一种双层夹套高温熔盐储罐及其使用方法与流程

本发明涉及熔盐储罐领域，尤其涉及一种双层夹套高温熔盐储罐及其使用方法。

背景技术：

目前高温储能储热技术广泛应用于太阳能光热、常规电站及其他新能源领域，储热介质一般为熔盐。带储热的塔式和槽式光热电站，白天发电的同时通过熔盐或其他介质储能部分热量，夜晚通过储存的热量转换成蒸汽驱动汽轮机发电，具有发电时长及更稳定的电能输出。常规电站通过电能或高温烟气加热储存介质，再通过高温介质转换蒸汽发电，起到储能和平衡负荷等功能。利用热能存储作为一种独立的电力存储技术，也可把廉价的富余的夜间风力发电转变为可在高峰供电期利用的电能，实现谷电峰用。

现有的高温熔盐储罐无法将对储罐本体预热以及加热功能组合，使得对罐体的加热与预热工序比较繁琐复杂，且现有技术中的高温熔盐储罐密封防漏性能较差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种双层夹套高温熔盐储罐，用以解决现有技术中高温熔盐储罐无法将对储罐本体预热以及加热功能组合，使得对罐体的加热与预热工序比较繁琐复杂以及高温熔盐储罐密封防漏性能较差技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种双层夹套高温熔盐储罐，所述双层夹套高温熔盐储罐包括：

内层罐体，所述内层罐体用于装盛高温熔盐；

外层罐体，所述外层罐体设置于所述内层罐体的外表面，所述内层罐体与所述外层罐体通过支撑块相互连接；

保温层，所述保温层设置于所述外层罐体的外表面，所述保温层用于对所述外层罐体以及所述内层罐体进行保温；

预热部，所述预热部的两端连通于所述内层罐体与所述外层罐体之间，所述预热部用于对所述预热部进行预加热处理；

加热部，所述加热部设置的两端连通于所述内层罐体内部，所述加热部用于对所述内层罐体进行加热；

温度传感器装置，所述温度传感器装置包括设置于所述内层罐体外表面的第一温度传感器以及设置于所述内层罐体内部的第二温度传感器。

在一个实施例中，所述预热部包括：

预热管，所述预热管的进气端与出气端分别设置于所述外层罐体上下端，且所述预热管与所述外层罐体相连通；

第一加热装置，所述第一加热装置设置于所述预热管上，所述第一加热装置用于对所述预热管内的气体进行加热；

第一增压风机，所述第一增压风机设置于所述预热管上，所述第一增压风机用于使所述预热管以及所述外层罐体内的气体快速流动。

在一个实施例中，所述预热部还包括：

第一阀门，所述第一阀门设置于靠近所述预热管的进气端处；

第二阀门，所述第二阀门设置于靠近所述预热管的出气端处；

压力检测控制部，所述压力检测控制部设置于所述预热管的进气端与所述第一阀门之间的所述预热管上，所述压力检测控制部与所述第一增压风机电性连接，所述压力检测控制部用于实时检测所述外层罐体内的气压值并根据气压值控制所述第一增压风机工作；

加压阀门，所述加压阀门设置于所述第一阀门与所述第一增压风机之间的所述预热管上，所述加压阀门用于当所述第一阀门关闭且所述第一增压风机工作时，对所述外层罐体内添加气体，提高所述外层罐体内的气体。

在一个实施例中，所述压力检测控制部包括：

检测外壳，所述检测外壳设置于所述预热管上，所述检测外壳上设置有通孔，且所述检测外壳的通孔与所述预热管连通，所述通孔的上部分设置有内螺纹；

活塞，所述活塞滑动配合于所述检测外壳的通孔内；

调节块，所述调节块通过螺纹连接的方式配合于所述通孔内；

弹性件，所述弹性件一端固定于所述活塞上，所述弹性件的另一端固定于所述调节块上；

控制外壳，所述控制外壳设置于所述检测外壳的一侧；

u型连杆，所述u型连杆的一端固定于所述活塞上且滑动配合于所述调节块上，所述u型连杆的另一端滑动配合于所述控制外壳内，且所述u型连杆的另一端设置有上导电块，上导电块通过导线与所述第一增压风机的电源电路电性连接；

下导电块，所述下导电块设置于所述控制外壳内，所述下导电块通过导线与所述第一增压风机的电源电路电性连接；

当所述u型连杆朝着预热管所在位置滑动后，上导电块与下导电块相接触，进而使得所述第一增压风机与电源之间连通，所述第一增压风机开始工作。

在一个实施例中，所述检测外壳的侧面设置有卸压孔，当外层罐体内的气压过大时，使得所述活塞克服所述弹性件弹性朝着远离预热管方向运动，直至卸压孔与所述预热管内部连通并对外层罐体进行卸压。

在一个实施例中，所述加压阀门包括：

阀门主体，所述阀门主体设置于所述预热管上，所述阀门主体内部设置有空腔，且所述空腔的两端通过小孔连通预热管以及外界大气；

球体，所述球体设置于所述阀门主体的空腔内，所述球体的直径大于所述空腔的小孔直径；

弹簧，所述弹簧的一端固定于所述预热管上，所述弹簧的另一端固定于所述球体上；

在所述弹簧的作用下，所述球体堵塞所述阀门主体上远离所述预热管的小孔。

在一个实施例中，所述预热管的出气端设置有发散板装置，所述发散板装置与所述预热管相连通，所述发散板装置上设置有若干气孔，且所述发散板的出气面上设置有若干方向不同的扰流板。

在一个实施例中，所述加热部包括：

加热管，所述加热管的进气端与出气端分别设置于所述内层罐体上下端，且所述加热管与所述内层罐体相连通，所述加热管的出气端上设置有旋转喷气装置；

第二加热装置，所述第二加热装置设置于所述加热管上，所述第二加热装置用于对所述加热管内的气体进行加热；

第二增压风机，所述第二增压风机设置于所述加热管上，所述第二增压风机用于使所述加热管以及所述内层罐体内的气体快速流动。

在一个实施例中，所述加热部还包括：

第三阀门，所述第三阀门设置于所述加热管的进气端；

第四阀门，所述第四阀门设置于所述加热管的出气端；

降压阀门，所述降压阀门设置于所述加热管以及所述外层罐体之间，所述降压阀门用于使得所述加热管以及所述内层罐体内的气体排入所述外层罐体内。

本发明的另一个目的在于提供一种双层夹套高温熔盐储罐的使用方法，用于操作上述任意一项实施例所述的双层夹套高温熔盐储罐，所述双层夹套高温熔盐储罐的使用方法包括：

s1、对内层罐体进行预热，首先开启预热部，在预热部的作用下对内层罐体进行预热，直至第一温度传感器测量出内层罐体达到预定温度；

s2、对内层罐体进行加热，开启加热部，在加热部的作用下对内层罐体进行加热，直至第二温度传感器测量出内层罐体达到预定温度；

s3、通过预热部提高外层罐体内的气压；

s4、通过加热部降低内层罐体内的气压，进而使得内层罐体与外层罐体之间存在压差。

本发明实施例中上述的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供的双层夹套高温熔盐储罐，包括内层罐体、外层罐体、保温层、预热部、加热部、温度传感器装置。其中，内层罐体用于装盛高温熔盐。外层罐体设置于内层罐体的外表面，内层罐体与外层罐体通过支撑块相互连接。保温层设置于外层罐体的外表面，保温层用于对外层罐体以及内层罐体进行保温。预热部的两端连通于内层罐体与外层罐体之间，预热部用于对预热部进行预加热处理。加热部设置的两端连通于内层罐体内部，加热部用于对内层罐体进行加热。温度传感器装置包括设置于内层罐体外表面的第一温度传感器以及设置于内层罐体内部的第二温度传感器。本发明提供的双层夹套高温熔盐储罐通过采用内外双层罐体结构，采用预热部对内层罐体进行预热，并采用加热部对内层罐体进行加热，使得双层夹套高温熔盐储罐具有预热与加热功能一体化的优点，同时采用双层的结构使得处于内层罐体中的物质不易泄漏至外界，提高罐体的密封性能。

通过采用预热部使得外层罐体内的气压提高，并采用加热部降低内层罐体中的气压，进而使得外层罐体内的气压大于内层罐体中的气压，进而使得内层罐体内的物质在压差的作用下不易向外泄露。

通过在预热部上设置压力检测控制部，通过压力检测控制部实时监测外层罐体的气压值，当外层罐体内的气体向外泄露导致外层罐体气压降低，以致于外层罐体的气压值低于预定气压时，压力检测控制部控制第一增压风机对外层罐体进行加压，使得外层罐体内的气体值能够保持在预定气压上，进而保持内层罐体与外层罐体之间的压差，使得双层夹套高温熔盐储罐保持优良的密封性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的双层夹套高温熔盐储罐的结构示意图；

图2为图1中a处的局部放大视图

图3为本发明实施例提供的加压阀门的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的降压阀门的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的发散板装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的旋转喷气装置的剖视图；

图7为本发明实施例提供的旋转喷气装置的俯视图。

其中，各个附图标记如下：

1、内层罐体；2、外层罐体；3、保温层；4、预热部；5、加热部；41、预热管；42、第一加热装置；43、第一增压风机；44、第一阀门；45、第二阀门；46、压力检测控制部；47、加压阀门；48、发散板装置；51、加热管；52、第二加热装置；53、第二增压风机；54、第三阀门；55、第四阀门；56、降压阀门；57、旋转喷气装置；61、第一温度传感器；62、第二温度传感器；461、检测外壳；462、活塞；463、调节块；464、弹性件；465、控制外壳；466、u型连杆；467、上导电块；468、下导电块；469、卸压孔；471、阀门主体；472、球体；473、弹簧；481、扰流板；561、降压阀门主体；562、降压阀门球体；563、降压阀门弹簧；571、旋转喷气主体；572、钢球；573、喷嘴。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，本申请实施例提供了一种双层夹套高温熔盐储罐包括内层罐体1、外层罐体2、保温层3、预热部4、加热部5、温度传感器装置。其中，内层罐体1用于装盛高温熔盐。外层罐体2设置于内层罐体1的外表面，内层罐体1与外层罐体2通过支撑块相互连接。保温层3设置于外层罐体2的外表面，保温层3用于对外层罐体2以及内层罐体1进行保温。预热部4的两端连通于内层罐体1与外层罐体2之间，预热部4用于对预热部4进行预加热处理。加热部5设置的两端连通于内层罐体1内部，加热部5用于对内层罐体1进行加热。温度传感器装置包括设置于内层罐体1外表面的第一温度传感器61以及设置于内层罐体1内部的第二温度传感器62。本实施例提供的双层夹套高温熔盐储罐通过采用内外双层罐体结构，采用预热部4对内层罐体1进行预热，并采用加热部5对内层罐体1进行加热，使得双层夹套高温熔盐储罐具有预热与加热功能一体化的优点，同时采用双层的结构使得处于内层罐体1中的物质不易泄漏至外界，提高罐体的密封性能。

请再参阅图1，在一个实施例中，预热部4包括预热管41、第一加热装置42(采用电阻丝加热的结构)、第一增压风机43。预热管41的进气端与出气端分别设置于外层罐体2上下端，且预热管41与外层罐体2相连通。第一加热装置42设置于预热管41上，第一加热装置42用于对预热管41内的气体进行加热。第一增压风机43设置于预热管41上，第一增压风机43用于使预热管41以及外层罐体2内的气体快速流动。当需要对内层罐体1进行预热时，第一加热装置42以及第一增压风机43均开始工作，第一加热装置42将预热管41内的气流进行加热，而第一增压风机43将经由第一加热装置42加热后的气流送入外层罐体2内，并将外层罐体2内的冷气流抽至第一加热装置42内进行加热，通过气流循环的运动，将第一加热装置42产生的热量送入到外层罐体2内用于对内层罐体1进行预热。当第一温度传感器61测量出内层罐体1的表面温度达到预热的温度值时，预热部4停止预热工作，转由加热部5对内层罐体1进行加热。

请再参阅图1，在一个实施例中，预热部4还包括第一阀门44、第二阀门45、加压阀门47、压力检测控制部46。第一阀门44设置于靠近预热管41的进气端处。第二阀门45设置于靠近预热管41的出气端处。压力检测控制部46设置于预热管41的进气端与第一阀门44之间的预热管41上，压力检测控制部46与第一增压风机43电性连接，压力检测控制部46用于实时检测外层罐体2内的气压值并根据气压值控制第一增压风机43工作。加压阀门47设置于第一阀门44与第一增压风机43之间的预热管41上，加压阀门47用于当第一阀门44关闭且第一增压风机43工作时，对外层罐体2内添加气体(由于添加的气体量比较少，故而对内层罐体1的温度影响不大)，提高外层罐体2内的气体。

当预热部4完成对内层罐体1的预热后，第一阀门44关闭，第二阀门45保持开启状态，此时第一增压风机43继续工作，使得加压阀门47在负压的作用下开启，使得外界气体通过加压阀门47进入到预热部4内，使得预热管41以及外层罐体2内的气体总量提高，而预热管41以及外层罐体2的总体积基本不变，进而使得预热管41以及外层罐体2内的气压提高，使得外层罐体2处于高压状态，直至预热管41内的气压达到预定气压时，压力检测控制部46检测出气压值达标，压力检测控制部46控制使第二阀门45关闭同时关闭第一增压风机43，保持外层罐体2内的气压，当第一增压风机43关闭后，加压阀门47随之关闭。通过使外层罐体2处于高压状态，使得外层罐体2与内层罐体1之间存在压差，使得内层罐体1内的物质在在压差的作用下，更加不易从内层罐体1中向外泄漏。

并且在储罐长时间使用后，外层罐体2内的气压出现泄漏导致外层罐体2内的气压值降低时，压力检测控制部46可以立即检测出外层罐体2内的气压低于预设值，并控制开启第二阀门45以及第一增压风机43，对外层罐体2内充气加压，使得外层罐体2内的气压保持在预设值上，进而保持储罐的密封防漏功能。

请参阅图2，在一个实施例中，压力检测控制部46包括检测外壳461、活塞462、调节块463、弹性件464、控制外壳465、u型连杆466、上导电块467、下导电块468。检测外壳461设置于预热管41上，检测外壳461上设置有通孔，且检测外壳461的通孔与预热管41连通，通孔的上部分设置有内螺纹。活塞462滑动配合于检测外壳461的通孔内。调节块463通过螺纹连接的方式配合于通孔内。弹性件464一端固定于活塞462上，弹性件464的另一端固定于调节块463上。控制外壳465设置于检测外壳461的一侧。u型连杆466的一端固定于活塞462上且滑动配合于调节块463上，u型连杆466的另一端滑动配合于控制外壳465内，且u型连杆466的另一端设置有上导电块467，上导电块467通过导线与第一增压风机43的电源电路电性连接。下导电块468设置于控制外壳465内，下导电块468通过导线与第一增压风机43的电源电路电性连接。当u型连杆466朝着预热管41所在位置滑动后，上导电块467与下导电块468相接触，进而使得第一增压风机43与电源之间连通，第一增压风机43开始工作。

当外层罐体2内的气压低于预设值时，活塞462在弹性件464(具有弹性的物体，如弹簧473、弹片等)的作用下，克服预热管41内的气体压力，朝着靠近预热管41所在位置滑动，进而使得与活塞462相连接的u型连杆466随之运动，进而导致连接于u型连杆466上的上导电块467朝着下导电块468所在位置运动，直至二者接触，进而使得第一增压风机43开始工作(上导电块467与下导电块468串联在第一增压风机43的电源电路上)，第一增压风机43通电工作并控制第二阀门45开启(第二阀门45采用电磁阀门，第二阀门45与第一增压风机43联动)。使得在第一增压风机43的作用下外层罐体2内的气压值升高，直至外层罐体2内的气压值升高设定值时，外层罐体2内的气压给予活塞462压力，使得活塞462克服弹性件464的弹力，使得活塞462连通u型连杆466朝着远离预热管41方向运动，进而使得上导电块467与下导电块468脱离配合，进而使得第一增压风机43断电停止工作，同时第二阀门45关闭，使得外层罐体2内的气压恒定于预设值，进而保持储罐的密封效果。

在一个实施例中，检测外壳461的侧面设置有卸压孔469，当外层罐体2内的气压过大时，使得活塞462克服弹性件464弹性朝着远离预热管41方向运动，直至卸压孔469与预热管41内部连通并对外层罐体2进行卸压。通过在检测外壳461的侧面设置卸压孔469，使得当装置出现故障时导致外层罐体2内的气压持续升高时，活塞462在气压的作用下克服弹性件464的弹力运动至卸压孔469位置，使得卸压孔469与外层罐体2连通，通过卸压孔469对外层罐体2进行卸压，避免外层罐体2因内部气压过高而受损。

请参阅图3，在一个实施例中，加压阀门47包括阀门主体471、球体472、弹簧473。阀门主体471设置于预热管41上，阀门主体471内部设置有空腔，且空腔的两端通过小孔连通预热管41以及外界大气。球体472设置于阀门主体471的空腔内，球体472的直径大于空腔的小孔直径。弹簧473的一端固定于预热管41上，弹簧473的另一端固定于球体472上。在弹簧473的作用下，球体472堵塞阀门主体471上远离预热管41的小孔。

当需要对外层罐体2内充入气体提高气压时，第一阀门44处于关闭状态，第二阀门45处于代开状态，第一增压风机43开始工作，使得第一阀门44至第一增压风机43之间的预热管41处于低压状态，进而使得球体472靠近预热管41一侧(内侧)的气压低于远离预热罐一侧(外侧)的气压，在气压差的作用下使得球体472朝着预热管41所处位置运动，使得加压阀门47开启，使得外界的气体通过阀门主体471的小孔进入到预热管41中，进而进入到外层罐体2内，使得外层罐体2内的气压值升高。当第一增压风机43停止工作时，球体472靠近预热管41一侧的气压不低于远离预热罐一侧的气压，进而球体472在弹簧473弹力的作用下与阀门主体471的小孔紧密配合，使得加压阀门47关闭。

请参阅图5，在一个实施例中，预热管41的出气端设置有发散板装置48，发散板装置48与预热管41相连通，发散板装置48上设置有若干气孔，且发散板的出气面上设置有若干方向不同的扰流板481。扰流板481以及气孔的设置可以使得预热管41内的热气流可以朝着不同方向进行扩散，使得内层罐体1受热更加均匀，避免内层罐体1局部受热而导致局部过热损坏内层罐体1。

请再参阅图1，在一个实施例中，加热部5包括加热管51、第二加热装置52、第二增压风机53。加热管51的进气端与出气端分别设置于内层罐体1上下端，且加热管51与内层罐体1相连通。第二加热装置52设置于加热管51上，第二加热装置52用于对加热管51内的气体进行加热。第二增压风机53设置于加热管51上，第二增压风机53用于使加热管51以及内层罐体1内的气体快速流动。加热部5采用与预热部4相似的结构，采用第二增压风机53将由第二加热装置52加热的热气流送入内层罐体1内，进而提高内层罐体1的温度。

请参阅图6与图7，优选地，加热管51的出气端上设置有旋转喷气装置57，其中旋转喷气装置57包括旋转喷气主体571、钢球572、喷嘴573。旋转喷气主体571通过钢球572可转动的配合在加热管51的出气端，喷嘴573设置在旋转喷气主体571的边缘，且喷嘴573的喷气方向与均沿着旋转喷气主体571的边缘切线方向，使得当加热管51朝着旋转喷气主体571内输送热气流时，热气流通过喷嘴573从旋转喷气主体571内排出，并对旋转喷气主体571产生反作用力，使得旋转喷气主体571受到使其旋转的力，在该气流的反作用力的作用下使得转喷气装置旋转，进而使得喷嘴573喷出气流的方向随时在改变，使得加热管51的出气端的热气流可以均匀的朝着内层罐体1的四壁喷射，避免加热管51的出气端的热气流对固定点喷射气流导致的该点的内层罐体1出现局部过热的现象，进而降低内层罐体1因局部过热而受损的概率。

请再参阅图1，在一个实施例中，加热部5还包括第三阀门54、第四阀门55、降压阀门56。第三阀门54设置于加热管51的进气端。第四阀门55设置于加热管51的出气端。降压阀门56设置于加热管51以及外层罐体2之间，降压阀门56用于使得加热管51以及内层罐体1内的气体排入外层罐体2内。当加热部5完成对内层罐体1加热工作后，第四阀门55关闭，第三阀门54保持开启状态，第二增压风机53反转，进而使得内层罐体1内的气体通过降压阀门56被抽入外层罐体2内，使得内层罐体1内的气压值降低，使得的内层罐体1内的气压值低于外层罐体2的气压值，进而使得内层罐体1不易发生泄漏。请参阅图4，降压阀门56采用与加压阀门47类似的结构，降压阀门56包括降压阀门主体561以及设置于降压阀门主体561内的降压阀门球体562以及降压阀门弹簧563，其原理与加压阀门47类似，不做赘述。

本发明的另一方面提供了一种双层夹套高温熔盐储罐的使用方法，用于操作上述任意一项实施例中所述双层夹套高温熔盐储罐，其特征在于，双层夹套高温熔盐储罐的使用方法包括：

s1、对内层罐体1进行预热，首先开启预热部4，在预热部4的作用下对内层罐体1进行预热，直至第一温度传感器61测量出内层罐体1达到预定温度；

s2、对内层罐体1进行加热，开启加热部5，在加热部5的作用下对内层罐体1进行加热，直至第二温度传感器62测量出内层罐体1达到预定温度；

s3、通过预热部4提高外层罐体2内的气压；

s4、通过加热部5降低内层罐体1内的气压，进而使得内层罐体1与外层罐体2之间存在压差。

通过采用上述方法，既可完成对双层夹套高温熔盐储罐进行预热、加热工作，同时能够使得双层夹套高温熔盐储罐的密封效果提高，降低双层夹套高温熔盐储罐泄漏的概率。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。