热空气预热及吹扫系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种预热及吹扫系统，具体涉及一种热空气预热及吹扫系统，属于光热电站及储能电站技术领域。


背景技术：

2.光热电站中常使用导热介质接收太阳能辐射，其中使用广泛的一种导热介质是导热油。高温导热油加热水产生高温高压蒸汽驱动汽轮机发电，目前常用的导热油为联苯、联苯醚的混合物，凝固点在12℃左右。
3.对于分布在纬度较高区域的光热电站，受限于导热油的凝固点，需要以较高的导热油温度注油，厂家可提供的注油温度在40～90℃，更高的导热油注油温度将显著增加注油过程的安全隐患。
4.同样的，储能电站中使用传热介质吸纳弃电或其他能量，其中广泛使用的传储热介质是60％nano3和40％kno3的二元熔融盐，凝固点为238℃左右。注盐时需要将熔盐管道预热至凝固点以上，防止熔盐在管道中凝固。
5.可见，无论对光热电站还是储能电站，启动系统时，均需要保证设备以及管道温度高于导热介质凝固点，即需要进行暖管或者暖机。暖管技术在高温介质工作管道中应用较为广泛，目前应用较多的是高温蒸汽暖管，主要用于火电厂、化工厂等可以提前利用燃煤锅炉等设备产生高温蒸汽的场合。对于光热电站及储能电站，由于导热油管路对洁净度要求较高，水等杂质的存在会影响导热油品质，采用高温蒸汽作为暖管介质会有疏水和水击问题出现，也会引起管内生锈。


技术实现要素：

6.鉴于上述事实，本实用新型的目的是针对现有技术中采用高温蒸汽作为暖管暖机介质会出现疏水和水击问题，也会引起设备或者管内生锈问题，进而设计了一种热空气预热及吹扫系统，利用谷电、弃风弃光的能量加热空气进而预热高温导热油工作管路或者工作设备，防止出现应力集中和导热油注油或熔盐注盐过程中凝结现象，以降低系统运行风险。
7.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
8.热空气预热及吹扫系统，包括固体储热器、热空气管道、冷空气管道、待预热管道或待预热设备、第一阀门、第二阀门、第三阀门和鼓风机或压缩机，所述固体储热器通过所述热空气管道和所述冷空气管道与所述待预热管道或待预热设备连接，所述第一阀门安装在所述热空气管道上，所述第二阀门和第三阀门安装在所述冷空气管道上，所述鼓风机或压缩机安装在所述冷空气管道上，且位于所述第二阀门和第三阀门之间。
9.进一步地，所述热空气预热及吹扫系统还包括温度传感器，所述温度传感器安装在所述热空气管道上。
10.进一步地，所述温度传感器位于固体储热器出口端与第一阀门之间。
11.进一步地，所述热空气预热及吹扫系统还包括流量传感器，所述流量传感器安装在所述热空气管道上。
12.进一步地，所述流量传感器位于温度传感器与第一阀门之间。
13.进一步地，所述热空气预热及吹扫系统还包括第一压力传感器，所述第一压力传感器安装在所述热空气管道上。
14.进一步地，所述第一压力传感器位于第一阀门与待预热管道或待预热设备进口端之间。
15.进一步地，所述热空气预热及吹扫系统还包括第二压力传感器，所述第二压力传感器安装在所述冷空气管道上。
16.进一步地，所述第二压力传感器位于第三阀门与鼓风机或压缩机之间。
17.进一步地，所述固体储热器为固体介质储热装置。
18.进一步地，所述待预热管道为油管、盐管或者流水介质管道，所述待预热设备为换热器、蒸发器、蒸发泵或汽轮机。
19.进一步地：采用太阳能集热场、集热器替换所述固体储热器，太阳能集热场用于收集太阳能热量，并加热集热器的真空集热管内的空气作为热源。如此设置，集热器内形成所需要的高温空气，利用高温空气来加热管道或者设备。
20.本实用新型所达到的效果为：
21.本实用新型的热空气预热及吹扫系统，利用固体储热器加热空气作为暖管介质对导热油槽式光热电站的导热油管道进行暖管，光热电站及储能电站中，储热系统的设置为加热空气提供了便利条件，由于固体储能成本较低、工作温度范围广以及在利用谷电、弃风弃光能量方面的优势，优先考虑结合固体储能设备加热空气作为暖管介质对光热电站及储能电站的导热介质管道进行暖管，对设备进行预热，有效地延长了管道或者设备导热介质温度降低至凝固点以下所需的时间，相比于高温蒸汽暖管，高温空气暖管更适合光热电站及储能电站注入导热介质前的暖管或者暖机，使用高温空气作为暖管暖机介质避免了疏水和水击问题的出现，也不会引起设备及管内生锈，对于导热介质安全注入、利用弃风弃光能量、拓展光热电站储能系统能力方面具有重要意义。另外，基于固体储能的热空气暖管技术适应性较强，不仅能够作为对光热电站及储能电站导热介质管路或者设备预热的技术进行使用，也可以作为其他对预热管道或者预热设备有要求的场合，在太阳能技术领域以及其他工业领域均具有重要的推广应用价值。另外，固体储能热空气介质也可以为其他气体，包括氮气、氦气等气体。
附图说明
22.图1为本实用新型的热空气预热及吹扫系统的结构示意图(固体储热器)；
23.图2为本实用新型的热空气预热及吹扫系统的结构示意图(集热器)。
24.其中：
25.1-固体储热器；2-热空气管道；3-冷空气管道；4-待预热管道或待预热设备；5-第一阀门；6-第二阀门；7-第三阀门；8-温度传感器；9-流量传感器；10-第一压力传感器；11-第二压力传感器；12-鼓风机或压缩机。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
27.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
28.在本技术中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”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。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
29.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
30.此外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
31.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1并结合实施例来详细说明本技术。
32.下面根据附图详细阐述本实用新型优选的实施例。
33.实施例1：参见图1，本实施例的热空气预热及吹扫系统，包括固体储热器1、热空气管道2、冷空气管道3、待预热管道、第一阀门5、第二阀门6、第三阀门7、鼓风机或压缩机12、流量传感器9、第一压力传感器10和第二压力传感器11，所述固体储热器1通过所述热空气管道2和所述冷空气管道3与所述待预热管道连接，所述温度传感器8、流量传感器9、第一阀门5和第一压力传感器10按照热空气流动方向依次安装在所述热空气管道2上，所述第二阀门6、鼓风机或压缩机12、第二压力传感器11和第三阀门7按照冷空气流动方向依次安装在所述冷空气管道3上，所述固体储热器1为固体介质储热装置。常用的固体储热介质为镁砖。镁砖具有高比热容、高材料密度、工作温度范围广(0～700℃)、成本低等特点，在广泛、长期的应用中已经证实镁砖是一种良好的固体储能材料。本实施例利用谷电、弃风弃光能量方面的优势，优先考虑结合固体储能设备加热空气作为暖管及吹扫介质对光热电站或者储能电站的管道进行暖管及吹扫，热空气经所述热空气管道2从所述固体储热器1进入所述待预热管道，加热并吹扫所述待预热管道后，经所述冷空气管道3返回所述固体储热器1，冷空气在所述固体储热器1中吸热升温进入下一次循环。
34.实施例2：参见图1，本实施例的热空气预热及吹扫系统，包括固体储热器1、热空气管道2、冷空气管道3、待预热设备、第一阀门5、第二阀门6、第三阀门7、鼓风机或压缩机12、流量传感器9、第一压力传感器10和第二压力传感器11，所述固体储热器1通过所述热空气管道2和所述冷空气管道3与所述待预热设备连接，所述温度传感器8、流量传感器9、第一阀门5和第一压力传感器10按照热空气流动方向依次安装在所述热空气管道2上，所述第二阀门6、鼓风机或压缩机12、第二压力传感器11和第三阀门7按照冷空气流动方向依次安装在所述冷空气管道3上，所述固体储热器1为固体介质储热装置。常用的固体储热介质为镁砖。镁砖具有高比热容、高材料密度、工作温度范围广(0～700℃)、成本低等特点，在广泛、长期的应用中已经证实镁砖是一种良好的固体储能材料。本实施例利用谷电、弃风弃光能量方面的优势，优先考虑结合固体储能设备加热空气作为暖机及吹扫介质对光热电站或者储能电站的设备进行暖机及吹扫，热空气经所述热空气管道2从所述固体储热器1进入所述待预热设备，加热并吹扫所述待预热设备后，经所述冷空气管道3返回所述固体储热器1，冷空气在所述固体储热器1中吸热升温进入下一次循环。
35.实施例3：参见图2，本实施例的热空气预热及吹扫系统，包括集热器、集热场、热空气管道2、冷空气管道3、待预热管道、第一阀门5、第二阀门6、第三阀门7、鼓风机或压缩机12、流量传感器9、第一压力传感器10和第二压力传感器11，所述集热场用于收集太阳能热量并加热集热器内的空气，所述集热器通过所述热空气管道2和所述冷空气管道3与所述待预热管道连接，所述温度传感器8、流量传感器9、第一阀门5和第一压力传感器10按照热空气流动方向依次安装在所述热空气管道2上，所述第二阀门6、鼓风机或压缩机12、第二压力传感器11和第三阀门7按照冷空气流动方向依次安装在所述冷空气管道3上，所述集热器内形成所需要的高温空气，利用高温空气来加热及吹扫管道。本实施例利用谷电、弃风弃光能量方面的优势，优先考虑结合集热场、集热器加热空气作为暖管及吹扫介质对光热电站或者储能电站的管道进行暖管及吹扫，热空气经所述热空气管道2从所述集热器进入所述待预热管道，加热并吹扫所述待预热管道后，经所述冷空气管道3返回所述集热器，冷空气在所述集热器中吸热升温进入下一次循环。由于光热电站太阳能集热器注入换热介质前，可以利用其加热空气作为项目建设和调试阶段的热源，比如可以利用其加热的空气进行管道预热和吹扫
36.实施例4：参见图2，本实施例的热空气预热及吹扫系统，包括集热器、集热场、热空气管道2、冷空气管道3、待预热管道、第一阀门5、第二阀门6、第三阀门7、鼓风机或压缩机12、流量传感器9、第一压力传感器10和第二压力传感器11，所述集热场用于收集太阳能热量并加热集热器内的空气，所述集热器通过所述热空气管道2和所述冷空气管道3与所述待预热设备连接，所述温度传感器8、流量传感器9、第一阀门5和第一压力传感器10按照热空气流动方向依次安装在所述热空气管道2上，所述第二阀门6、鼓风机或压缩机12、第二压力传感器11和第三阀门7按照冷空气流动方向依次安装在所述冷空气管道3上，所述集热器内形成所需要的高温空气，利用高温空气来加热及吹扫设备。本实施例利用谷电、弃风弃光能量方面的优势，优先考虑结合集热场、集热器加热空气作为暖机及吹扫介质对光热电站或者储能电站的设备进行暖机及吹扫，热空气经所述热空气管道2从所述集热器进入所述待预热设备，加热并吹扫所述待预热设备后，经所述冷空气管道3返回所述集热器，冷空气在所述集热器中吸热升温进入下一次循环。由于光热电站太阳能集热器注入换热介质前，可
以利用其加热空气作为项目建设和调试阶段的热源，比如可以利用其加热的空气进行管道预热和吹扫。
37.以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照上述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。
38.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。