光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110338479.6

申请日:

2011.10.31

公开号:

CN102363962A

公开日:

2012.02.29

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权质押合同登记的生效IPC(主分类):E02D 27/44登记号:2015320000007登记生效日:20150728出质人:江苏太阳宝新能源有限公司质权人:江苏省武进农博园投资发展有限公司发明名称:光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础申请日:20111031授权公告日:20140108|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E02D 27/44申请日:20111031|||公开

IPC分类号:

E02D27/44

主分类号:

E02D27/44

申请人:

江苏太阳宝新能源有限公司

发明人:

何毅; 刘国敏; 郭廷伟; 张雷; 刘平心; 刘明松; 殷建平; 田洪增

地址:

213146 江苏省常州市武进区嘉泽镇厚余街太和北路4号

优先权:

专利代理机构:

常州市维益专利事务所 32211

代理人:

路接洲

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内容摘要

本发明涉及一种光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础,用于对熔盐储罐的支撑,包括钢筋混凝土层以及浇注在钢筋混凝土层上的护圈墙,所述的护圈墙内侧自上而下依次设置有隔热耐火砖层和保温层,隔热耐火砖层和保温层之间铺设有砂垫层;所述的储罐底部设置有钢板层,钢板层与隔热耐火砖层之间铺设有砂垫层。本发明采用承重和保温一体的结构,地基在提供支撑作用的同时,保温层阻止罐体中储存的能量向外扩散,减少能量损耗。

权利要求书

1: 一种光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础, 用于对熔盐储罐的支撑, 其特征 在于 : 包括钢筋混凝土层以及浇注在钢筋混凝土层上的护圈墙, 所述的护圈墙内侧自上而 下依次设置有隔热耐火砖层和保温层, 隔热耐火砖层和保温层之间铺设有砂垫层 ; 所述的 储罐底部设置有钢板层, 钢板层与隔热耐火砖层之间铺设有砂垫层。
2: 如权利要求 1 所述的光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础, 其特征在于 : 所 述的砂垫层由粒径为 20 ~ 50mm 的沙粒组成, 厚度为 8 ~ 20cm。
3: 如权利要求 1 所述的光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础, 其特征在于 : 所 述的钢板层的直径与罐体底部直径相等, 厚度为 4 ~ 10cm。
4: 如权利要求 1 所述的光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础, 其特征在于 : 所 述的隔热耐火砖层的厚度随储罐内熔盐的温度呈线性变化, 厚度范围为 0 ~ 40cm。
5: 如权利要求 1 所述的光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础, 其特征在于 : 所 述的保温层为泡沫玻璃保温层, 其厚度随储罐内熔盐的温度呈线性变化, 厚度范围为 20 ~ 60cm。
6: 如权利要求 1 所述的光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础, 其特征在于 : 所 述的高温混凝土层的厚度为 30 ~ 100cm ; 高温混凝土层内设置有钢管层, 所述钢管层采用 φ30 ~ 100mm 无缝钢管构成, 钢管层与钢筋混凝土层顶面的距离为 10 ~ 30cm。
7: 如权利要求 1 所述的光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础, 其特征在于 : 所 述的储罐基础采用钢筋混凝土或红砖制成的护圈式基础结构, 厚度为 30 ~ 80cm, 高度为 50 ~ 100cm ; 所述的护圈墙距离储罐侧壁 20 ~ 40cm。
8: 如权利要求 7 所述的光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础, 其特征在于 : 所 述的护圈墙沿墙周均匀设置有泄露孔, 泄漏孔间距为 10 ~ 15m, 孔径为 φ50 ~ 200mm, 采用 不锈钢管作为泄露管道, 泄漏孔进口处孔底与隔热耐火砖层及泡沫玻璃层之间的砂垫层的 底面标高相同, 并以 5%坡度坡向护圈墙外侧 ; 所述的泄漏孔进口处设置由砾石和粒径为 20 ~ 40 的卵石制成的反滤层, 反滤层为边长为 20 ~ 40cm 的正方形, 厚度与砂垫层厚度相 同。

说明书


光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础

    技术领域 本发明涉及一种罐体地基及保温结构, 尤其是在光热发电中, 一种采用高温熔盐 作为储能材料的储罐的地基及保温。
     背景技术 光热发电中, 在没有太阳辐射的期间通常存在对于能量的需求, 所以当集热场不 能收集能量时, 储能系统要向系统输送能量以满足所述需求。能量存储的一种方式包括传 热流体的显热, 尤其是熔盐的显热。当太阳辐射期间, 通过集热场加热熔盐来存储热能, 以 便在无太阳辐射的期间, 从储罐中利用泵抽取熔盐并通过换热器, 将高温熔盐中的热能置 换出来, 以满足无太阳辐射期间的能量需求。 在实践中, 为了延长电站的发电时间或者增大 发电容量, 光热发电电站的储能系统中的所需熔盐储量非常大, 一般都达到万吨级, 因此储 罐罐体体积和重量都非常大 ; 同时, 为了提高蒸汽质量, 提高后端发电机组的运行效率, 熔 盐的温度需要被加热至更高温度 ( 可能被加热到 550℃以上的高温 )。上述这些条件或要 求对熔盐储罐地基的承重及保温提出了更高的要求。
     发明内容 本发明要解决的技术问题是 : 提出一种光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基 础, 既能有效承受上万吨的重力, 同时也能减少能量的热传导, 从而起到有效保温作用。
     本发明所采用的技术方案为 : 一种光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础, 用于对熔盐储罐的支撑, 包括钢筋混凝土层以及浇注在钢筋混凝土层上的护圈墙, 所述的 护圈墙内侧自上而下依次设置有隔热耐火砖层和保温层, 隔热耐火砖层和保温层之间铺设 有砂垫层 ; 所述的储罐底部设置有钢板层, 钢板层与隔热耐火砖层之间铺设有砂垫层。
     具体的说, 本发明所述的砂垫层由粒径为 20 ~ 50mm 的沙粒组成, 厚度为 8 ~ 20cm ; 所述的钢板层的直径与罐体底部直径相等, 厚度为 4 ~ 10cm ; 所述的隔热耐火砖层的 厚度随储罐内熔盐的温度呈线性变化, 厚度范围为 0 ~ 40cm ; 所述的保温层为泡沫玻璃保 温层, 其厚度随储罐内熔盐的温度呈线性变化, 厚度范围为 20 ~ 60cm ; 所述的高温混凝土 层的厚度为 30 ~ 100cm ; 高温混凝土层内设置有钢管层, 所述钢管层采用 φ30 ~ 100mm 无 缝钢管构成, 钢管层与钢筋混凝土层顶面的距离为 10 ~ 30cm。
     本发明所述的储罐基础采用钢筋混凝土或红砖制成的护圈式基础结构, 厚度为 30 ~ 80cm, 高度为 50 ~ 100cm ; 所述的护圈墙距离储罐侧壁 20 ~ 40cm ; 所述的护圈墙沿 墙周均匀设置有泄露孔, 泄漏孔间距为 10 ~ 15m, 孔径为 φ50 ~ 200mm, 采用不锈钢管作 为泄露管道, 泄漏孔进口处孔底与隔热耐火砖层及泡沫玻璃层之间的砂垫层的底面标高相 同, 并以 5%坡度坡向护圈墙外侧 ; 所述的泄漏孔进口处设置由砾石和粒径为 20 ~ 40 的卵 石制成的反滤层, 反滤层为边长为 20 ~ 40cm 的正方形, 厚度与砂垫层厚度相同。
     本发明的有益效果是 : 采用承重和保温一体的结构, 地基在提供支撑作用的同时, 保温层阻止罐体中储存的能量向外扩散, 减少能量损耗。
     附图说明 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
     图 1 是本发明的优选实施例的结构示意图 ;
     图中 : 1、 钢板层 ; 2、 砂垫层 ; 3、 隔热耐火砖层 ; 4、 护圈墙 ; 5、 反滤层 ; 6、 泄露孔 ; 7、 泡沫玻璃保温层 ; 8、 钢管层 ; 9、 钢筋混凝土层。
     具体实施方式
     现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。 这些附图均为简化的 示意图, 仅以示意方式说明本发明的基本结构, 因此其仅显示与本发明有关的构成。
     如图 1 所示, 一种光热发电熔盐高温储罐的复合功能储罐基础, 由隔热耐火砖层 3、 泡沫玻璃保温层 7、 护圈墙 4 及钢筋混凝土层 9 组成一个封闭的系统。 储罐底部为五层结 构, 由罐底向下分别是, 钢板层、 隔热耐火砖层、 泡沫玻璃层、 高温混凝土层、 无缝钢管层。 每 两层结构之间均铺设 8 ~ 20cm 的砂垫层 2, 采用粒径为 20 ~ 50mm 的洁净干燥的中、 粗砂。
     钢板层 1 采用奥氏体钢板, 直径与罐体底板相同, 厚度为 4 ~ 10mm。 隔热耐火砖层 3 的厚度根据储罐内熔盐的温度线性变化, 厚度范围为 0 ~ 40cm。泡沫玻璃层 7 的厚度根 据储罐内熔盐的温度线性变化, 厚度范围为 20 ~ 60cm。高温混凝土层 9 采用 C25 钢筋混凝 土结构, 厚度范围为 30 ~ 100cm。距离钢筋混凝土层顶面距离 10 ~ 30cm 设有钢管层 8 采 用 φ30 ~ 100mm 无缝钢管。 储罐基础采用钢筋混凝土或红砖制成的护圈式基础结构。厚度范围为 : 30 ~ 80cm, 高度为 50 ~ 100cm。护圈墙 4 距离储罐侧壁 20 ~ 40cm, 中间用隔热耐火砖填充。储 罐基础护圈墙内设有泄漏孔 6。泄漏孔沿护圈墙周均匀设置, 泄漏孔间距为 10 ~ 15m, 孔径 为 φ50 ~ 200mm, 采用不锈钢管作为泄露管道, 泄漏孔进口处孔底与隔热耐火砖和泡沫玻 璃层之间的砂垫层的底面标高相同, 并以 5%坡度坡向护圈墙外侧。 泄漏孔进口处设置由砾 石和粒径为 20 ~ 40 的卵石制成的反滤层 5, 尺寸范围为 20 ~ 40cm 正方形, 高度与砂垫层 厚度相同。
     在层结构中, 除了混凝土基础层和护圈墙为浇筑外, 其余层为加载夯实, 这样的目 的是 : 混凝土基础层提供良好的稳定性, 由于从罐底从上到下, 存在一个温度梯度, 层材料 存在膨胀影响, 同时考虑罐体加载时, 罐体的合理沉降, 故罐底层 ( 除了混凝土基础层和护 圈墙 ) 采用加载夯实, 而非浇筑。
     以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式, 各种举例说明不对本发明的实 质内容构成限制, 所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体 实施方式做修改或变形, 而不背离发明的实质和范围。
    

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1、10申请公布号CN102363962A43申请公布日20120229CN102363962ACN102363962A21申请号201110338479622申请日20111031E02D27/4420060171申请人江苏太阳宝新能源有限公司地址213146江苏省常州市武进区嘉泽镇厚余街太和北路4号72发明人何毅刘国敏郭廷伟张雷刘平心刘明松殷建平田洪增74专利代理机构常州市维益专利事务所32211代理人路接洲54发明名称光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础57摘要本发明涉及一种光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础,用于对熔盐储罐的支撑,包括钢筋混凝土层以及浇注在钢筋混凝土层上的护圈墙,所述。

2、的护圈墙内侧自上而下依次设置有隔热耐火砖层和保温层,隔热耐火砖层和保温层之间铺设有砂垫层;所述的储罐底部设置有钢板层,钢板层与隔热耐火砖层之间铺设有砂垫层。本发明采用承重和保温一体的结构,地基在提供支撑作用的同时,保温层阻止罐体中储存的能量向外扩散,减少能量损耗。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页CN102363981A1/1页21一种光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础,用于对熔盐储罐的支撑,其特征在于包括钢筋混凝土层以及浇注在钢筋混凝土层上的护圈墙,所述的护圈墙内侧自上而下依次设置有隔热耐火砖层和保温层,隔热耐火砖层和保温层之间。

3、铺设有砂垫层;所述的储罐底部设置有钢板层,钢板层与隔热耐火砖层之间铺设有砂垫层。2如权利要求1所述的光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础,其特征在于所述的砂垫层由粒径为2050MM的沙粒组成,厚度为820CM。3如权利要求1所述的光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础,其特征在于所述的钢板层的直径与罐体底部直径相等,厚度为410CM。4如权利要求1所述的光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础,其特征在于所述的隔热耐火砖层的厚度随储罐内熔盐的温度呈线性变化,厚度范围为040CM。5如权利要求1所述的光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础,其特征在于所述的保温层为泡沫玻璃保温层,其厚度随储罐内熔。

4、盐的温度呈线性变化,厚度范围为2060CM。6如权利要求1所述的光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础,其特征在于所述的高温混凝土层的厚度为30100CM;高温混凝土层内设置有钢管层,所述钢管层采用30100MM无缝钢管构成,钢管层与钢筋混凝土层顶面的距离为1030CM。7如权利要求1所述的光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础,其特征在于所述的储罐基础采用钢筋混凝土或红砖制成的护圈式基础结构,厚度为3080CM,高度为50100CM;所述的护圈墙距离储罐侧壁2040CM。8如权利要求7所述的光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础,其特征在于所述的护圈墙沿墙周均匀设置有泄露孔,泄漏孔间距为10。

5、15M,孔径为50200MM,采用不锈钢管作为泄露管道,泄漏孔进口处孔底与隔热耐火砖层及泡沫玻璃层之间的砂垫层的底面标高相同,并以5坡度坡向护圈墙外侧;所述的泄漏孔进口处设置由砾石和粒径为2040的卵石制成的反滤层,反滤层为边长为2040CM的正方形,厚度与砂垫层厚度相同。权利要求书CN102363962ACN102363981A1/2页3光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础技术领域0001本发明涉及一种罐体地基及保温结构,尤其是在光热发电中,一种采用高温熔盐作为储能材料的储罐的地基及保温。背景技术0002光热发电中,在没有太阳辐射的期间通常存在对于能量的需求,所以当集热场不能收集能量时,储。

6、能系统要向系统输送能量以满足所述需求。能量存储的一种方式包括传热流体的显热,尤其是熔盐的显热。当太阳辐射期间,通过集热场加热熔盐来存储热能,以便在无太阳辐射的期间,从储罐中利用泵抽取熔盐并通过换热器,将高温熔盐中的热能置换出来,以满足无太阳辐射期间的能量需求。在实践中,为了延长电站的发电时间或者增大发电容量,光热发电电站的储能系统中的所需熔盐储量非常大,一般都达到万吨级,因此储罐罐体体积和重量都非常大;同时,为了提高蒸汽质量,提高后端发电机组的运行效率,熔盐的温度需要被加热至更高温度可能被加热到550以上的高温。上述这些条件或要求对熔盐储罐地基的承重及保温提出了更高的要求。发明内容0003本发。

7、明要解决的技术问题是提出一种光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础,既能有效承受上万吨的重力,同时也能减少能量的热传导,从而起到有效保温作用。0004本发明所采用的技术方案为一种光热发电高温熔盐储罐的复合功能储罐基础,用于对熔盐储罐的支撑,包括钢筋混凝土层以及浇注在钢筋混凝土层上的护圈墙,所述的护圈墙内侧自上而下依次设置有隔热耐火砖层和保温层,隔热耐火砖层和保温层之间铺设有砂垫层;所述的储罐底部设置有钢板层,钢板层与隔热耐火砖层之间铺设有砂垫层。0005具体的说,本发明所述的砂垫层由粒径为2050MM的沙粒组成,厚度为820CM;所述的钢板层的直径与罐体底部直径相等,厚度为410CM;所述的隔。

8、热耐火砖层的厚度随储罐内熔盐的温度呈线性变化,厚度范围为040CM;所述的保温层为泡沫玻璃保温层,其厚度随储罐内熔盐的温度呈线性变化,厚度范围为2060CM;所述的高温混凝土层的厚度为30100CM;高温混凝土层内设置有钢管层,所述钢管层采用30100MM无缝钢管构成,钢管层与钢筋混凝土层顶面的距离为1030CM。0006本发明所述的储罐基础采用钢筋混凝土或红砖制成的护圈式基础结构,厚度为3080CM,高度为50100CM;所述的护圈墙距离储罐侧壁2040CM;所述的护圈墙沿墙周均匀设置有泄露孔,泄漏孔间距为1015M,孔径为50200MM,采用不锈钢管作为泄露管道,泄漏孔进口处孔底与隔热耐火。

9、砖层及泡沫玻璃层之间的砂垫层的底面标高相同,并以5坡度坡向护圈墙外侧;所述的泄漏孔进口处设置由砾石和粒径为2040的卵石制成的反滤层,反滤层为边长为2040CM的正方形,厚度与砂垫层厚度相同。0007本发明的有益效果是采用承重和保温一体的结构,地基在提供支撑作用的同时,保温层阻止罐体中储存的能量向外扩散,减少能量损耗。说明书CN102363962ACN102363981A2/2页4附图说明0008下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。0009图1是本发明的优选实施例的结构示意图;0010图中1、钢板层;2、砂垫层;3、隔热耐火砖层;4、护圈墙;5、反滤层;6、泄露孔;7、泡沫玻璃保温层;8、。

10、钢管层;9、钢筋混凝土层。具体实施方式0011现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。0012如图1所示,一种光热发电熔盐高温储罐的复合功能储罐基础,由隔热耐火砖层3、泡沫玻璃保温层7、护圈墙4及钢筋混凝土层9组成一个封闭的系统。储罐底部为五层结构,由罐底向下分别是,钢板层、隔热耐火砖层、泡沫玻璃层、高温混凝土层、无缝钢管层。每两层结构之间均铺设820CM的砂垫层2,采用粒径为2050MM的洁净干燥的中、粗砂。0013钢板层1采用奥氏体钢板,直径与罐体底板相同,厚度为410MM。隔热耐火砖层。

11、3的厚度根据储罐内熔盐的温度线性变化,厚度范围为040CM。泡沫玻璃层7的厚度根据储罐内熔盐的温度线性变化,厚度范围为2060CM。高温混凝土层9采用C25钢筋混凝土结构,厚度范围为30100CM。距离钢筋混凝土层顶面距离1030CM设有钢管层8采用30100MM无缝钢管。0014储罐基础采用钢筋混凝土或红砖制成的护圈式基础结构。厚度范围为3080CM,高度为50100CM。护圈墙4距离储罐侧壁2040CM,中间用隔热耐火砖填充。储罐基础护圈墙内设有泄漏孔6。泄漏孔沿护圈墙周均匀设置,泄漏孔间距为1015M,孔径为50200MM,采用不锈钢管作为泄露管道,泄漏孔进口处孔底与隔热耐火砖和泡沫玻璃。

12、层之间的砂垫层的底面标高相同,并以5坡度坡向护圈墙外侧。泄漏孔进口处设置由砾石和粒径为2040的卵石制成的反滤层5,尺寸范围为2040CM正方形,高度与砂垫层厚度相同。0015在层结构中,除了混凝土基础层和护圈墙为浇筑外,其余层为加载夯实,这样的目的是混凝土基础层提供良好的稳定性,由于从罐底从上到下,存在一个温度梯度,层材料存在膨胀影响,同时考虑罐体加载时,罐体的合理沉降,故罐底层除了混凝土基础层和护圈墙采用加载夯实,而非浇筑。0016以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式,各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制,所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形,而不背离发明的实质和范围。说明书CN102363962ACN102363981A1/1页5图1说明书附图CN102363962A。

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