本發(fā)明涉及高溫儲熱，尤其涉及一種用于支承高溫熔鹽儲罐的基礎結構。

背景技術：

1、熔鹽儲能是一種將多種無機鹽按特定比例混合后熔化，利用其液態(tài)時的顯熱變化進行能量存儲或釋放的中高溫儲熱技術。熔鹽儲能具有儲能密度高、成本低、傳熱性能好、蒸汽壓力低、黏度小和本質安全等眾多優(yōu)點，在太陽能熱發(fā)電、火電靈活性改造以及工業(yè)園區(qū)清潔供熱等領域廣泛應用。

2、熔鹽儲罐和基礎結構是熔鹽儲能系統(tǒng)的核心設備之一，熔鹽儲罐用于儲存熔鹽材料，基礎結構用于支承熔鹽儲罐。目前熔鹽材料的最高使用溫度為565℃左右。為了讓熔鹽儲能技術可以在超臨界二氧化碳發(fā)電和超超臨界朗肯循環(huán)發(fā)電等更高放熱溫度需求的場景中進行應用，從而進一步提高熔鹽儲能技術的熱電轉化效率以及經(jīng)濟，迫切需要開發(fā)使用溫度達到650℃及以上的熔鹽材料以及配套熔鹽儲能系統(tǒng)。

3、當前熔鹽儲能系統(tǒng)中的基礎結構主要是針對565℃的熔鹽材料使用溫度進行設計的，如采用更高溫度的熔鹽材料而導致熔鹽儲罐溫度升高，基礎結構的整體熱損失也會隨之以非線性方式上升。此外，熔鹽儲罐的溫度升高后，基礎結構中的保溫材料的耐壓性能以及線變形系數(shù)等參數(shù)將不同程度降低，如陶粒會在573℃時開始軟化，極有可能引發(fā)基礎結構的不均勻沉降，進而引發(fā)熔鹽儲罐局部應力顯著提高，最終導致儲罐泄漏事故的發(fā)生。

4、因此，亟需一種針對更高熔鹽材料使用的熔鹽儲能系統(tǒng)，特別是亟需一種能夠在不顯著增加成本的同時，減少基礎結構向地面方向的熱損失，同時不會發(fā)生不均勻沉降的基礎結構，適用于使用溫度達到650℃及以上的熔鹽材料。

技術實現(xiàn)思路

1、(一)要解決的技術問題

2、鑒于現(xiàn)有技術的上述缺點、不足，本發(fā)明提供一種用于支承高溫熔鹽儲罐的基礎結構，能夠適用于650℃及以上的熔鹽材料。

3、(二)技術方案

4、為了達到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術方案包括：

5、本發(fā)明提供一種用于支承高溫熔鹽儲罐的基礎結構，包括由地面向上依次疊置的砼基礎層、陶粒層、泡沫玻璃層、硅酸鈣層和砂土墊層；砂土墊層用于與高溫熔鹽儲罐的罐底接觸，接收來自高溫熔鹽儲罐的罐底的熱量并向下傳導；硅酸鈣層能夠在其接收到砂土墊層傳來的熱量時，使泡沫玻璃層的溫度保持在低于其耐溫上限值；泡沫玻璃層的耐溫上限值低于陶粒層的最高使用溫度值。

6、根據(jù)本發(fā)明，砂土墊層的厚度在600-800mm的范圍內；硅酸鈣層和泡沫玻璃層的厚度均在400-600mm的范圍內；陶粒層的厚度在1000-1200mm的范圍內；陶粒層內部的相鄰不銹鋼網(wǎng)之間間隔200-400mm；砼基礎層的厚度在1000-1400mm的范圍內。

7、根據(jù)本發(fā)明，還包括環(huán)狀鋼纖混凝土層、環(huán)狀耐火磚層和環(huán)狀硅酸鈣層；環(huán)狀耐火磚層和環(huán)狀鋼纖混凝土層沿由下至上的方向疊置在陶粒層上，且包裹在泡沫玻璃層、硅酸鈣層和砂土墊層的外周；環(huán)狀硅酸鈣層疊置在陶粒層上，且包裹在環(huán)狀耐火磚層和環(huán)狀硅酸鈣層的外周。

8、根據(jù)本發(fā)明，環(huán)狀鋼纖混凝土層的頂面設置有環(huán)狀鋼制墊板，環(huán)狀鋼制墊板套設在砂土墊層上，且環(huán)狀硅酸鈣層、環(huán)狀鋼制墊板和砂土墊層的頂面平齊；環(huán)狀鋼制墊板的厚度在30-50mm的范圍內；環(huán)狀鋼纖混凝土層的厚度在150-250mm的范圍內。

9、根據(jù)本發(fā)明，還包括環(huán)狀鋼板墻；環(huán)狀鋼板墻支承在砼基礎層上且包裹在陶粒層和環(huán)狀硅酸鈣層的外周，環(huán)狀鋼板墻、環(huán)狀硅酸鈣層、環(huán)狀鋼制墊板和砂土墊層的頂面平齊。

10、根據(jù)本發(fā)明，硅酸鈣層為硅酸鈣板；陶粒層為頁巖陶粒層；環(huán)狀硅酸鈣層為環(huán)狀碳酸鈣板；環(huán)狀鋼纖混凝土層的材料為耐高溫鋼纖混凝土；環(huán)狀耐火磚層的材料為高鋁耐火磚或黏土耐火磚。

11、根據(jù)本發(fā)明，砂土墊層的尺寸設計為能夠使高溫熔鹽儲罐的罐底落入豎向對應環(huán)狀鋼纖混凝土層的范圍內；環(huán)狀硅酸鈣層的截面寬度位于250-350mm的范圍內；環(huán)狀鋼纖混凝土層和環(huán)狀耐火磚層的截面寬度位于950-1050mm的范圍內。

12、根據(jù)本發(fā)明，砂土墊層與硅酸鈣層之間、和/或硅酸鈣層與泡沫玻璃層之間、和/或泡沫玻璃層與陶粒層之間、和/或環(huán)狀鋼纖混凝土層與環(huán)狀耐火磚層之間、和/或環(huán)狀耐火磚層與陶粒層之間、和/或環(huán)狀硅酸鈣層與陶粒層之間鋪設有隔離層；陶粒層內部豎向間隔鋪設多個隔離層。

13、根據(jù)本發(fā)明，隔離層的材料在耐熱不銹鋼板、耐熱不銹鋼網(wǎng)、陶瓷纖維布、碳鋼類不銹鋼網(wǎng)和鐵絲網(wǎng)中選擇。

14、(三)有益效果

15、本發(fā)明的有益效果是：

16、本發(fā)明的用于支承高溫熔鹽儲罐的基礎結構，包括由地面向上依次疊置的砼基礎層、陶粒層、泡沫玻璃層、硅酸鈣層和砂土墊層。砂土墊層用于與高溫熔鹽儲罐的罐底接觸，接收來自高溫熔鹽儲罐的罐底的熱量并向下方的硅酸鈣層傳導。砂土墊層起到緩沖作用，能夠有效應對基礎溫度的變化，避免基礎結構因熱膨脹或收縮而產(chǎn)生較大的變形，防止罐底出現(xiàn)過度的位移或不均勻沉降。硅酸鈣層能夠在其接收到砂土墊層傳來的熱量時仍能保持低熱導率，有效阻止從砂土墊層傳來的熱量向下傳遞，保證泡沫玻璃層的溫度保持在低于其耐溫上限值。同時硅酸鈣層具有較高的抗壓強度，防止不均勻沉降。泡沫玻璃層的耐溫上限值低于陶粒層的最高使用溫度值，硅酸鈣層保證泡沫玻璃層的溫度低于其耐溫上限值，也即保證了陶粒層的溫度低于其最高使用溫度值，陶粒層得以安全、穩(wěn)定地工作，不會出現(xiàn)不均勻沉降。同時，陶粒密度較低，使得基礎結構整體更輕，減少了對于下方砼基礎層的負擔，且成本相比于混凝土更低。由此，本發(fā)明提供了一種能夠在不顯著增加成本的同時，減少基礎結構向地面方向的熱損失，同時不會發(fā)生不均勻沉降的基礎結構，適用于使用溫度達到650℃及以上的熔鹽材料。

技術特征：

1.一種用于支承高溫熔鹽儲罐的基礎結構，其特征在于，包括由地面向上依次疊置的砼基礎層(1)、陶粒層(10)、泡沫玻璃層(8)、硅酸鈣層(7)和砂土墊層(6)；

2.根據(jù)權利要求1所述的用于支承高溫熔鹽儲罐的基礎結構，其特征在于，

3.根據(jù)權利要求1所述的用于支承高溫熔鹽儲罐的基礎結構，其特征在于，還包括環(huán)狀鋼纖混凝土層(4)、環(huán)狀耐火磚層(9)和環(huán)狀硅酸鈣層(3)；

4.根據(jù)權利要求3所述的用于支承高溫熔鹽儲罐的基礎結構，其特征在于，

5.根據(jù)權利要求4所述的用于支承高溫熔鹽儲罐的基礎結構，其特征在于，還包括：

6.根據(jù)權利要求4所述的用于支承高溫熔鹽儲罐的基礎結構，其特征在于，

7.根據(jù)權利要求3所述的用于支承高溫熔鹽儲罐的基礎結構，其特征在于，

8.根據(jù)權利要求3所述的用于支承高溫熔鹽儲罐的基礎結構，其特征在于，

9.根據(jù)權利要求8所述的用于支承高溫熔鹽儲罐的基礎結構，其特征在于，

技術總結
本發(fā)明涉及高溫儲熱技術領域，尤其涉及一種用于支承高溫熔鹽儲罐的基礎結構?；A結構包括由地面向上依次疊置的砼基礎層、陶粒層、泡沫玻璃層、硅酸鈣層和砂土墊層。砂土墊層用于與高溫熔鹽儲罐的罐底接觸，接收來自高溫熔鹽儲罐的罐底的熱量并向下傳導。硅酸鈣層能夠在其接收到砂土墊層傳來的熱量時，使泡沫玻璃層的溫度保持在低于其耐溫上限值。本發(fā)明的基礎結構能夠在不顯著增加成本的同時，減少基礎結構向地面方向的熱損失，同時不會發(fā)生不均勻沉降，適用于使用溫度達到650℃及以上的熔鹽材料。

技術研發(fā)人員：鄭燁,孫愷霖,趙國鋒,趙國明,司繼松,代春雷,蔣正君
受保護的技術使用者：藍星（北京）化工機械有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9