间低谷电价时段工作时，熔盐罐(1)下部的加热套管(18)内的加热 器(3)通电加热，。
18、由于加热套管(18)在熔盐液体(24)内部直接加热、热量散失小、加热效 率高，加热自动控制电路由温度传感器(21)检测控制、当熔盐液体(24)温度达到500 时停止加热，用电高峰换热工作时；加热供水泵(5)从储水箱(6)中抽取水、通过加热供水 管(10)、供给换热管(2)产生蒸汽、通过加热连接管(12)、蒸汽加热管(9)把加热水箱(8) 内的水进行加热，加热水箱(8)内的水；由采暖供水泵(7)、采暖供水管(11)供给，加热水 箱(8)内水的温度；由水加热罐温度传感器(26)检测、控制电路根据设定温度、电磁流量 阀(4)控制蒸汽量调节加热水箱(8)内水的温度达到供暖设定要求，达到供暖设定要求 的。
19、水通过采暖供水管(27)、进入采暖用户管网，经过采暖用户散热的回水通过采暖回水管 (29)、回流到储水箱(6)。 0016 本发明作为储能发电时还包括附图5中；熔盐罐(1)、加热器(3)、加热供水泵 (5)、加热供水管(10)、电磁流量阀(4)、换热管(2)、蒸汽蓄压器、(31)、高压蒸汽管(32)、汽 轮发电机(33)、汽轮机排气管(34)、冷凝器(35)、冷却器连接管(36)、冷却循环泵(41)、冷 却器(37)、冷凝水管道(38)、冷凝水处理器(39)、高温储水罐(40)之间的相互连接所组成， 其中换热管(2)加大管径、缩小和换热套管(15)之间的间隙、增大换热面积，换热管(2)采 用高。
20、压无缝钢管，由加热供水泵(5)、加热供水管(10)、提供的高温水、通过电磁流量阀(4) 控制、在换热管(2)中产生蒸汽压力2.7-2.8Mpa/270-280的高温饱和蒸汽、通过蒸汽蓄 压器(31)、高压蒸汽管(32)、推动汽轮发电机(33)产生电能输送至电网，做功后的低压蒸 汽通过汽轮机排气管(34)、通过冷凝器(35)的冷却变成压力0.25-0.3Mpa/120-130的高 温水，通过冷凝水管道(38)、冷凝水处理(39)的处理、流回高温储水罐(40)供加热供水泵 (5)进行循环，其中冷凝器(35)的冷却、由冷却循环泵(41)、通过冷却器连接管(36)至室 外的大型冷却器(37)或冷却塔进行冷却。 说 明 书CN 104266358 A 1/4页 6 图1 说 明 书 附 图CN 104266358 A 2/4页 7 图2 图3 说 明 书 附 图CN 104266358 A 3/4页 8 图4 说 明 书 附 图CN 104266358 A 4/4页 9 图5 说 明 书 附 图CN 104266358 A 。