太陽能光熱發電高溫熔鹽儲罐保溫結構及其製備方法
2023-12-03 15:20:46
專利名稱：太陽能光熱發電高溫熔鹽儲罐保溫結構及其製備方法
技術領域：
本發明涉及太陽能光熱發電高溫儲能技術，尤其是一種用於太陽能光熱發電高溫熔鹽儲能系統中的保溫結構的技術。
背景技術：
化石能源枯竭和環境日益惡化已經成為制約全球經濟和社會發展的長期、重大瓶頸，並影響到人類的生存狀態。為了解決該問題，一方面需要科學、節約、高效利用及發展化石燃料，另一個方面必須加快可再生能源的開發和利用。太陽能以其分布廣泛，儲量豐富受到了廣泛關注。大力開發利用太陽能，將會改變我國能源短缺和不合理的能源結構，使能源供應多樣化，同時可以解決傳統化石燃料帶來的環境汙染問題。因此，研究開拓太陽能熱力發電系統成為當今能源動力領域研究的熱點與前沿課題。太陽能光熱發電系統，由於陽光輻射強度、佔地面積等要求，適宜在我國高原、戈壁或沙漠邊緣建設，這些區域雖具有日照時間長、太陽輻射強、地域開闊等優點，但也存在晝夜溫差大，並伴有風沙天氣等弊端。眾所周知，熱量的交換通過熱傳導、熱對流、熱輻射這三種基本形式，風沙天氣使得光熱發電中，儲能系統的熱對流加快，熱損增加，由此降低了光熱發電儲能系統能源利用率。太陽能光熱發電系統中，為了能在陰雨天、夜晚等沒有太陽光輻射的條件下，也能確保太陽能熱發電系統連續、穩定地輸出電能，儲罐內儲能介質溫度必須恆定。目前，太陽能光熱發電儲能系統主要採用雙罐式熔鹽儲熱，為了提高光熱發電效率，應增大高溫熔鹽溫度差，故通常高溫熔鹽溫度為熔鹽性能穩定的上限溫度，低溫熔鹽溫度略高於凝固溫度， 因此，良好的儲罐保溫結構具有防止熔鹽凝固、提高能源利用效率等實用意義。
發明內容
本發明要解決的技術問題是為太陽能光熱發電高溫熔鹽儲能系統提供一種簡單、經濟、高效的保溫結構。本發明所採用的技術方案為一種用於太陽能光熱發電高溫熔鹽儲罐保溫結構， 是由絕熱層、反射層、複合功能層和保護層組成。複合功能層是採用現場噴塗或澆注工藝製得的封閉連續整體的防護層。本發明提供的用於太陽能光熱發電高溫熔鹽儲罐保溫結構，絕熱層材料為矽酸鋁纖維或二氧化矽氣凝膠。本發明提供的用於太陽能光熱發電高溫熔鹽儲罐保溫結構，反射層為光面鋁箔 (板)或不鏽鋼箔(板)。本發明提供的用於太陽能光熱發電高溫熔鹽儲罐保溫結構，複合功能層由酚醛或聚氨酯或三聚氰胺整體發泡而成。本發明提供的用於太陽能光熱發電高溫熔鹽儲罐保溫結構，保護層為薄鍍鋅鋼板或薄不鏽鋼板。
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本發明還提供一種太陽能光熱發電高溫熔鹽儲罐保溫結構的製備方法，包括如下步驟I)絕熱層採用綑紮法施工，施工時，採用多層逐層，同層錯縫，內外層壓縫方式敷設，內外層接縫錯開100 200mm，並對各層表面進行找平和嚴縫處理，縫隙處應採用相同絕熱材料的碎屑塞嚴，成型後外表面應圓滑平整，局部凸凹應為<5_。安裝絕熱層後，應用鍍鋅鐵絲(鋼帶)對絕熱層進行綑紮，鬆緊度要適中且牢固，綑紮後的保溫層，其表面凸凹度應< 5_。2)反射層置於絕熱層外或絕熱層內部，採用粘貼法施工。3)以儲罐圓心為中心，距反射層或絕熱層外側IOOmm處，按照固定角度均勻垂直設置角鋼，而後，在距離儲罐底部IOOmm處焊第一道鋼帶圈，依次向上，每間隔Im焊接I道鋼帶圈，由此形成保護層支撐圈。4)保護層薄板環接縫宜採用搭接，要求上層鋼皮搭接在下層鋼皮外側，鋼皮之間的安裝採用自攻螺釘，鋼皮與支撐圈之間的安裝採用抽芯鉚釘固定，間距不大於200mm，局部保護鐵皮間的接合部位，應用密封膠進行塗抹。5)複合功能層採用澆注法施工，多點同時澆注，分段分片進行。本發明所採用的材料和施工表面必須保持乾燥、平整，絕熱層材料對儲罐材料無侵蝕作用。本發明的有益效果是1、絕熱效果更佳與現有的常規儲罐保溫結構相比，由於反射層和複合功能層結構，在熱量擴散過程中，反射層對熱量輻射具有優良的反射作用，減少熱量的消耗。同時，複合功能層是由整體發泡而成，無拼縫，同時，封閉的泡沫孔結構，減小了外部環境風沙的影響，有效地抑制了熱量的傳導和對流，由此本發明的保溫結構具有優異的絕熱效果；2、在所涉及的保溫結構中，複合功能層的封閉微孔結構，可以阻礙外部環境中低溫凝結水的滲透，從而延長保溫結構的使用壽命；3、可應用罐體及傳輸管道的絕熱工程；4、可以提高保溫結構的絕熱效果，並有效地延長保溫結構的使用壽命。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖I是本發明的優選實施例的結構示意圖；圖2是本發明另一種實施例的結構示意圖；圖中1、儲罐；2、絕熱層；3、反射層；4、複合功能層；5、支撐圈；6、保護層。
具體實施例方式現在結合附圖和優選實施例對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。實施例I如圖I所示，絕熱層2材料為5cm厚矽酸鋁纖維毯，在儲罐I上採用綑紮法施工， 綑紮間距為20cm。絕熱層2結構留有IOmm的環向伸縮縫，採用矽酸鋁纖維填塞平整。絕熱層2採用多層逐層，同層錯縫，內外層壓縫方式敷設，逐層綑紮，並對各層表面找平和嚴縫處理。
反射層3材料為O. 05mm厚光面鋁箔，採用高溫黏合劑，平整均勻地粘貼在絕熱層 2表面。距反射層3外側IOOmm處，以儲罐圓心為中心，按照30 °均勻垂直設置 40X40X3mm角鋼，而後，在距離儲罐底部IOOmm處焊第一道鋼帶圈，依次向上，每間隔Im焊接I道鋼帶圈，由此形成保護層支撐圈5。保護層6薄板環接縫採用搭接，上層鋼皮搭接在下層鋼皮外側，鋼皮之間的安裝採用自攻螺釘，鋼皮與支撐圈5之間的安裝採用抽芯鉚釘固定，間距為200mm，局部保護鐵皮間的接合部位，用密封膠進行塗抹。採用酚醛樹脂作為發泡材料，多點同時澆注，分段分片進行，從而形成長期、高效的太陽能光熱發電高溫熔鹽儲罐保溫結構。實施例2如圖2所示，絕熱層2材料為Icm厚二氧化矽氣凝膠，採用綑紮法施工，綑紮間距為20cm。絕熱層結構留有IOmm的環向伸縮縫，採用氣凝膠纖維填塞平整。絕熱層採用多層逐層，同層錯縫，內外層壓縫方式敷設，逐層綑紮，並對各層表面找平和嚴縫處理。反射層3材料為O. 05mm厚光面不鏽鋼箔，採用高溫黏合劑，預先平整均勻地粘貼在氣凝膠表面，設置在絕熱層中間。距絕熱層外側IOOmm處，以儲罐圓心為中心，按照45°均勻垂直設置40X40X 3mm 角鋼，而後，在距離儲罐底部IOOmm處焊第一道鋼帶圈，依次向上，每間隔Im焊接I道鋼帶圈，由此形成保護層支撐圈。保護層6薄板環接縫採用搭接，上層鋼皮搭接在下層鋼皮外側，鋼皮之間的安裝採用自攻螺釘，鋼皮與支撐圈之間的安裝採用抽芯鉚釘固定，間距為 200mm，局部保護鐵皮間的接合部位，用密封膠進行塗抹。採用聚氨酯樹脂作為發泡材料，多點同時澆注，分段分片進行，從而形成長期、高效的太陽能光熱發電高溫熔鹽儲罐保溫結構。以上說明書中描述的只是本發明的具體實施方式
，各種舉例說明不對本發明的實質內容構成限制，所屬技術領域的普通技術人員在閱讀了說明書後可以對以前所述的具體實施方式
做修改或變形，而不背離發明的實質和範圍。
權利要求
1.一種太陽能光熱發電高溫熔鹽儲罐保溫結構，包括絕熱層、反射層、複合功能層和保護層，其特徵在於所述的複合功能層是採用現場噴塗或澆注工藝製得的封閉連續整體的防護層。
2.如權利要求I所述的太陽能光熱發電高溫熔鹽儲罐保溫結構，其特徵在於所述絕熱層為矽酸鋁纖維層或二氧化矽氣凝膠層。
3.如權利要求I所述的太陽能光熱發電高溫熔鹽儲罐保溫結構，其特徵在於所述的反射層為光面鋁箔/板或不鏽鋼箔/板。
4.如權利要求I所述的太陽能光熱發電高溫熔鹽儲罐保溫結構，其特徵在於所述的複合功能層由酚醛或聚氨酯或三聚氰胺整體發泡而成。
5.如權利要求I所述的太陽能光熱發電高溫熔鹽儲罐保溫結構，其特徵在於所述的保護層為薄鍍鋅鋼板或薄不鏽鋼板。
6.一種太陽能光熱發電高溫熔鹽儲罐保溫結構的製備方法，其特徵在於包括以下步驟1)絕熱層採用綑紮法施工，施工時，採用多層逐層，同層錯縫，內外層壓縫方式敷設， 內外層接縫錯開100 200mm，並對各層表面進行找平和嚴縫處理，縫隙處應採用相同絕熱材料的碎屑塞嚴，成型後外表面應圓滑平整，局部凸凹應為< 5mm;安裝絕熱層後，採用鍍鋅鐵絲或鋼帶對絕熱層進行綑紮，鬆緊度要適中且牢固，綑紮後的保溫層，其表面凸凹度應 ^ 5mm ；2)反射層置於絕熱層外或絕熱層內部，採用粘貼法施工；3)以儲罐圓心為中心，距反射層或絕熱層外側50 200mm處，按照固定角度均勻垂直設置角鋼，而後，在距離儲罐底部50 200mm處焊第一道鋼帶圈，依次向上，每間隔I I.5m焊接一道鋼帶圈，由此形成保護層支撐圈；4)保護層薄板環接縫採用搭接，要求上層鋼皮搭接在下層鋼皮外側，鋼皮之間的安裝採用自攻螺釘，鋼皮與支撐圈之間的安裝採用抽芯鉚釘固定，間距為150 300mm，局部保護鋼皮間的接合部位，用密封膠進行塗抹；5)複合功能層採用澆注法施工，多點同時澆注，分段分片進行。
7.如權利要求6所述的太陽能光熱發電高溫熔鹽儲罐保溫結構的製備方法，其特徵在於所述的絕熱層材料對儲罐材料無侵蝕作用。
全文摘要
本發明涉及一種太陽能光熱發電高溫熔鹽儲罐保溫結構，其由絕熱層、反射層、複合功能層和保護層組成，所述的反射層為光面鋁箔(板)或不鏽鋼箔(板)，複合功能層由酚醛或聚氨酯或三聚氰胺整體發泡而成；本發明還提供了上述保溫結構的製備方法及應用；絕熱層和反射層的施工方式為多層逐層施工，並按照儲罐形狀加工好保護層的支撐圈，以保護層為模板，澆注複合功能層，從而形成儲罐保溫結構。本發明儲罐保溫結構絕熱效果優良，使用壽命長。
文檔編號B65D90/02GK102582981SQ201210049739
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月29日 優先權日2012年2月29日
發明者何毅, 劉國敏, 劉平心, 劉明松, 張雷, 殷建平, 田洪增, 郭廷偉 申請人:江蘇太陽寶新能源有限公司