阅读说明：本技术 一种用于光热电站的储热介质输送系统 (Heat storage medium conveying system for photo-thermal power station ) 是由 余志勇 唐亚平 周慧 周楷 毕文剑 孙峰 唐娟 童郭凯 于 2020-07-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种用于光热电站的储热介质输送系统,包括：高位罐子系统,所述高位罐子系统包括用于存储储热介质的高位罐,其特征在于,还包括储热介质传输子系统；所述高位罐子系统与所述储热介质传输子系统连接；所述储热介质传输子系统包括低位罐；所述低位罐的安装高度低于所述高位罐；所述低位罐的体积小于所述高位罐的体积；所述储热介质可部分或全部依靠自身重力从所述高位罐进入所述低位罐,所述低位罐上设置有输送泵,所述储热介质通过所述输送泵从所述低位罐泵出。本发明解决了使用立式长轴液下熔盐泵带来的造价、运维成本等问题,规避了大小罐或高低罐设计的安全隐患。(The invention provides a heat storage medium delivery system for a photothermal power station, comprising: the high-level tank system comprises a high-level tank for storing a heat storage medium, and is characterized by further comprising a heat storage medium transmission subsystem; the high-position tank system is connected with the heat storage medium transmission subsystem; the heat storage medium transfer subsystem comprises a low-level tank; the installation height of the low-level tank is lower than that of the high-level tank; the volume of the low-level tank is smaller than that of the high-level tank; the heat storage medium can partially or completely enter the low-level tank from the high-level tank by means of self gravity, a delivery pump is arranged on the low-level tank, and the heat storage medium is pumped out of the low-level tank through the delivery pump. The invention solves the problems of manufacturing cost, operation and maintenance cost and the like caused by using a vertical long-shaft submerged molten salt pump, and avoids the potential safety hazard of large and small tanks or high and low tanks.)

一种用于光热电站的储热介质输送系统

技术领域

本发明属于太阳能热发电领域，具体涉及一种用于光热电站的储热介质输送系统。

背景技术

太阳能利用方式多种多样，包括光伏发电、光热发电等技术门类。太阳能光热发电从聚光镜面和集热器的结构形式不同又分为槽式、塔式、蝶式和线性菲涅尔。

太阳能光热技术要想在众多发电技术中脱颖而出，且最终能在成本上有大幅突破，至少有两个问题需要解决，一个是设备的可靠性问题，一个是通过工艺的改进来优化系统结构，降低设备投资。

无论是基于槽式、塔式、蝶式，还是线性菲涅尔技术的光热发电站，目前采用的储热介质均为二元硝酸熔盐(60％NaNO₃+40％KNO₃)，采用大型立式拱顶储罐作为储热介质的存储容器，采用安装于储罐罐顶的立式长轴液下熔盐泵作为输送泵。但是，由于立式长轴液下熔盐泵的使用局限性，导致了两个问题：问题之一，由于立式长轴液下熔盐泵的使用局限性，导致高温熔盐储罐和低温熔盐储罐中各有大量的熔盐不能使用，造成熔盐采购成本和储罐制作成本的上升按照100MW蓄热12h规模的塔式光热电站，不能使用的熔盐量约为6000t，熔盐储罐的高度因此要各升高1m，造成的成本支出在2000万至3000万之多；问题二，立式长轴液下熔盐泵的设计、制造难度大，目前世界上能生产用于塔式太阳能电站使用的长轴熔盐泵的厂家屈指可数，且价格昂贵、供货周期长，此外，立式长轴液下泵的轴由多级组成且长达16m乃至18m，组装、吊装要求高，且需定期更换位于液下部分的轴瓦，一次检修时间可长达半月之久，潜在的运维成本和运行风险高，不利于太阳能光热发电行业发展。

虽然，之前也有一些解决方案的提出，如利用大小罐设计，在小罐上安装熔盐泵，但并没有解决小罐的安全问题，如小罐的液位控制、小罐一旦密封失效的满液问题，如大小罐之间的热应力问题，并没有得到圆满的解决。因此，即使有方案的提出，也并没有被采纳(中国第一批光热发电示范项目中没有采用)。

授权公告号CN103292485B的中国专利《用于太阳能热发电的熔盐储热及换热系统》，公开了一种用于太阳能热发电的熔盐储热及换热系统，包括熔盐储热系统、熔盐换热系统，所述熔盐储热系统包括低温储罐和高温储罐，在低温储罐的底部管道上设有用于调节进入太阳能加热器熔盐流量的低温熔盐泵，在高温储罐的底部设有用于调节进入换热系统熔盐流量的高温熔盐泵；低温熔盐泵和高温熔盐泵均采用罐底卧式安装，且其安装位置低于地平面；熔盐换热系统的设备采用蛇形换热管结构。

上述发明虽然避免使用了立式长轴液下熔盐泵，但该发明没有解决不可用盐量大造成的成本上升问题，同时没有消除高、低位罐结合带来的不安全因素。

因此，寻找一种稳妥的解决方案，既能妥善解决立式长轴液下熔盐泵带来的造价、运维成本上升和潜在地运行安全风险问题，又能规避大小罐或高低罐设计存在的安全隐患，是本专利需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于光热电站的储热介质输送系统。本发明的技术方案如下：

一种用于光热电站的储热介质输送系统，包括：高位罐子系统，所述高位罐子系统包括用于存储储热介质的高位罐、储热介质传输子系统；

所述高位罐子系统与所述储热介质传输子系统连接；

所述储热介质传输子系统包括低位罐；所述低位罐的安装高度低于所述高位罐；所述低位罐的体积小于所述高位罐的体积；所述储热介质可部分或全部依靠自身重力从所述高位罐进入所述低位罐，所述低位罐上设置有输送泵，所述储热介质通过所述输送泵从所述低位罐泵出。

可选地，所述储热介质传输子系统还包括：不间断压缩气体源；

所述不间断压缩气体源通过气源管道与低位罐的气相空间连通，所述气源管道形成第一管路；

所述不间断压缩气体源通过向所述低位罐充气，增加低位罐中的气压来降低低位罐中储热介质液位。

可选地，所述储热介质传输子系统还包括：第一阀门组件；

所述第一阀门组件用于调节所述不间断压缩气体源为低位罐提供的充气量；

所述第一阀门组件设置于所述第一管路上。

可选地，所述第一阀门组件包括：并联的两个阀门组；每一个阀门组包括串联的三个阀门：两个止回阀和设置在两个止回阀之间的一个进气调节阀。

可选地，所述储热介质传输子系统还包括：第二阀门组件；

所述第二阀门组件通过减小低位罐中的气压来提高低位罐中储热介质液位；

所述低位罐设置有一个第一气体排出管道，所述第一气体排出管道形成第二管路；

所述第二阀门组件设置于第二管路上。

可选地，所述第二阀门组件包括并联的两个阀门组；每一个阀门组包括串联的两个阀门：一个排气调节阀、一个止回阀。

可选地，所述储热介质传输子系统还包括：低位罐液位传感器；所述低位罐液位传感器安装在所述低位罐上，用于检测低位罐中的储热介质液位。

可选地，所述储热介质传输子系统还包括：高低位罐隔离阀；

所述高位罐和低位罐之间设置有第一管道，所述高位罐通过第一管道与所述低位罐连接，二者之间的第一管道形成第三管路；所述高低位罐隔离阀设置于所述第三管路上。

可选地，所述储热介质传输子系统还包括：温度调节器；

所述不间断压缩气体源与所述温度调节器的入口通过管道连接，二者之间的连接管道形成第四管路。

可选地，所述储热介质传输子系统还包括：加热器；所述加热器位于第四管路上。

可选地，所述储热介质传输子系统还包括：气压调节阀；

所述温度调节器的出口连接有一第二气体排出管道，所述气压调节阀设置于所述第二气体排出管道上。

可选地，所述储热介质传输子系统还包括：温度传感器；所述温度传感器安装在所述温度调节器上。

可选地，所述储热介质传输子系统还包括：柔性连接器；所述柔性连接器设置于所述第三管路上，并位于所述低位罐和高低位罐隔离阀之间。

可选地，所述储热介质传输子系统还包括第四阀门组件；所述第四阀门组件用于调节进入温度调节器中的气体量及流速；所述第四阀门组件设置于第四管路上。

可选地，所述第四阀门组件包括：一个调节阀、一个止回阀。

可选地，所述储热介质传输子系统还包括第三阀门组件；当所述第一管路和第二管路共用部分管道时，所述第三阀门组件设置在该共用管道上。

可选地，所述储热介质传输子系统还包括：输送泵出口再循环阀；其中：

所述高位罐和低位罐之间设置有第二管道；所述第二管道的一端与所述高位罐的入口连接，另一端与所述输送泵出口连接；所述第二管道形成第五管路，储热介质可沿所述第五管路由所述低位罐泵入所述高位罐；所述输送泵出口再循环阀设置于第五管路上。

一种用于光热电站的储热介质输送系统，包括：高位罐子系统、储热介质吸热子系统、储热介质换热子系统、储热介质传输子系统；

所述高位罐子系统包括：用于存储高温储热介质的高温储热介质高位罐和/或用于存储低温储热介质的低温储热介质高位罐；

所述储热介质传输子系统包括高温储热介质传输子系统和/或低温储热介质传输子系统；

所述高位罐子系统与所述储热介质传输子系统连接；所述高温储热介质传输子系统与所述高温储热介质高位罐对应设置；所述高温储热介质传输子系统包括高温储热介质低位罐；

所述高温储热介质低位罐的安装高度低于所述高温储热介质高位罐；所述高温储热介质低位罐的体积小于所述高温储热介质高位罐的体积；所述高温储热介质可部分或全部依靠自身重力从所述高温储热介质高位罐进入所述高温储热介质低位罐，所述高温储热介质低位罐上设置有高温储热介质输送泵；

所述高温储热介质输送泵出口分别与储热介质换热子系统和高温储热介质高位罐连接；所述高温储热介质从所述高温储热介质低位罐泵入所述储热介质换热子系统；

所述低温储热介质传输子系统与所述低温储热介质高位罐对应设置；所述低温储热介质传输子系统包括低温储热介质低位罐；所述低温储热介质低位罐的安装高度低于所述低温储热介质高位罐；所述低温储热介质低位罐的体积小于所述低温储热介质高位罐的体积；所述低温储热介质可部分或全部依靠自身重力从所述低温储热介质高位罐进入所述低温储热介质低位罐，所述低温储热介质低位罐上设置有低温储热介质输送泵，

所述低温储热介质输送泵出口分别与储热介质吸热子系统和低温储热介质高位罐连接；所述低温储热介质从所述低温储热介质低位罐泵入所述储热介质吸热子系统。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过高低罐的设计解决了常规太阳能电站中采用长轴熔盐泵带来的成本高、设计制造难度大、故障率高、维护频繁的问题，以及不可用储热介质量大造成的成本上升问题。

2、本发明通过设计一套压缩气体液位调节系统、一套防故障泄漏系统和采用柔性连接器技术来保障高位罐和低位罐的运行安全，消除了高、低位罐结合带来的不安全因素。

3、本发明通过柔性连接器来确保低温储热介质高位罐和/或高温储热介质高位罐与对应的低位罐之间的热应力得到充分释放，确保了本质上的安全(由于储热介质储罐在运行过程中，冷热状态发生变化时会产生较大的热膨胀位移)。

4、本发明以不间断压缩气体源、温度调节器、气压调节阀、高低位罐隔离阀、温度传感器及其之间的连接管道组成了本系统的防故障泄漏系统，通过防故障泄漏系统保证需要隔离时的安全隔离，如低位罐需要维修时，柔性连接器需要更换时，不间断压缩气体源故障时。

5、本发明采用在第四管路上设置加热器。在需要解冻第三管路上已凝固的储热介质的时候，加热器加热不间断气体源送入温度调节器的气体，节约了解冻第三管路上的已凝固储热介质的时间。

6、本发明在第四管路上采用第四阀门组件，一方面可以控制温度调节器中的气体压力，另一方面起到调节冷却或熔化速度的作用；此外，一旦温度调节器8发生泄漏故障，也可以通过控制气体一侧压力高于储热介质一侧的压力，防止储热介质外漏。

7、本发明以不间断压缩气体源、第一阀门组件、第二阀门组件作为本系统的压缩气体液位调节系统，保证了在运行过程中低位罐的液位可以实现自由调节。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明第一实施例一种用于光热电站的储热介质输送系统的示意图；

图2是本发明第二实施例一种用于光热电站的储热介质输送系统的示意图；

图3是本发明第三实施例一种用于光热电站的储热介质输送系统的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

第一实施例：

如图1，本实施例公开了一种用于光热电站的储热介质输送系统，包括：高位罐子系统，所述高位罐子系统包括用于存储储热介质的高位罐1、储热介质传输子系统；所述高位罐子系统与所述储热介质传输子系统连接。

本实施例中，储热介质为熔盐，这里仅为举例，本发明不对具体的储热介质做出限定。高位罐为熔盐储罐。

所述储热介质传输子系统包括低位罐2、不间断压缩气体源3；

所述低位罐2的安装高度低于所述高位罐1；所述低位罐2的体积小于所述高位罐1的体积；所述储热介质可部分或全部依靠自身重力从所述高位罐进入所述低位罐，所述低位罐上设置有输送泵4，所述储热介质通过所述输送泵从所述低位罐泵出。

所述不间断压缩气体源通过气源管道与低位罐的气相空间连通，所述气源管道形成第一管路；所述不间断压缩气体源通过向所述低位罐充气，增加低位罐中的气压来降低低位罐中储热介质液位。

本实施例中，输送泵为熔盐泵，不间断压缩气体源3为缓存储气罐。所述缓存储气罐中的气体可以是空气，也可以是空气以外的不与储热介质发生化学反应的气体，如氮气等。本发明不对其具体气体种类做出限定。

其中，所述储热介质传输子系统还包括：第一阀门组件51、第二阀门组件52、第三阀门组件53。

所述第一阀门组件用于调节所述不间断压缩气体源为低位罐提供的充气量；所述第一阀门组件51设置于所述第一管路上。当低位罐液位高的时候开启第一阀门组件，防止低位罐的液位过高。

本实施例中，所述第一阀门组件包括：并联的两个阀门组；每一个阀门组包括串联的三个阀门：两个止回阀和设置在两个止回阀之间的一个进气调节阀511。

所述第二阀门组件52通过减小低位罐中的气压来提高低位罐中储热介质液位；所述低位罐设置有一个第一气体排出管道522，所述第一气体排出管道形成第二管路；所述第二阀门组件设置于第二管路上。当低位罐液位低的时候开启第二阀门组件，防止低位罐的液位过低。本实施例中，第一气体排出管道522的出口高度与高位罐1的最高液位同高。

需要说明的是，如不间断压缩气体源3提供的是空气，则第一气体排出管道522的出口可直接与大气相通。如不间断压缩气体源3提供的是空气之外的气体，如氮气，则要考虑到回收相关气体的问题，则第一气体排出管道522的出口可与气体回收装置相连，该装置回收的气体也可考虑重新回到不间断压缩气体源3中。

本实施例中，所述第二阀门组件包括并联的两个阀门组；每一个阀门组包括串联的两个阀门：一个排气调节阀521、一个止回阀。

当所述第一管路和第二管路共用部分管道时，所述第三阀门组件53设置在该共用管道上。本实施例中，第三阀门组件53包括一个止回阀。

其中，所述储热介质传输子系统还包括：低位罐液位传感器6、高低位罐隔离阀7、温度调节器8、加热器9、气压调节阀10、温度传感器11、第四阀门组件54、柔性连接器12。

本实施例中，温度调节器8为一空气冷却/加热器。加热器9为一电加热器。

所述低位罐液位传感器6安装在所述低位罐2上，用于检测低位罐2中的储热介质液位。当低位罐液位传感器6发出低液位报警时则通过开启第二阀门组件52来提高低位罐2的液位，使其处于正常操作液位水平；当低位罐液位传感器6发出高液位报警时则通过开启第一阀门组件51来降低低位罐2的液位，使其处于正常操作液位水平。

所述高位罐1和低位罐2之间设置有第一管道，所述高位罐1通过第一管道与所述低位罐2连接，二者之间的第一管道形成第三管路；所述高低位罐隔离阀7设置于所述第三管路上。一旦低位罐2故障，需要停机检修时，通过高低位罐隔离阀7切断高位罐1和低位罐2之间的储热介质流动，再向温度调节器8中通入压缩空气使储热介质发生冻结，以进一步彻底切断高位罐1和低位罐2之间的储热介质流动。

所述不间断压缩气体源3与所述温度调节器8的入口通过管道连接，二者之间的连接管道形成第四管路。所述加热器9位于第四管路上。所述温度调节器8的出口连接有一第二气体排出管道，所述气压调节阀10设置于所述第二气体排出管道上。所述温度传感器11安装在所述温度调节器8上。

所述第四阀门组件54用于调节进入温度调节器8中的气体量及流速；所述第四阀门组件设置于第四管路上，并位于所述加热器9和不间断压缩气体源3之间。同时，第四阀门组件54用于控制温度调节器8中的空气压力，一方面起到调节冷却速度的作用；另一方面，一旦温度调节器8中的储热介质侧管路发生泄漏故障，也可以通过控制温度调节器8中的气侧压力高于储热介质侧压力，防止储热介质外漏。

本实施例中，所述第四阀门组件54包括：一个调节阀、一个止回阀。

所述柔性连接器12设置于所述第三管路上，并位于所述低位罐2和高低位罐隔离阀之间。柔性连接器12可以为波纹管，其功能是实现高位罐1和低位罐2的柔性连接，当高位罐1因温度变化发生热胀冷缩时，降低高位罐和低位罐之间的热应力。

其中，所述储热介质传输子系统还包括：输送泵出口再循环阀13；其中：

所述高位罐和低位罐之间设置有第二管道；所述第二管道的一端与所述高位罐的入口连接，另一端与所述输送泵出口连接；所述第二管道形成第五管路，储热介质可沿所述第五管路由所述低位罐泵入所述高位罐；所述输送泵出口再循环阀13设置于第五管路上。

所述输送泵4安装在低位罐2上，其功能是将低位罐2中的熔盐送出，一方面通过第五管路回到高位罐1，另一方面通过管道输送至外界。因低位罐高度及体积相对于高位罐非常小，故相对于使用长轴液下熔盐泵可减少设备成本及提高系统可靠性，又因低位罐安装高度低于高位罐，故又可减少高位罐中因使用长轴液下熔盐泵而导致无法利用的熔盐量。

当低位罐2需要切断与高位罐1之间的熔盐流动时，先通过关闭高低位罐隔离阀7来切断熔盐的快速流动，然后通过气源管道由不间断压缩气体源3向温度调节器8中送入压缩气体。在此过程中，加热器9不工作，第四阀门组件54调节进入温度调节器8中的气体量及流速，通过对流传热来冷却高位罐1和低位罐2之间一段连接管道中的熔盐，使这一段管道的熔盐完全凝固不流动，并通过气压调节阀10来调节被冷却部分熔盐管道的温度，气压调节阀10的开度与安装于被冷却部分熔盐管道上的温度传感器11的温度关联，控制温度传感器11的温度不超过熔盐的凝固温度，确保熔盐不会熔化。

当低位罐2与高位罐1之间需要重新开始熔盐流动时，打开高低位罐隔离阀7，然后通过气源管道由不间断压缩气体源3向温度调节器8中送入压缩气体，第四阀门组件调节进入温度调节器8中的气体量及流速。且在此过程中，加热器9开始工作，使其对送入温度调节器8的气体加热。经加热的气体进入温度调节器，通过对流传热来加热高位罐1和低位罐2之间一段连接管道中的熔盐，使这一段管道的熔盐熔化流动。

第二实施例

图2为本发明的第二实施例的示意图，其公开了一种用于光热电站的储热介质输送系统，包括：高位罐子系统，所述高位罐子系统包括用于存储储热介质的高位罐1、储热介质传输子系统；所述高位罐子系统与所述储热介质传输子系统连接。

本实施例中，储热介质为熔盐，这里仅为举例，本发明不对具体的储热介质做出限定。高位罐为熔盐储罐。

所述储热介质传输子系统包括低位罐2、不间断压缩气体源3；

所述低位罐2的安装高度低于所述高位罐1；所述低位罐2的体积小于所述高位罐1的体积；所述储热介质可部分或全部依靠自身重力从所述高位罐进入所述低位罐，所述低位罐上设置有输送泵4，所述储热介质通过所述输送泵从所述低位罐泵出。

所述不间断压缩气体源通过气源管道与低位罐的气相空间连通，所述气源管道形成第一管路；所述不间断压缩气体源通过向所述低位罐充气，增加低位罐中的气压来降低低位罐中储热介质液位。

本实施例中，输送泵为熔盐泵，不间断压缩气体源3为缓存储气罐。所述缓存储气罐中的气体可以是空气，也可以是空气以外的不与储热介质发生化学反应的气体，如氮气等。本发明不对其具体气体种类做出限定。

其中，所述储热介质传输子系统还包括：第一阀门组件51、第二阀门组件52、第三阀门组件53。

所述第一阀门组件用于调节所述不间断压缩气体源为低位罐提供的充气量；所述第一阀门组件51设置于所述第一管路上。当低位罐液位高的时候开启第一阀门组件，防止低位罐的液位过高。

本实施例中，第一阀门组件51仅包括一个进气调节阀。

所述第二阀门组件52通过减小低位罐中的气压来提高低位罐中储热介质液位；所述低位罐设置有一个第一气体排出管道522，所述第一气体排出管道形成第二管路；所述第二阀门组件设置于第二管路上。当低位罐液位低的时候开启第二阀门组件，防止低位罐的液位过低。本实施例中，第一气体排出管道522的出口高度与高位罐1的最高液位同高。

需要说明的是，如不间断压缩气体源3提供的是空气，则第一气体排出管道522的出口可直接与大气相通。如不间断压缩气体源3提供的是空气之外的气体，如氮气，则要考虑到回收相关气体的问题，则第一气体排出管道522的出口可与气体回收装置相连，该装置回收的气体也可考虑重新回到不间断压缩气体源3中。

本实施例中，第二阀门组件52仅包括一个排气调节阀。

当所述第一管路和第二管路共用部分管道时，所述第三阀门组件53设置在该共用管道上。本实施例中，第三阀门组件53包括一个止回阀。

其中，所述储热介质传输子系统还包括：低位罐液位传感器6、高低位罐隔离阀7、温度调节器8、加热器9、气压调节阀10、温度传感器11、第四阀门组件54。

本实施例中，温度调节器8为一空气冷却/加热器。加热器9为一电加热器。

所述低位罐液位传感器6安装在所述低位罐2上，用于检测低位罐2中的储热介质液位。当低位罐液位传感器6发出低液位报警时则通过开启第二阀门组件52来提高低位罐2的液位，使其处于正常操作液位水平；当低位罐液位传感器6发出高液位报警时则通过开启第一阀门组件51来降低低位罐2的液位，使其处于正常操作液位水平。

所述高位罐1和低位罐2之间设置有第一管道，所述高位罐1通过第一管道与所述低位罐2连接，二者之间的第一管道形成第三管路；所述高低位罐隔离阀7设置于所述第三管路上。一旦低位罐2故障，需要停机检修时，通过高低位罐隔离阀7切断高位罐1和低位罐2之间的储热介质流动，再向温度调节器8中通入压缩空气使储热介质发生冻结，以进一步彻底切断高位罐1和低位罐2之间的储热介质流动。

所述不间断压缩气体源3与所述温度调节器8的入口通过管道连接，二者之间的连接管道形成第四管路。所述加热器9位于第四管路上。所述温度调节器8的出口连接有一第二气体排出管道，所述气压调节阀10设置于所述第二气体排出管道上。所述温度传感器11安装在所述温度调节器8上。

所述第四阀门组件54用于调节进入温度调节器8中的气体量及流速；所述第四阀门组件设置于第四管路上，并位于所述加热器9和不间断压缩气体源3之间。同时，第四阀门组件54用于控制温度调节器8中的空气压力，一方面起到调节冷却速度的作用；另一方面，一旦温度调节器8中的储热介质侧管路发生泄漏故障，也可以通过控制温度调节器8中的气侧压力高于储热介质侧压力，防止储热介质外漏。

本实施例中，第四阀门组件54仅包括一个空气流量调节阀。

其中，所述储热介质传输子系统还包括：输送泵出口再循环阀13；其中：

所述高位罐和低位罐之间设置有第二管道；所述第二管道的一端与所述高位罐的入口连接，另一端与所述输送泵出口连接；所述第二管道形成第五管路，储热介质可沿所述第五管路由所述低位罐泵入所述高位罐；所述输送泵出口再循环阀13设置于第五管路上。

所述输送泵4安装在低位罐2上，其功能是将低位罐2中的熔盐送出，一方面通过第五管路回到高位罐1，另一方面通过管道输送至外界。因低位罐高度及体积相对于高位罐非常小，故相对于使用长轴液下熔盐泵可减少设备成本及提高系统可靠性，又因低位罐安装高度低于高位罐，故又可减少高位罐中因使用长轴液下熔盐泵而导致无法利用的熔盐量。

当低位罐2需要切断与高位罐1之间的熔盐流动时，先通过关闭高低位罐隔离阀7来切断熔盐的快速流动，然后通过气源管道由不间断压缩气体源3向温度调节器8中送入压缩气体。在此过程中，加热器9不工作，第四阀门组件54调节进入温度调节器8中的气体量及流速，通过对流传热来冷却高位罐1和低位罐2之间一段连接管道中的熔盐，使这一段管道的熔盐完全凝固不流动，并通过气压调节阀10来调节被冷却部分熔盐管道的温度，气压调节阀10的开度与安装于被冷却部分熔盐管道上的温度传感器11的温度关联，控制温度传感器11的温度不超过熔盐的凝固温度，确保熔盐不会熔化。

当低位罐2与高位罐1之间需要重新开始熔盐流动时，打开高低位罐隔离阀7，然后通过气源管道由不间断压缩气体源3向温度调节器8中送入压缩气体，第四阀门组件调节进入温度调节器8中的气体量及流速。且在此过程中，加热器9开始工作，使其对送入温度调节器8的气体加热。经加热的气体进入温度调节器，通过对流传热来加热高位罐1和低位罐2之间一段连接管道中的熔盐，使这一段管道的熔盐熔化流动。

第二实施例与第一实施例一不同之处在于：

第一阀门组件仅包括一个进气调节阀；第二阀门组件仅包括一个排气调节阀；第四阀门组件仅包括一个空气流量调节阀；第三管路上没有设柔性连接器。

第三实施例

如图3，本发明的第三实施例公开了一种用于光热电站的储热介质输送系统，包括：高位罐子系统、储热介质吸热子系统500、储热介质换热子系统600、储热介质传输子系统。

所述高位罐子系统包括：用于存储高温储热介质的高温储热介质高位罐120和/或用于存储低温储热介质的低温储热介质高位罐110。所述储热介质传输子系统包括高温储热介质传输子系统和/或低温储热介质传输子系统；所述高位罐子系统与所述储热介质传输子系统连接。

本实施例中，所述高位罐子系统包括：用于存储高温储热介质的高温储热介质高位罐120和用于存储低温储热介质的低温储热介质高位罐110。所述储热介质传输子系统包括高温储热介质传输子系统和低温储热介质传输子系统。

需要说明的是，具体实施时，所述高位罐子系统可以仅包括高温储热介质高位罐或低温储热介质高位罐，对应地，储热介质传输子系统可以仅包括高温储热介质传输子系统或低温储热介质传输子系统。即，仅在高温储热介质输送方面，使用本发明的输送系统，或者仅在低温储热介质输送方面，使用本发明的输送系统。本发明不对上述内容作出限定。

所述高温储热介质传输子系统与所述高温储热介质高位罐120对应设置；所述高温储热介质传输子系统包括高温储热介质低位罐220。

所述高温储热介质低位罐220的安装高度低于所述高温储热介质高位罐120；所述高温储热介质低位罐220的体积小于所述高温储热介质高位罐120的体积；所述高温储热介质可部分或全部依靠自身重力从所述高温储热介质高位罐120进入所述高温储热介质低位罐220，所述高温储热介质低位罐220上设置有高温储热介质输送泵420。

所述高温储热介质输送泵420出口分别与储热介质换热子系统600和高温储热介质高位罐120连接；所述高温储热介质从所述高温储热介质低位罐220泵入所述储热介质换热子系统600。

所述低温储热介质传输子系统与所述低温储热介质高位罐110对应设置；所述低温储热介质传输子系统包括低温储热介质低位罐210；所述低温储热介质低位罐210的安装高度低于所述低温储热介质高位罐110；所述低温储热介质低位罐210的体积小于所述低温储热介质高位罐110的体积；所述低温储热介质可部分或全部依靠自身重力从所述低温储热介质高位罐110进入所述低温储热介质低位罐210，所述低温储热介质低位罐210上设置有低温储热介质输送泵410，所述低温储热介质输送泵410出口分别与储热介质吸热子系统500和低温储热介质高位罐110连接；所述低温储热介质从所述低温储热介质低位罐210泵入所述储热介质吸热子系统500。

所述高温储热介质传输子系统还包括不间断压缩气体源300。本实施例中，高温储热介质为高温熔盐，高温储热介质输送泵420为熔盐泵，不间断压缩气体源300为缓存储气罐。所述缓存储气罐中的气体可以是空气，也可以是空气以外的不与熔盐发生化学反应的气体，如氮气等。本发明不对其具体气体种类做出限定。

所述不间断压缩气体源300通过气源管道与高温储热介质低位罐220的气相空间连通，所述气源管道形成高温储热介质第一管路；所述不间断压缩气体源300通过向所述高温储热介质低位罐220充气，增加高温储热介质低位罐220中的气压来降低高温储热介质低位罐220中储热介质液位。

其中，所述高温储热介质传输子系统还包括：高温储热介质第一阀门组件241、高温储热介质第二阀门组件242、高温储热介质第三阀门组件243。

所述高温储热介质第一阀门组件241用于调节所述不间断压缩气体源为高温储热介质低位罐220提供的充气量；所述高温储热介质第一阀门组件241设置于所述高温储热介质第一管路上。当高温储热介质低位罐220液位高的时候开启高温储热介质第一阀门组件241，防止高温储热介质低位罐220的液位过高。

本实施例中，所述高温储热介质第一阀门组件241包括：并联的两个阀门组；每一个阀门组包括串联的三个阀门：两个止回阀和设置在两个止回阀之间的一个进气调节阀。

所述高温储热介质第二阀门组件242通过减小高温储热介质低位罐中的气压来提高高温储热介质低位罐220中储热介质液位；所述高温储热介质低位罐220设置有一个高温储热介质第一气体排出管道2412，所述高温储热介质第一气体排出管道2412形成高温储热介质第二管路；所述高温储热介质第二阀门组件242设置于高温储热介质第二管路上。当高温储热介质低位罐220液位低的时候开启高温储热介质第二阀门组件242，防止高温储热介质低位罐220的液位过低。本实施例中，高温储热介质第一气体排出管道2412的出口高度与高温储热介质高位罐120的最高液位同高。

需要说明的是，如不间断压缩气体源300提供的是空气，则第一气体排出管道的出口可直接与大气相通。如不间断压缩气体源300提供的空气之外的气体，如氮气，则要考虑到回收相关气体的问题，则高温储热介质第一气体排出管道2412的出口可与气体回收装置相连，该装置回收的气体也可考虑重新回到不间断压缩气体源300中。

本实施例中，所述高温储热介质第二阀门组件242包括并联的两个阀门组；每一个阀门组包括串联的两个阀门：一个排气调节阀、一个止回阀。

当所述高温储热介质第一管路和高温储热介质第二管路共用部分管道时，所述高温储热介质第三阀门组件243设置在该共用管道上。本实施例中，高温储热介质第三阀门组件243包括一个止回阀。

其中，所述高温储热介质传输子系统还包括：高温储热介质低位罐液位传感器246、高温储热介质高低位罐隔离阀247、高温储热介质温度调节器248、高温储热介质加热器249、高温储热介质气压调节阀250、高温储热介质温度传感器251、高温储热介质第四阀门组件244、高温储热介质柔性连接器245。

本实施例中，高温储热介质温度调节器248为一空气冷却/加热器。高温储热介质加热器249为一电加热器。

所述高温储热介质低位罐液位传感器246安装在所述高温储热介质低位罐220上，用于检测高温储热介质低位罐220中的储热介质液位。当高温储热介质低位罐液位传感器246发出低液位报警时则通过开启高温储热介质第二阀门组件242来提高高温储热介质低位罐220的液位，使其处于正常操作液位水平；当高温储热介质低位罐液位传感器246发出高液位报警时则通过开启高温储热介质第一阀门组件241来降低高温储热介质低位罐220的液位，使其处于正常操作液位水平。

所述高温储热介质高位罐120和高温储热介质低位罐220之间设置有高温储热介质第一管道，所述高温储热介质高位罐120通过高温储热介质第一管道与所述高温储热介质低位罐220连接，二者之间的高温储热介质第一管道形成高温储热介质第三管路；所述高温储热介质高低位罐隔离阀247设置于所述高温储热介质第三管路上。一旦高温储热介质低位罐220故障，需要停机检修时，通过高温储热介质高低位罐隔离阀247切断高温储热介质高位罐120和高温储热介质低位罐220之间的储热介质流动，再通过向高温储热介质温度调节器248中通入压缩空气使储热介质发生冻结，以进一步彻底切断高温储热介质高位罐120和高温储热介质低位罐220之间的储热介质流动。

所述不间断压缩气体源300与所述高温储热介质温度调节器248的入口通过管道连接，二者之间的连接管道形成高温储热介质第四管路。所述高温储热介质加热器249位于高温储热介质第四管路上。所述高温储热介质温度调节器248的出口连接有一高温储热介质第二气体排出管道，所述高温储热介质气压调节阀250设置于所述高温储热介质第二气体排出管道上。所述高温储热介质温度传感器251安装在所述高温储热介质温度调节器248上。

所述高温储热介质第四阀门组件244用于调节进入高温储热介质温度调节器248中的气体量及流速；所述高温储热介质第四阀门组件244设置于高温储热介质第四管路上，并位于所述高温储热介质加热器249和不间断压缩气体源300之间。同时，高温储热介质第四阀门组件244用于控制高温储热介质温度调节器248中的空气压力，一方面起到调节冷却速度的作用；另一方面，一旦高温储热介质温度调节器248中的储热介质侧管路发生泄漏故障，也可以通过控制气侧压力高于储热介质侧压力，防止储热介质外漏。

本实施例中，所述高温储热介质第四阀门组件244包括：一个调节阀、一个止回阀。

所述高温储热介质柔性连接器245设置于所述高温储热介质第三管路上，并位于所述高温储热介质低位罐220和高温储热介质高低位罐隔离阀247之间。所述高温储热介质柔性连接器245可以为波纹管，其功能是实现高温储热介质高位罐120和高温储热介质低位罐220的柔性连接，当高温储热介质高位罐120因温度变化发生热胀冷缩时，降低高温储热介质高位罐120和高温储热介质低位罐220之间的热应力。

其中，所述高温储热介质传输子系统还包括：高温储热介质输送泵出口再循环阀131；其中：

所述高温储热介质高位罐120和高温储热介质低位罐220之间设置有高温储热介质第二管道；所述高温储热介质第二管道的一端与所述高温储热介质高位罐120的入口连接，另一端与所述高温储热介质输送泵420出口连接；所述高温储热介质第二管道形成高温储热介质第五管路，储热介质可沿所述高温储热介质第五管路由所述高温储热介质低位罐220泵入所述高温储热介质高位罐120；所述高温储热介质输送泵出口再循环阀131设置于高温储热介质第五管路上。

所述高温储热介质输送泵420安装在高温储热介质低位罐220上，其功能是将高温储热介质低位罐220中的熔盐送出，一方面通过高温储热介质第五管路回到高温储热介质高位罐120，另一方面通过管道输送至储热介质换热子系统600。因高温储热介质低位罐220高度及体积相对于高温储热介质高位罐120非常小，故相对于使用长轴液下熔盐泵可减少设备成本及提高系统可靠性，又因高温储热介质低位罐220安装高度低于高温储热介质高位罐120，故又可减少高温储热介质高位罐120中因使用长轴液下熔盐泵而导致无法利用的熔盐量。

当高温储热介质低位罐220需要切断与高温储热介质高位罐120之间的熔盐流动时，先通过关闭高温储热介质高低位罐隔离阀247来切断熔盐的快速流动，然后通过气源管道由不间断压缩气体源300向高温储热介质温度调节器248中送入压缩气体。在此过程中，高温储热介质加热器249不工作，高温储热介质第四阀门组件244调节进入高温储热介质温度调节器248中的气体量及流速，通过对流传热来冷却高温储热介质高位罐120和高温储热介质低位罐220之间一段连接管道的熔盐，使这一段管道的熔盐完全凝固不流动，并通过高温储热介质气压调节阀250来调节被冷却部分熔盐管道的温度，高温储热介质气压调节阀250的开度与安装于被冷却部分熔盐管道上的高温储热介质温度传感器251的温度关联，控制高温储热介质温度传感器251的温度不超过熔盐的凝固温度，确保熔盐不会熔化。

当高温储热介质低位罐220与高温储热介质高位罐210之间需要重新开始熔盐流动时，打开高温储热介质高低位罐隔离阀247，然后通过气源管道由不间断压缩气体源300向高温储热介质温度调节器248中送入压缩气体，高温储热介质第四阀门组件244调节进入高温储热介质温度调节器248中的气体量及流速。且在此过程中，高温储热介质加热器249开始工作，使其对送入高温储热介质温度调节器248的气体加热。经加热的气体进入高温储热介质温度调节器248，通过对流传热来加热高温储热介质高位罐120和高温储热介质低位罐220之间一段连接管道的熔盐，使这一段管道的熔盐熔化流动。

所述低温储热介质传输子系统还包括不间断压缩气体源300，其与高温储热介质传输子系统共用不间断压缩气体源300。本实施例中，低温储热介质为低温熔盐，低温储热介质输送泵410为熔盐泵，不间断压缩气体源300为缓存储气罐。所述缓存储气罐中的气体可以是空气，也可以是空气以外的气体，如氮气等。本发明不对其具体气体种类做出限定。

所述不间断压缩气体源300通过气源管道与低温储热介质低位罐210的气相空间连通，所述气源管道形成低温储热介质第一管路；所述不间断压缩气体源300通过向所述低温储热介质低位罐210充气，增加低温储热介质低位罐210中的气压来降低低温储热介质低位罐210中储热介质液位。

其中，所述低温储热介质传输子系统还包括：低温储热介质第一阀门组件341、低温储热介质第二阀门组件342、低温储热介质第三阀门组件343。

所述低温储热介质第一阀门组件341用于调节所述不间断压缩气体源为低温储热介质低位罐210提供的充气量；所述低温储热介质第一阀门组件341设置于所述低温储热介质第一管路上。当低温储热介质低位罐210液位高的时候开启低温储热介质第一阀门组件341，防止低温储热介质低位罐210的液位过高。

本实施例中，所述低温储热介质第一阀门组件341包括：并联的两个阀门组；每一个阀门组包括串联的三个阀门：两个止回阀和设置在两个止回阀之间的一个进气调节阀。

所述低温储热介质第二阀门组件342通过减小低温储热介质低位罐210中的气压来提高低温储热介质低位罐210中储热介质液位；所述低温储热介质低位罐210设置有一个低温储热介质第一气体排出管道3412，所述低温储热介质第一气体排出管道3412形成低温储热介质第二管路；所述低温储热介质第二阀门组件342设置于低温储热介质第二管路上。当低温储热介质低位罐210液位低的时候开启低温储热介质第二阀门组件342，防止低温储热介质低位罐210的液位过低。本实施例中，低温储热介质第一气体排出管道3412的出口高度与低温储热介质高位罐110的最高液位同高。

需要说明的是，如不间断压缩气体源300提供的是空气，则第一气体排出管道的出口可直接与大气相通。如不间断压缩气体源300提供的是空气之外的气体，如氮气，则要考虑到回收相关气体的问题，则低温储热介质第一气体排出管道3412的出口可与气体回收装置相连，该装置回收的气体也可考虑重新回到不间断压缩气体源300中。

本实施例中，所述低温储热介质第二阀门组件342包括并联的两个阀门组；每一个阀门组包括串联的两个阀门：一个排气调节阀、一个止回阀。

当所述低温储热介质第一管路和低温储热介质第二管路共用部分管道时，所述低温储热介质第三阀门组件343设置在该共用管道上。本实施例中，低温储热介质第三阀门组件343包括一个止回阀。

其中，所述低温储热介质传输子系统还包括：低温储热介质低位罐液位传感器346、低温储热介质高低位罐隔离阀347、低温储热介质温度调节器348、低温储热介质加热器349、低温储热介质气压调节阀350、低温储热介质温度传感器351、低温储热介质第四阀门组件344、低温储热介质柔性连接器345。

本实施例中，低温储热介质温度调节器348为一空气冷却/加热器。低温储热介质加热器349为一电加热器。

所述低温储热介质低位罐液位传感器346安装在所述低温储热介质低位罐210上，用于检测低温储热介质低位罐210中的储热介质液位。当低温储热介质低位罐液位传感器346发出低液位报警时则通过开启低温储热介质第二阀门组件342来提高低温储热介质低位罐210的液位，使其处于正常操作液位水平；当低温储热介质低位罐液位传感器346发出高液位报警时则通过开启低温储热介质第一阀门组件341来降低低温储热介质低位罐210的液位，使其处于正常操作液位水平。

所述低温储热介质高位罐110和低温储热介质低位罐210之间设置有低温储热介质第一管道，所述低温储热介质高位罐110通过低温储热介质第一管道与所述低温储热介质低位罐210连接，二者之间的低温储热介质第一管道形成低温储热介质第三管路；所述低温储热介质高低位罐隔离阀347设置于所述低温储热介质第三管路上。一旦低温储热介质低位罐210故障，需要停机检修时，通过低温储热介质高低位罐隔离阀347切断低温储热介质高位罐110和低温储热介质低位罐210之间的储热介质流动，再通过向低温储热介质温度调节器348中通入压缩空气使储热介质发生冻结，以进一步彻底切断低温储热介质高位罐110和低温储热介质低位罐210之间的储热介质流动。

所述不间断压缩气体源300与所述低温储热介质温度调节器348的入口通过管道连接，二者之间的连接管道形成低温储热介质第四管路。所述低温储热介质加热器349位于低温储热介质第四管路上。所述低温储热介质温度调节器348的出口连接有一低温储热介质第二气体排出管道，所述低温储热介质气压调节阀350设置于所述低温储热介质第二气体排出管道上。所述低温储热介质温度传感器351安装在所述低温储热介质温度调节器348上。

所述低温储热介质第四阀门组件344用于调节进入低温储热介质温度调节器348中的气体量及流速；所述低温储热介质第四阀门组件344设置于低温储热介质第四管路上，并位于所述低温储热介质加热器349和不间断压缩气体源300之间。同时，低温储热介质第四阀门组件344用于控制低温储热介质温度调节器348中的空气压力，一方面起到调节冷却速度的作用；另一方面，一旦低温储热介质温度调节器348中的储热介质侧管路发生泄漏故障，也可以通过控制气侧压力高于储热介质侧压力，防止储热介质外漏。

本实施例中，所述低温储热介质第四阀门组件344包括：一个调节阀、一个止回阀。

所述低温储热介质柔性连接器345设置于所述低温储热介质第三管路上，并位于所述低温储热介质低位罐210和低温储热介质高低位罐隔离阀347之间。所述低温储热介质柔性连接器345可以为波纹管，其功能是实现低温储热介质高位罐110和低温储热介质低位罐210的柔性连接，当低温储热介质高位罐110因温度变化发生热胀冷缩时，降低低温储热介质高位罐110和低温储热介质低位罐210之间的热应力。

其中，所述低温储热介质传输子系统还包括：低温储热介质输送泵出口再循环阀130；其中：

所述低温储热介质高位罐110和低温储热介质低位罐210之间设置有低温储热介质第二管道；所述低温储热介质第二管道的一端与所述低温储热介质高位罐110的入口连接，另一端与所述低温储热介质输送泵410出口连接；所述低温储热介质第二管道形成低温储热介质第五管路，储热介质可沿所述低温储热介质第五管路由所述低温储热介质低位罐210泵入所述低温储热介质高位罐110；所述低温储热介质输送泵出口再循环阀130设置于低温储热介质第五管路上。

所述低温储热介质输送泵410安装在低温储热介质低位罐210上，其功能是将低温储热介质低位罐210中的熔盐送出，一方面通过低温储热介质第五管路回到低温储热介质高位罐110，另一方面通过管道输送至储热介质吸热子系统500。因低温储热介质低位罐210高度及体积相对于低温储热介质高位罐110非常小，故相对于使用长轴液下熔盐泵可减少设备成本及提高系统可靠性，又因低温储热介质低位罐210安装高度低于低温储热介质高位罐110，故又可减少低温储热介质高位罐110中因使用长轴液下熔盐泵而导致无法利用的熔盐量。

当低温储热介质低位罐210需要切断与低温储热介质高位罐110之间的熔盐流动时，先通过关闭低温储热介质高低位罐隔离阀347来切断熔盐的快速流动，然后通过气源管道由不间断压缩气体源300向低温储热介质温度调节器348中送入压缩气体。在此过程中，低温储热介质加热器349不工作，低温储热介质第四阀门组件344调节进入低温储热介质温度调节器348中的气体量及流速，通过对流传热来冷却低温储热介质高位罐110和低温储热介质低位罐210之间一段连接管道的熔盐，使这一段管道的熔盐完全凝固不流动，并通过低温储热介质气压调节阀350来调节被冷却部分熔盐管道的温度，低温储热介质气压调节阀350的开度与安装于被冷却部分熔盐管道上的低温储热介质温度传感器351的温度关联，控制低温储热介质温度传感器351的温度不超过熔盐的凝固温度，确保熔盐不会熔化。

当低温储热介质低位罐210与低温储热介质高位罐110之间需要重新开始熔盐流动时，打开低温储热介质高低位罐隔离阀347，然后通过气源管道由不间断压缩气体源300向低温储热介质温度调节器348中送入压缩气体，低温储热介质第四阀门组件344调节进入低温储热介质温度调节器348中的气体量及流速。且在此过程中，低温储热介质加热器349开始工作，使其对送入低温储热介质温度调节器348的气体加热。经加热的气体进入低温储热介质温度调节器348，通过对流传热来加热低温储热介质高位罐110和低温储热介质低位罐210之间一段连接管道的熔盐，使这一段管道的熔盐熔化流动。

其中，所述储热介质换热子系统600包括换热器601，其通过管道分别连接低温储热介质高位罐110和高温储热介质传输子系统，所述换热器两端的连接管道上均设置有阀门。

所述储热介质吸热子系统500包括吸热器502、吸热器入口缓冲罐501、吸热器出口缓冲罐503；所述吸热器502分别与吸热器入口缓冲罐501和吸热器出口缓冲罐503连接；所述吸热器入口缓冲罐501与所述低温储热介质传输子系统连接，二者的连接管道上设置有阀门；所述吸热器出口缓冲罐503与所述高温储热介质高位罐120相连，二者的连接管道上设置有阀门。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。