一种适用于高温的熔盐储罐外接管道连接结构的制作方法

1.本发明属于太阳能光热发电技术领域，具体来说涉及一种适用于高温的熔盐储罐外接管道连接结构。


背景技术：

2.熔融盐有使用温度高、温度范围宽、流动特性好、热容量大等特性，可用于太阳能光热电站的大规模储热，摆脱太阳能不稳定带来的影响；可用于火电厂灵活调峰改造过程的中小规模储热，解决储热能量品位低的问题；是目前应用最广的太阳能储热介质。
3.储热系统也是光热电站中必不可少的组成部分，也在火电调峰改造项目中作为主要方式使用，而冷、热熔盐储罐是储热系统的主要设备之一。目前常规配置的储罐进盐管是从储罐的罐顶伸入，在储罐的顶部，进盐管与储罐的罐顶之间通过膨胀连接结构连接，避免管道与罐体温差导致的膨胀应力，降低连接处罐顶的破坏风险。
4.在储罐的中部，进盐管的竖直管段与储罐的内壁之间通过进盐管支架活动连接，进盐管进盐时，竖直管段在储罐的轴向上可以自由移动；在储罐的底部，进盐管的水平管段与储罐的底板之间通过支架弹性连接，支架的一端设置在储罐的底板上，另一端支撑水平管段，进盐管进盐时，水平管段在垂直方向上有一定的活动间隙，解决了因熔盐管道温度和储罐温度变化不同步时导致储罐热膨胀量和进盐管道热膨胀量不一样增加罐底因进料分布造成的额外应力的问题，保证储罐的使用寿命。
5.而在太阳能热发电系统和火电调峰改造项目中，储罐放热和充热频率较高，随着储热和放热过程的进行，罐顶部膨胀节在长期的交变应力作用下产生变形，在运行过程中，需要经常巡检，存在造成人员灼伤的风险。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种适用于高温的熔盐储罐外接管道连接结构，解决高温熔盐储罐顶部连接管道与罐体的膨胀差造成额外应力的问题。
7.本发明采取的技术方案是一种适用于高温的熔盐储罐外接管道连接结构，包括罐顶板、内伸接管、迷宫连接件，所述罐顶板位于熔盐储罐顶部，所述内伸接管穿过所述罐顶板，所述迷宫连接件套设在所述内伸接管外周；
8.所述迷宫连接件包括内套筒和套设在所述内套筒外部的外套筒，所述内套筒与所述外套筒之间留有空隙，所述内套筒和所述罐顶板固定连接，所述外套筒和所述内伸接管固定连接，所述内伸接管可在所述内套筒中轴向或径向位移。
9.优选地，所述外套筒和所述内伸接管通过环形连接板固定连接。
10.优选地，所述外套筒位于所述罐顶板外侧。
11.优选地，所述内套筒顶部设置有限位结构。
12.优选地，所述限位结构为倾斜设置的阻挡环。
13.优选地，所述内套筒外壁和所述外套筒内壁上均设置有密封环，且密封环的位置
不在同一水平线上。
14.优选地，所述密封环处填充有软质密封材料。
15.优选地，所述密封环与外套筒/内套筒的间隙应大于储罐本体径向膨胀量和内伸接管在该方向的位移差5～10mm。
16.优选地，所述外套筒底部倾斜设置，倾斜方向与所述罐顶板的倾斜方向相同。
17.本发明的有益效果在于：
18.1、本发明在设备制造时可直接加工，节省采购难度和采购成本，单个接口节省成本效果明显；
19.2、本发明在满足膨胀位移差的前提下，结构重量轻，占用空间小，对外部保温结构不产生影响；
20.3、本发明的结构为迷宫形式，结构简单不易变形，同时可封堵微正压气流，满足常压储罐密封要求。
附图说明
21.图1为本发明的安装结构示意图；
22.图2为本发明的迷宫连接件结构示意图。
23.图中：1、罐顶板；2、内伸接管；3、罐顶加强筋；4、罐顶保温；5、迷宫连接件；501、环形连接板；502、阻挡环；503、第一密封环；504、第二密封环；505、外套筒；506、内套筒；6、软质密封材料。
具体实施方式
24.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明白，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
25.参看图1和图2，本发明包括罐顶板1、内伸接管2、罐顶加强筋3、罐顶保温4、迷宫连接件5、软质密封材料6。
26.熔盐储罐的顶部为罐顶板1，罐顶保温4覆盖在罐顶板1外侧，罐顶板1内侧具有罐顶加强筋3，熔盐储罐顶部穿设有内伸接管2，内伸接管2的外周安装有迷宫连接件5。
27.迷宫连接件5，包括环形连接板501、阻挡环502、第一密封环503、第二密封环504、外套筒505、内套筒506。内套筒506与罐顶板1焊接，其内穿设有内伸接管2，内套筒506与内伸接管2不直接接触，内套筒506的外部套设有外套筒505，内套筒506和外套筒505之间具有一定空隙。外套筒505位于罐顶板1的外侧，下表面倾斜设置，倾斜方向与罐顶板的倾斜方向相同，能够更好地密封本结构，外套筒505顶部设置有环形连接板501，环形连接板501的中心部位与内伸接管2固定连接，边缘部位与外套筒505固定连接，外套筒505和环形连接板501形成保护罩，将内套筒506的上半部分包覆在其内。环形连接板501作为外套筒505和内伸接管2的连接件，能够起到支撑外套筒505的作用，同时能够封堵迷宫连接件5的顶部空间。
28.内套筒506的上端设置有限位装置，本发明的限位装置是阻挡环502，内套筒506与阻挡环502对接在一起，与熔盐储罐顶部开孔连接。阻挡环502具有一定倾角，与水平方向上的夹角优选为30～45
°
。阻挡环502用于减轻熔盐雾在此处凝固问题
29.内套筒506外壁设置有一圈第二密封环504，第二密封环504的凸出高度，根据储罐本体径向膨胀量和管道在该方向的位移差与外套筒505留出间隙，优选的间隙的空间尺寸大于储罐本体径向膨胀量和管道在该方向的位移差5～10mm。
30.外套筒505内壁上设置有一圈第一密封环503，内套筒506的外壁设置有第一密封环503，第一密封环503的水平高度不超过阻挡环502的水平高度，第一密封环503的位置不超出外套筒505的包覆范围，第一密封环503和第二密封环504的位置不在同一水平线上，即错落排布形成迷宫结构，减少气流通过的同时能够避免外部杂质进入罐内。第一密封环的凸出高度，根据储罐本体径向膨胀量和管道在该方向的位移差与内套筒506留出间隙，间隙的空间尺寸大于储罐本体径向膨胀量和管道在该方向的位移差5～10mm。
31.第一密封环503与第二密封环504之间填充有软质密封材料6，通过第一密封环503和第二密封环504限制固定，能够起到封堵作用，进一步提高结构密闭性。
32.本发明解决了大型高温储罐设备与连接管道之间的膨胀应力问题，提高了运行可靠性，降低一次成本。


技术特征：
1.一种适用于高温的熔盐储罐外接管道连接结构，其特征在于，包括罐顶板、内伸接管、迷宫连接件，所述罐顶板位于熔盐储罐顶部，所述内伸接管穿过所述罐顶板，所述迷宫连接件套设在所述内伸接管外周；所述迷宫连接件包括内套筒和套设在所述内套筒外部的外套筒，所述内套筒与所述外套筒之间留有空隙，所述内套筒和所述罐顶板固定连接，所述外套筒和所述内伸接管固定连接，所述内伸接管可在所述内套筒中轴向或径向位移。2.根据权利要求1所述的适用于高温的熔盐储罐外接管道连接结构，其特征在于，所述外套筒和所述内伸接管通过环形连接板固定连接。3.根据权利要求1所述的适用于高温的熔盐储罐外接管道连接结构，其特征在于，所述外套筒位于所述罐顶板外侧。4.根据权利要求1所述的适用于高温的熔盐储罐外接管道连接结构，其特征在于，所述内套筒顶部设置有限位结构。5.根据权利要求4所述的适用于高温的熔盐储罐外接管道连接结构，其特征在于，所述限位结构为倾斜设置的阻挡环。6.根据权利要求1所述的适用于高温的熔盐储罐外接管道连接结构，其特征在于，所述内套筒外壁和所述外套筒内壁上均设置有密封环，且密封环的位置不在同一水平线上。7.根据权利要求6所述的适用于高温的熔盐储罐外接管道连接结构，其特征在于，所述密封环处填充有软质密封材料。8.根据权利要求6所述的适用于高温的熔盐储罐外接管道连接结构，其特征在于，所述密封环与外套筒/内套筒的间隙应大于储罐本体径向膨胀量和内伸接管在该方向的位移差5～10mm。9.根据权利要求1所述的适用于高温的熔盐储罐外接管道连接结构，其特征在于，所述外套筒底部倾斜设置，倾斜方向与所述罐顶板的倾斜方向相同。

技术总结
本发明公开了一种适用于高温的熔盐储罐外接管道连接结构，包括罐顶板、内伸接管、迷宫连接件，所述罐顶板位于熔盐储罐顶部，所述内伸接管穿过所述罐顶板，所述迷宫连接件套设在所述内伸接管外周；所述迷宫连接件包括内套筒和套设在所述内套筒外部的外套筒，所述内套筒与所述外套筒之间留有空隙，所述内套筒和所述罐顶板固定连接，所述外套筒和所述内伸接管固定连接，所述内伸接管可在所述内套筒中轴向或径向位移。本发明通过迷宫密封形式，解决了高温熔盐储罐顶部连接管道与罐体的膨胀差，避免了目前的成本高及变形等问题，同时简化了连接结构形式，提高运行可靠性。提高运行可靠性。提高运行可靠性。


技术研发人员：贺志宝 张俊峰 段杨龙 罗宁 徐卫兵
受保护的技术使用者：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2022.06.08
技术公布日：2022/9/2