[0001] 本发明涉及蓄热相关技术领域，具体涉及一种可代替熔盐储热罐式蓄热系统。

[0002] 目前广泛应用的熔盐储热系统多为双罐结构，即利用两个熔盐储罐来储存高温熔盐和低温熔盐，双罐储热系统用盐量巨大，而熔盐成本又非常高，经济性很差，严重制约了熔盐储热行业的发展，而且现有的熔盐储热系统在设备停运后，为了防止熔盐冷却易板结的现象，还需增加熔盐管道的电加热保温系统。

[0020] 如图1‑4所示，本发明为一种可代替熔盐储热罐式蓄热系统，包括固体储热装置1、低位熔盐储罐26、用热端33，所述固体储热装置1高于低位熔盐储罐26。

[0021] 所述固体储热装置1包括保温腔体32，所述保温腔体32上开设有排潮孔19，所述保温腔体32上安装有检修门66，所述保温腔体32内安装有箱体3，所述箱体3通过支撑体2支撑在保温腔体32底面上，所述保温腔体32与箱体3之间形成有内循环风道15，所述箱体3底面开设有通风孔，所述箱体3通过通风孔与内循环风道15连通，所述箱体3内倾斜安插有若干钢管4，所述钢管4上设置有欧米伽形状的膨胀伸缩节5，通过膨胀伸缩节5吸收钢管伸缩变形，所述钢管4一端为钢管高位口7、另一端为钢管低位口7，所述钢管4通过支撑板6支撑在箱体3内，并使所述钢管高位口7、钢管低位口8有3°‑5°左右的高度差，所述钢管高位口7与保温腔体32之间形成左侧熔盐均分腔13，所述钢管低位口8与保温腔体32之间形成右侧熔盐均分腔14，所述钢管4可为光管或带翅片，所述钢管4可为直管或呈U型，当所述钢管4呈U型时，所述左侧熔盐均分腔13、右侧熔盐均分腔14在同侧，所述箱体3内还填充有固体储热材料9，所述固体储热材料9采用固体储热颗粒，颗粒之间可有足够的空气间隙通风道，所述固体储热材料9可采用自然界的鹅卵石、岩石、废矿渣制成的球或砖形状等，所述箱体3的固体储热材料9内安装有温度监控系统20，所述箱体3下方安装有加热器，所述加热器为电加热器10和/或蒸汽加热器11，所述蒸汽加热器11与电加热器10作用一样，当需要给钢管4和固体储热材料9加热时，高温蒸汽从高温蒸汽进口64进入蒸汽加热器11，低温蒸汽从低温蒸汽出口65出去，所述箱体3上方安装有带孔均分隔离板12，所述带孔均分隔离板12与安装在保温腔体32上的变频离心风机16的进风口17连通，所述变频离心风机16的出风口18与内循环风道15连通。

[0022] 所述低位熔盐储罐26内填充有熔盐27，所述低位熔盐储罐26内安装有熔盐加热器31，所述低位熔盐储罐26通过管路一21与右侧熔盐均分腔14连通，所述管路一21上设置有出口端第一阀门61、出口端第二阀门62，所述低位熔盐储罐26通过管路二25与左侧熔盐均分腔13连通，所述管路二25上依次设置有熔盐泵24、熔盐加热系统28、进口端第一阀门51、进口端第二阀门52，所述熔盐加热系统28可采用太阳能加热熔盐系统，如果本系统用在火电厂，可采用电厂里低成本的蒸汽或电来代替太阳能给熔盐加热，所述管路二25位于进口端第一阀门51、进口端第二阀门52之间通过管路三22与用热端33连通，所述管路三22上设置有进口端第三阀门53、循环泵34，所述管路一21位于出口端第一阀门61、出口端第二阀门
62之间通过管路四23与用热端33连通，所述管路四23上设置有出口端第三阀门63，所述管路一21、管路二25、管路三22、管路四23均含电伴热带。

[0023] 初次工作时，开启电加热器10、变频离心风机16，在变频离心风机16的作用下，使热量传递到钢管4和固体储热材料9上，低温热风经过带孔均风隔离板12回到变频离心风机16的进风口17，变频离心风机16的出风口18出来的风再经过内循环风道15回到电加热器10处再次变成高温热风，待温度监控系统20显示箱体3内的温度高于熔盐凝固点温度时停止加热，关闭变频离心风机16，加热的同时固体储热材料9的潮气也通过排潮孔19排出；打开进口端第一阀门51、进口端第二阀门52、出口端第一阀门61、出口端第二阀门62，关闭进口端第三阀门53和出口端第三阀门63，启动熔盐泵24，通过管路二25把低位熔盐储罐26内的熔盐27送入熔盐加热系统28，熔盐加热系统28会把低温熔盐加热到高温熔盐，然后经过保温腔体32开设的上熔盐口29进入左侧熔盐均分腔13，再从钢管高位口7进入钢管4内，此时高温熔盐的热量会传递给固体储热材料9，换热后的低温熔盐从钢管低位口8进入右侧熔盐均分腔14，再通过保温腔体32开设的下熔盐口30回到管路一21中，最终流回低位熔盐储罐
26，因为低位熔盐储罐26底部设有熔盐加热器31，所以会一直让熔盐27处于凝固点温度以上，使熔盐27持续给固体储热材料9加热到最高使用温度，同时为了使固体储热材料9温度均匀，可以开启变频离心风机16，让热量传递的更快更均匀；当用热端33需要热量时，首先关闭进口端第二阀门52和出口端第一阀门61，打开进口端第一阀门51、进口端第三阀门53、出口端第二阀门62、出口端第三阀门63，启动熔盐泵24，通过把低位熔盐储罐26内的熔盐27送入进口端第三阀门53到出口端第三阀门63所在的管路三、管路四中；然后关闭熔盐泵24，关闭进口端第一阀门51和出口端第二阀门62，打开进口端第二阀门52、进口端第三阀门53、出口端第一阀门61、出口端第三阀门63，启动循环泵34和变频离心风机16，使钢管4内的高温熔盐从钢管低位口8流向钢管高位口7，依次经过左侧熔盐均分腔13、上熔盐口29进入用热端33进行换热，此时，通过各种换热器，就能获得熔盐里的热量，得到高温蒸汽，导热油，热风，热水之类的需求；换热后的低温熔盐经过下熔盐口30、右侧熔盐均分腔14、钢管低位口8进入钢管4，再次与固体储热材料9换热，变频离心风机16可起到让热量传递的更快更均匀的作用，当温度监控系统20检测到固体储热材料9的温度降到接近熔盐凝固点温度时，系统自动启动加热器，防止熔盐凝固；当准备停机时，因为固体储热装置1高于低位熔盐储罐
26，并且管路二25和钢管4都是有倾斜角度的，所以熔盐27可以靠自身重力回流到低位熔盐储罐26内。

[0024] 本发明采用单体设计，无需常规设计的热罐与冷罐，减少了冷热罐子的投资，由于钢管设计有3‑5°左右的高度差，在长期不用或大修停机后，熔盐可以靠自重，流入低位熔盐储罐，由于固体储热装置各部件均在保温腔体内，节省了冷罐与热罐之间的管道连接，不用时，流入低位熔盐储罐，减少了电热保温成本，而且熔盐在此系统中只是传热媒介，使用量很少，成本大为降低，同时，固体储热材料的成本低，仅有硝酸盐或其他混合熔盐的几十分之一。

[0025] 本发明既可以用于太阳能光热电站储热代替冷热盐罐和熔盐储热，也可以用于电厂调峰储存电能或蒸汽热能用于二次发电，还能用于电蓄热出蒸汽或蒸汽蓄热再出蒸汽的工作需求。

[0026] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。