一种太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统论文和设计-张武玄

全文摘要

本实用新型提供了一种太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统,包括设于熔盐储罐上的熔盐储罐测温管嘴,测温热电偶套管与所述熔盐储罐测温管嘴密封连接,熔盐储罐内壁均匀布置温度传感装置,热电偶丝一端连接所述温度传感装置,热电偶丝另一端连接接线箱,所述接线箱连接温度监控主机。本实用新型通过测温管嘴布置、内伸穿孔钢管、卡箍装置、温度传感器布置,实现了高温熔盐储罐全区域温度监控;通过对温度监控主机的配置,实现了高温熔盐储罐温度分布、超温、温差过大、升降温速率等信息的处理和反馈控制;可有效保证高温熔盐储罐的安全运行。

主设计要求

1.一种太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统,其特征在于:包括设于熔盐储罐上的熔盐储罐测温管嘴(1),测温热电偶套管与所述熔盐储罐测温管嘴(1)密封连接,熔盐储罐内壁均匀布置温度传感装置(5),热电偶丝(6)一端连接所述温度传感装置(5),热电偶丝(6)另一端连接接线箱(7),所述接线箱(7)连接温度监控主机(8)。

设计方案

1.一种太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统,其特征在于:包括设于熔盐储罐上的熔盐储罐测温管嘴(1),测温热电偶套管与所述熔盐储罐测温管嘴(1)密封连接,熔盐储罐内壁均匀布置温度传感装置(5),热电偶丝(6)一端连接所述温度传感装置(5),热电偶丝(6)另一端连接接线箱(7),所述接线箱(7)连接温度监控主机(8)。

2.如权利要求1所述的一种太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统,其特征在于:所述熔盐储罐测温管嘴(1)在熔盐储罐的顶部均匀布置。

3.如权利要求1所述的一种太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统,其特征在于:所述测温热电偶套管包括内伸穿孔钢管(2)及用于限制所述内伸穿孔钢管(2)横向位移且允许其自由膨胀的限位装置(3),所述内伸穿孔钢管(2)的底部设于所述限位装置(3)内,所述限位装置(3)固定于熔盐储罐的底部。

4.如权利要求3所述的一种太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统,其特征在于:所述限位装置(3)与内伸穿孔钢管(2)同轴设置。

5.如权利要求3所述的一种太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统,其特征在于:所述内伸穿孔钢管(2)上端与法兰(10)连接,所述法兰(10)与所述熔盐储罐测温管嘴(1)密封连接;所述内伸穿孔钢管(2)下端设有管帽(12),所述管帽(12)设于所述限位装置(3)内。

6.如权利要求5所述的一种太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统,其特征在于:所述内伸穿孔钢管(2)管壁上均匀开孔,所述法兰(10)与密封转接头(11)密封连接;所述热电偶丝(6)另一端通过所述内伸穿孔钢管(2)管壁上的孔进入所述内伸穿孔钢管(2)中空的内部,并经所述密封转接头(11)连接所述接线箱(7)。

7.如权利要求6所述的一种太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统,其特征在于:所述法兰(10)与密封转接头(11)采用螺纹密封连接。

8.如权利要求1所述的一种太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统,其特征在于:还包括焊于熔盐储罐内壁,用于将所述热电偶丝(6)引导至各温度测点并集束固定的卡箍装置(4)。

9.如权利要求1所述的一种太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统,其特征在于:所述温度监控主机(8)内设有中央处理器,中央处理器连接温度信号处理模块、温度分布显示模块、超温信号报警模块、温差过大信号报警模块、升降温速率过大信号报警模块。

10.如权利要求1所述的一种太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统,其特征在于:所述温度监控主机(8)通过控制信号反馈线路(9)连接至控制系统。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高温熔盐储罐监控系统,尤其涉及一种太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统。

背景技术

目前,国家发改委、能源局发布了《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》(发改基础[2016]2795号),提出了非石化能源跨越发展行动,到2030年非石化能源发电量占全部发电量的比重争取要达到50%。目前阶段,光热发电项目的工程造价约2.5-3万元\/kW,预计到2020年,工程造价会降低至1.5万元\/kW,届时,上网电价会降低至0.75元\/kWh以下。截止2030年光热发电总装机容量比例达17%(总装机容量30亿kW),总发电量达9%(总发电量10亿kWh)。

我国光热发电已进入大规模示范建设及商业应用阶段。光热发电一般需配备熔盐储热系统。熔盐储热系统中的高温熔盐储罐在建设投资和运行维护方面,在整个电站的建设运营成本中都占据很大的比重,其安全性和可靠性对电站的正常运行非常重要。

高温熔盐储罐在实际运行工况及开车、预热、停车等工况需要对其各区域温度、温差、升降温速率等进行严格监控,避免出现超温、温差过大、升降温速率过大、泄漏等现象,以保证高温熔盐储罐的安全运行。然而,现有技术仅实现高温熔盐储罐各点的温度监测,未能对各区域温度分布、温差、升降温速率等进行有效监控,使高温熔盐储罐的运行仍存在一定的安全风险。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是:如何对高温熔盐储罐的温度进行有效监控,以保证高温熔盐储罐运行的安全性和可靠性。

为了解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是提供一种太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统,其特征在于:包括设于熔盐储罐上的熔盐储罐测温管嘴,测温热电偶套管与所述熔盐储罐测温管嘴密封连接,熔盐储罐内壁均匀布置温度传感装置,热电偶丝一端连接所述温度传感装置,热电偶丝另一端连接接线箱,所述接线箱连接温度监控主机。

优选地,所述熔盐储罐测温管嘴在熔盐储罐的顶部均匀布置。

优选地,所述测温热电偶套管包括内伸穿孔钢管及用于限制所述内伸穿孔钢管横向位移且允许其自由膨胀的限位装置,所述内伸穿孔钢管的底部设于所述限位装置内,所述限位装置固定于熔盐储罐的底部。

更优选地,所述限位装置与内伸穿孔钢管同轴设置。

优选地,所述内伸穿孔钢管上端与法兰连接,所述法兰与所述熔盐储罐测温管嘴密封连接;所述内伸穿孔钢管下端设有管帽,所述管帽设于所述限位装置内。

进一步地,所述内伸穿孔钢管管壁上均匀开孔,所述法兰与密封转接头密封连接;所述热电偶丝另一端通过所述内伸穿孔钢管管壁上的孔进入所述内伸穿孔钢管中空的内部,并经所述密封转接头连接所述接线箱。

更进一步地,所述法兰与密封转接头采用螺纹密封连接。

优选地,还包括焊于熔盐储罐内壁,用于将所述热电偶丝引导至各温度测点并集束固定的卡箍装置。

优选地,所述温度监控主机内设有中央处理器,中央处理器连接温度信号处理模块、温度分布显示模块、超温信号报警模块、温差过大信号报警模块、升降温速率过大信号报警模块。

优选地,所述温度监控主机通过控制信号反馈线路连接至控制系统。

本实用新型通过测温管嘴布置、内伸穿孔钢管、卡箍装置、温度传感器布置,实现了高温熔盐储罐全区域温度监控;通过对温度监控主机的配置,实现了高温熔盐储罐温度分布、超温、温差过大、升降温速率等信息的处理和反馈控制;可有效保证高温熔盐储罐的安全运行。

与现有技术相比,本实用新型提供的太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统具有如下有益效果:

1、该系统温度测点在储罐内部均匀布置,可实现高温熔盐储罐全区域温度监控;

2、该系统采用的内伸穿孔钢管、卡箍装置可实现热电偶丝的可靠连接和有序排布,便于安装和接线。

3、该系统采用的限位装置限制内伸穿孔钢管横向位移,允许自由膨胀,避免内伸穿孔钢管在运行时发生破坏。

4、该系统采用的温度监控主机可实现温度信号处理、温度分布信息读取、超温信号报警、温差过大信号报警、升降温速率过大信号报警,并可通过控制信息反馈线路传递温度控制信号至相关控制系统,实现储罐温度的有效控制,保证高温熔盐储罐运行的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本实施例提供的太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统示意图;

图2为测温热电偶套管示意图。

具体实施方式

图1为本实施例提供的太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统示意图,所述的太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统包括:一组熔盐储罐测温管嘴1,一个测温热电偶套管,一组卡箍装置4,一组温度传感装置5,一组热电偶丝6,一组接线箱7,一台温度监控主机8,一套控制信号反馈线路9等。

其中,测温热电偶套管包括一组内伸穿孔钢管2和一组用于限制内伸穿孔钢管2横向位移且允许其自由膨胀的限位装置3,内伸穿孔钢管2的底部插在限位装置3内,限位装置3的内部尺寸稍大于内伸穿孔钢管2。

结合图2,所述测温热电偶套管还包括一件用于与熔盐储罐测温管嘴1密封连接的法兰10和一件用于与接线箱7连接的密封转接头11。内伸穿孔钢管2管壁上均匀开孔;内伸穿孔钢管2上端与法兰10焊接,法兰10外部带有螺纹接头,与密封转接头11采用螺纹密封连接;内伸穿孔钢管2下端带有管帽12,管帽12插在限位装置3内。

熔盐储罐测温管嘴1在熔盐储罐的顶部均匀布置,测温热电偶套管顶部通过法兰10与熔盐储罐测温管嘴1密封连接。限位装置3套于内伸穿孔钢管2下端的管帽12外部,与内伸穿孔钢管2同轴后,再与熔盐储罐底部焊接,限制内伸穿孔钢管2的横向位移,允许其自由膨胀。

温度传感装置5在熔盐储罐内壁均匀布置,热电偶丝6一端与温度传感装置5的温度传感器焊接,并由压紧装置固定,热电偶丝6另一端通过内伸穿孔钢管2管壁上的孔进入内伸穿孔钢管2中空的内部,并经密封转接头11连接接线箱7。卡箍装置4按温度传感装置5的分布与热电偶丝6的走向布置,焊于熔盐储罐内壁,将热电偶丝6引导至各测点。

接线箱7内的线路接至温度监控主机8。温度监控主机8带有温度信号处理程序、温度分布显示程序、超温信号报警程序、温差过大信号报警程序、升降温速率过大信号报警程序。温度监控主机8通过控制信号反馈线路9连接至控制系统。

具体安装时,熔盐储罐测温管嘴1焊于高温的熔盐储罐顶部,内伸穿孔钢管2与熔盐储罐测温管嘴1密封连接,限位装置3与内伸穿孔钢管2同心后焊于熔盐储罐底部,温度传感装置5均匀焊于熔盐储罐内壁各处,卡箍装置4根据温度传感装置5的分布和热电偶丝走向布置,焊于熔盐储罐内壁。热电偶丝6由内伸穿孔钢管2和卡箍装置4引导至各温度传感装置5,与温度传感装置5的温度传感器焊接,并通过压紧装置固定。热电偶丝6外部汇集于接线箱7,接线箱7接至温度监控主机8。控制信号反馈线路9由温度监控主机8接至相关控制系统。

在高温熔盐储罐正常运行、开车、预热、停车等工况下,均布于储罐内壁的温度传感装置5将储罐各处的温度信号通过热电偶丝6变送至温度监控主机8。温度监控主机8可实现温度信号处理、温度分布信息读取、超温信号报警、温差过大信号报警、升降温速率过大信号报警,并可通过控制信息反馈线路传递温度控制信号至相关控制系统。整套温度监控系统实现了高温熔盐储罐温度的有效控制,保证了高温熔盐储罐运行的安全性和可靠性。

应当理解的是,在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的,它们是相对的概念,因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以,也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

以上所述,仅为本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型任何形式上和实质上的限制,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本实用新型方法的前提下,还将可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下,当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本实用新型的等效实施例;同时,凡依据本实用新型的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变,均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

设计图

一种太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201920307682.9

申请日:2019-03-12

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:31(上海)

授权编号:CN209852998U

授权时间:20191227

主分类号:B65D88/74

专利分类号:B65D88/74;B65D90/48;B65D90/00

范畴分类:34B;

申请人:上海锅炉厂有限公司

第一申请人:上海锅炉厂有限公司

申请人地址:201100 上海市闵行区华宁路250号

发明人:张武玄;江晶亮

第一发明人:张武玄

当前权利人:上海锅炉厂有限公司

代理人:翁若莹;吴小丽

代理机构:31001

代理机构编号:上海申汇专利代理有限公司 31001

优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

一种太阳能光热发电高温熔盐储罐温度监控系统论文和设计-张武玄
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