高温熔盐储罐基础结构及施工方法与流程

1.本发明涉及熔盐储罐技术领域，具体为一种高温熔盐储罐基础结构及施工方法。


背景技术：

2.储热系统是光热电站中必不可少的组成部分，一般使用熔盐作为介质，将太阳能以热能的形式储存起来，早晚或云遮间隙依靠存储的能量维持系统的正常运行。电站运行及停工期间，高、低温熔盐罐内的熔盐温度都必须保持在凝固点以上，且要始终处于融熔状态；而为了延长电站的发电时间或者增大发电容量，光热电站的熔盐用量一般都达到万吨级，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，储罐内介质的温度要求较高且必须稳定，例如，高温罐熔盐温度至少须保持在400℃，高的达580℃，低温罐熔盐温度须保持在290℃左右。
3.现有技术中，公开号为“cn111648395a”的一种高温熔盐储罐的基础结构，包括保温罐体和设置在保温罐体内底部的保温罐底，所述保温罐底置于混凝土层之上，所述混凝土层内部埋设有通风管，所述通风管连通外界空气，其特征在于，所述保温罐底包括基础保温层、防泄漏钢板、砂垫层，所述基础保温层、防泄漏钢板、砂垫层由下向上依次设置，该高温熔盐储罐的基础结构，造价成本低，罐体采用环形钢板结构，相较采用混凝土环墙结构，在受力满足工程需要的情况下，可有效降低工程成本，方便了施工，大大缩短了工期。
4.但是，其在使用过程中，仍然存在较为明显的缺陷：1、上述基础结构中设置有大量的通风管，通风管用于增加空气流动，以带走熔盐储罐传递给熔盐储罐基础的热量，然而，熔盐储罐基础内预留太多的通风管，会破坏整个基础的整体性，存在熔盐储罐基础承载力较低等问题；2、上述基础结构中，在向通风管内部通入冷却气流时，出口端的气体温度往往会高于进口端，钢筋混凝土层不同位置被降温后的温度分布不均匀，使得熔盐储罐基础因局部过热基础材料结构发生变化而产生不均匀沉降。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种高温熔盐储罐基础结构及施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种高温熔盐储罐基础结构，包括桩基，所述桩基上浇筑设置有钢筋混凝土层，所述钢筋混凝土层中内嵌设置有加固管套，所述加固管套的内部固定设置有通风管，所述钢筋混凝土层上设置有环形钢板，所述环形钢板的内圈中设置有耐火水泥圈，所述耐火水泥圈围成的内圈中间隔设置有多组纵向耐火砖层，所述纵向耐火砖层之间的空隙处从下到上依次设置有碎石层和陶粒层，所述纵向耐火砖层和陶粒层的顶部设置有横向耐火砖层，所述横向耐火砖层的顶部设置有熔盐储罐底板；
8.所述通风管的一端设置有导气件，所述导气件的底部分别连通设置有第一接头、第二接头和第三接头，所述第一接头上连通设置有第一冷却管，所述第三接头上连通设置
有第二冷却管，所述钢筋混凝土层和加固管套中贯穿设置有多个传热板，且所述传热板的底端延伸至通风管的内部，多个所述传热板从靠近到远离导气件的方向上的设置间距逐渐减小，所述通风管的内部从靠近到远离导气件的方向上依次固定设置有第一扰流框、第二扰流框和支撑板，所述第一扰流框的内部设置有第一圆板，所述第一圆板上开设有多个第一扰流孔，所述第一圆板上内嵌设置有用于对第二冷却管进行定位的支撑环，所述第二扰流框的内部设置有第二圆板，所述第二圆板上开设有多个第二扰流孔，所述支撑板中固定设置有十字型支撑件。
9.优选的，所述加固管套从靠近到远离导气件的方向上的厚度逐渐增大。
10.优选的，所述通风管靠近导气件的一端设置有伸缩软管段。
11.优选的，所述钢筋混凝土层、隔水层、环形钢板的外侧设置有外限位板，所述外限位板上开设有弹性圈，且所述通风管设置在弹性圈中。
12.优选的，所述通风管的内顶部固定设置有上定位板，所述上定位板中内嵌设置有上定位圈，且所述第一冷却管贯穿设置在上定位圈中。
13.优选的，所述通风管的内底部固定设置有下定位板，所述下定位板中内嵌设置有下定位圈，且所述第二冷却管贯穿设置在下定位圈中。
14.优选的，所述十字型支撑件上开设有凹槽，所述凹槽的外侧均固定设置有隔离网，所述隔离网围成的区域中设置有吸湿颗粒。
15.一种用于所述高温熔盐储罐基础结构的施工方法，包括以下步骤：
16.步骤一：挖坑后，在夯实的地基上对桩基进行打桩定位；
17.步骤二：浇注形成钢筋混凝土层，钢筋混凝土层由c30以上强度等级的混凝土形成，在浇筑厚度为150～300cm后，将加固管套套设在通风管的外侧，然后将通风管放置在钢筋混凝土层上之后，继续浇筑厚度为80～180cm的混凝土；
18.步骤三：在钢筋混凝土层的顶部设置隔水层；
19.步骤四：在隔水层的上方设置环形钢板，在环形钢板的内圈中浇筑设置耐火水泥圈；
20.步骤五：在耐火水泥圈围成的内圈中间隔设置多组纵向耐火砖层，在纵向耐火砖层之间的空隙处从下到上依次设置碎石层和陶粒层；
21.步骤六：在纵向耐火砖层和陶粒层的顶部设置横向耐火砖层；
22.步骤七：在横向耐火砖层的顶部设置熔盐储罐底板。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24.1、本发明在通风管的外侧套设有加固管套，钢筋混凝土层上设置有环形钢板，环形钢板的内圈中设置有耐火水泥圈，耐火水泥圈围成的内圈中间隔设置有多组纵向耐火砖层，纵向耐火砖层之间的空隙处从下到上依次设置有碎石层和陶粒层，纵向耐火砖层和陶粒层的顶部设置有横向耐火砖层，横向耐火砖层的顶部设置有熔盐储罐底板，由此，各个结构之间相互契合，可以避免在高温和低温切换时出现明显不均匀的结构变化；
25.2、本发明在导气件的底部分别连通设置有第一接头、第二接头和第三接头，第一接头上连通设置有第一冷却管，第三接头上连通设置有第二冷却管，其中，第一冷却管的出口端靠近基础结构的中段，第二冷却管的出口端靠近基础结构的后段，由此，可以避免基础内部温度分布不均匀的问题，进而对基础结构实现更加均匀的冷却处理，避免了因局部过
热基础材料结构发生变化而产生不均匀沉降；
26.3、本发明在通风管的内部从靠近到远离导气件的方向上依次固定设置有第一扰流框、第二扰流框和支撑板，由此，可以对通风管的不同位置都进行稳定支撑，避免因为承载压力、温度变化而发生形变，使得通风管更加稳定、耐用。
27.本发明提供了高温熔盐储罐基础结构及施工方法，结构稳定，对通风管本身及其内部都设置有多个支撑结构，使得通风管不易发生形变，且对通风冷却结构进行了改进，使得散热更加均匀，避免了局部过热而导致不均匀沉降的问题。
附图说明
28.图1为本发明的整体结构的主视剖面示意图；
29.图2为本发明的图1中的a处放大图；
30.图3为本发明的图1中的b处放大图；
31.图4为本发明的上定位板的主视结构示意图；
32.图5为本发明的下定位板的主视结构示意图；
33.图6为本发明的第一扰流框的主视结构示意图；
34.图7为本发明的第二扰流框的主视结构示意图；
35.图8为本发明的支撑板的主视结构示意图；
36.图9为本发明的支撑板的剖面示意图。
37.图中：1桩基、2钢筋混凝土层、3加固管套、4通风管、401伸缩软管段、5隔水层、6环形钢板、7耐火水泥圈、801纵向耐火砖层、802横向耐火砖层、9碎石层、10陶粒层、11熔盐储罐底板、12外限位板、13弹性圈、14传热板、15导气件、151第一接头、152第二接头、153第三接头、16第一冷却管、17第二冷却管、18上定位板、19上定位圈、20下定位板、21下定位圈、22第一扰流框、23第一圆板、231第一扰流孔、24支撑环、25第二扰流框、26第二圆板、261第二扰流孔、27支撑板、28十字型支撑件、281凹槽、282隔离网、283吸湿颗粒。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：
40.实施例一：
41.一种高温熔盐储罐基础结构，包括桩基1，桩基1上浇筑设置有钢筋混凝土层2，钢筋混凝土层2中内嵌设置有加固管套3，加固管套3的内部固定设置有通风管4，加固管套3的设置可以提高通风管4本体的稳定性，使得通风管4不易发生形变，结构更加稳定，钢筋混凝土层2上设置有环形钢板6，环形钢板6起到了对整体框架进行固定和限位的作用，环形钢板6的内圈中设置有耐火水泥圈7，耐火水泥圈7围成的内圈中间隔设置有多组纵向耐火砖层801，能够抵御高温熔盐的侵蚀和热膨胀，保证储罐的耐用性和长寿命，纵向耐火砖层801之间的空隙处从下到上依次设置有碎石层9和陶粒层10，碎石层9和陶粒层10均具有缓冲作
用，纵向耐火砖层801和陶粒层10的顶部设置有横向耐火砖层802，横向耐火砖层802的顶部设置有熔盐储罐底板11。
42.通风管4的一端设置有导气件15，导气件15的底部分别连通设置有第一接头151、第二接头152和第三接头153，第一接头151上连通设置有第一冷却管16，第一冷却管16的出口端位置靠近钢筋混凝土层2的中段，第三接头153上连通设置有第二冷却管17，第二冷却管17的出口端位置靠近钢筋混凝土层2的后段，例如在四分之三左右的位置处，第一冷却管16和第二冷却管17均采用隔热材料制成，可以是岩棉、玻璃棉、硅酸铝毡等，这些材料还具有防火、防腐蚀等特性，能够保证通风管道的安全性和耐久性，第二接头152中吹出的气流则直接进入通风管4的内部，由此，可以避免散热后基础内部温度分布不均匀的问题，进而对基础结构实现更加均匀的冷却处理，避免了因局部过热基础材料结构发生变化而产生不均匀沉降，钢筋混凝土层2和加固管套3中贯穿设置有多个传热板14，且传热板14的底端延伸至通风管4的内部，多个传热板14从靠近到远离导气件15的方向上的设置间距逐渐减小，这是因为，钢筋混凝土层2远离导气件15一端的温度会因为冷却气体的温度升高而导致散热性下降，因此逐渐增多传热板14的数量，增大散热面积，使得散热更加均匀，通风管4的内部从靠近到远离导气件15的方向上依次固定设置有第一扰流框22、第二扰流框25和支撑板27，第一扰流框22的内部设置有第一圆板23，第一圆板23上开设有多个第一扰流孔231，气流需要通过第一扰流孔231，以此实现扰流，第一圆板23上内嵌设置有用于对第二冷却管17进行定位的支撑环24，支撑环24的设置可以提高此处的第二冷却管17的位置稳定性，第二扰流框25的内部设置有第二圆板26，第二圆板26上开设有多个第二扰流孔261，支撑板27中固定设置有十字型支撑件28，十字型支撑件28可以提高支撑板27的结构稳定性，进而使得通风管4不易发生形变。
43.实施例二：
44.一种高温熔盐储罐基础结构，包括桩基1，桩基1上浇筑设置有钢筋混凝土层2，钢筋混凝土层2中内嵌设置有加固管套3，加固管套3从靠近到远离导气件15的方向上的厚度逐渐增大，加固管套3的内部固定设置有通风管4，加固管套3的设置可以提高通风管4本体的稳定性，使得通风管4不易发生形变，结构更加稳定，通风管4靠近导气件15的一端设置有伸缩软管段401，伸缩软管段401能够发生一定的伸缩形变，具有缓冲作用，避免通风管4因为温度变化产生的热胀冷缩而发生损坏，钢筋混凝土层2上设置有环形钢板6，环形钢板6起到了对整体框架进行固定和限位的作用，环形钢板6的内圈中设置有耐火水泥圈7，耐火水泥圈7围成的内圈中间隔设置有多组纵向耐火砖层801，能够抵御高温熔盐的侵蚀和热膨胀，保证储罐的耐用性和长寿命，纵向耐火砖层801之间的空隙处从下到上依次设置有碎石层9和陶粒层10，碎石层9和陶粒层10均具有缓冲作用，纵向耐火砖层801和陶粒层10的顶部设置有横向耐火砖层802，横向耐火砖层802的顶部设置有熔盐储罐底板11，钢筋混凝土层2、隔水层5、环形钢板6的外侧设置有外限位板12，外限位板12用于对整个基础结构进行限位，外限位板12上开设有弹性圈13，且通风管4设置在弹性圈13中，弹性圈13可以对结构的热胀冷缩进行缓冲。
45.通风管4的一端设置有导气件15，导气件15的底部分别连通设置有第一接头151、第二接头152和第三接头153，第一接头151上连通设置有第一冷却管16，第一冷却管16的出口端位置靠近钢筋混凝土层2的中段，第三接头153上连通设置有第二冷却管17，第二冷却
管17的出口端位置靠近钢筋混凝土层2的后段，例如在四分之三左右的位置处，第二接头152中吹出的气流则直接进入通风管4的内部，由此，可以避免散热后基础内部温度分布不均匀的问题，进而对基础结构实现更加均匀的冷却处理，避免了因局部过热基础材料结构发生变化而产生不均匀沉降，钢筋混凝土层2和加固管套3中贯穿设置有多个传热板14，且传热板14的底端延伸至通风管4的内部，多个传热板14从靠近到远离导气件15的方向上的设置间距逐渐减小，这是因为，钢筋混凝土层2远离导气件15一端的温度会因为冷却气体的温度升高而导致散热性下降，因此逐渐增多传热板14的数量，增大散热面积，使得散热更加均匀，通风管4的内顶部固定设置有上定位板18，上定位板18中内嵌设置有上定位圈19，且第一冷却管16贯穿设置在上定位圈19中，实现稳定限位，通风管4的内底部固定设置有下定位板20，下定位板20中内嵌设置有下定位圈21，且第二冷却管17贯穿设置在下定位圈21中，进行固定，通风管4的内部从靠近到远离导气件15的方向上依次固定设置有第一扰流框22、第二扰流框25和支撑板27，第一扰流框22的内部设置有第一圆板23，第一圆板23上开设有多个第一扰流孔231，气流需要通过第一扰流孔231，以此实现扰流，第一圆板23上内嵌设置有用于对第二冷却管17进行定位的支撑环24，支撑环24的设置可以提高此处的第二冷却管17的位置稳定性，第二扰流框25的内部设置有第二圆板26，第二圆板26上开设有多个第二扰流孔261，支撑板27中固定设置有十字型支撑件28，十字型支撑件28可以提高支撑板27的结构稳定性，进而使得通风管4不易发生形变。
46.实施例三：
47.本实施例在上述实施例一或实施例二的基础上，增设了以下结构：十字型支撑件28上开设有凹槽281，凹槽281的外侧均固定设置有隔离网282，隔离网282围成的区域中设置有吸湿颗粒283，隔离网282的网孔直径小于吸湿颗粒283的直径，进而避免吸湿颗粒283发生泄漏，吸湿颗粒283的设置可以对通风管4内部的湿气进行吸收，使其内部保持干燥状态，更加耐用。
48.一种用于高温熔盐储罐基础结构的施工方法，包括以下步骤：
49.步骤一：挖坑后，在夯实的地基上对桩基1进行打桩定位；
50.步骤二：浇注形成钢筋混凝土层2，钢筋混凝土层2由c30以上强度等级的混凝土形成，在浇筑厚度为150～300cm后，将加固管套3套设在通风管4的外侧，然后将通风管4放置在钢筋混凝土层2上之后，继续浇筑厚度为80～180cm的混凝土，由此，使得通风管4被稳定地埋设在钢筋混凝土层2中；
51.步骤三：在钢筋混凝土层2的顶部设置隔水层5，避免出现渗水问题；
52.步骤四：在隔水层5的上方设置环形钢板6，在环形钢板6的内圈中浇筑设置耐火水泥圈7，更加坚固；
53.步骤五：在耐火水泥圈7围成的内圈中间隔设置多组纵向耐火砖层801，在纵向耐火砖层801之间的空隙处从下到上依次设置碎石层9和陶粒层10，碎石层9和陶粒层10均具有一定的缓冲填充作用；
54.步骤六：在纵向耐火砖层801和陶粒层10的顶部设置横向耐火砖层802；
55.步骤七：在横向耐火砖层802的顶部设置熔盐储罐底板11。
56.工作原理：
57.在使用时，高温熔盐储罐放置在熔盐储罐底板11的顶部，若钢筋混凝土层2的温度
过高，需要对此进行降温的话，可以向通风管4的内部通入散热气流，具体地，向导气件15中通入冷却气流，导气件15的底部分别连通设置有第一接头151、第二接头152和第三接头153，第一接头151上连通设置有第一冷却管16，第一冷却管16的出口端位置靠近钢筋混凝土层2的中段，第三接头153上连通设置有第二冷却管17，第二冷却管17的出口端位置靠近钢筋混凝土层2的后段，例如在四分之三左右的位置处，第二接头152中吹出的气流则直接进入通风管4的内部，由此，可以避免基础内部温度分布不均匀的问题，进而对基础结构实现更加均匀的冷却处理，避免了因局部过热基础材料结构发生变化而产生不均匀沉降；
58.多个传热板14从靠近到远离导气件15的方向上的设置间距逐渐减小，因此散热面积会逐渐增大，通风管4的内顶部固定设置有上定位板18，通风管4的内底部固定设置有下定位板20，可以分别对第一冷却管16和第二冷却管17进行辅助的位置固定，通风管4的内部从靠近到远离导气件15的方向上依次固定设置有第一扰流框22、第二扰流框25和支撑板27，不仅能够对通风管4内部的气体进行扰流，提高散热效果，还能够从内部对通风管4进行稳定支撑，避免其发生形变，使得基础结构整体都更加稳定、耐用。
59.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种高温熔盐储罐基础结构，包括桩基，其特征在于：所述桩基上浇筑设置有钢筋混凝土层，所述钢筋混凝土层中内嵌设置有加固管套，所述加固管套的内部固定设置有通风管，所述钢筋混凝土层上设置有环形钢板，所述环形钢板的内圈中设置有耐火水泥圈，所述耐火水泥圈围成的内圈中间隔设置有多组纵向耐火砖层，所述纵向耐火砖层之间的空隙处从下到上依次设置有碎石层和陶粒层，所述纵向耐火砖层和陶粒层的顶部设置有横向耐火砖层，所述横向耐火砖层的顶部设置有熔盐储罐底板；所述通风管的一端设置有导气件，所述导气件的底部分别连通设置有第一接头、第二接头和第三接头，所述第一接头上连通设置有第一冷却管，所述第三接头上连通设置有第二冷却管，所述钢筋混凝土层和加固管套中贯穿设置有多个传热板，且所述传热板的底端延伸至通风管的内部，多个所述传热板从靠近到远离导气件的方向上的设置间距逐渐减小，所述通风管的内部从靠近到远离导气件的方向上依次固定设置有第一扰流框、第二扰流框和支撑板，所述第一扰流框的内部设置有第一圆板，所述第一圆板上开设有多个第一扰流孔，所述第一圆板上内嵌设置有用于对第二冷却管进行定位的支撑环，所述第二扰流框的内部设置有第二圆板，所述第二圆板上开设有多个第二扰流孔，所述支撑板中固定设置有十字型支撑件。2.根据权利要求1所述的一种高温熔盐储罐基础结构，其特征在于：所述加固管套从靠近到远离导气件的方向上的厚度逐渐增大。3.根据权利要求1所述的一种高温熔盐储罐基础结构，其特征在于：所述通风管靠近导气件的一端设置有伸缩软管段。4.根据权利要求1所述的一种高温熔盐储罐基础结构，其特征在于：所述钢筋混凝土层、隔水层、环形钢板的外侧设置有外限位板，所述外限位板上开设有弹性圈，且所述通风管设置在弹性圈中。5.根据权利要求1所述的一种高温熔盐储罐基础结构，其特征在于：所述通风管的内顶部固定设置有上定位板，所述上定位板中内嵌设置有上定位圈，且所述第一冷却管贯穿设置在上定位圈中。6.根据权利要求1所述的一种高温熔盐储罐基础结构，其特征在于：所述通风管的内底部固定设置有下定位板，所述下定位板中内嵌设置有下定位圈，且所述第二冷却管贯穿设置在下定位圈中。7.根据权利要求1所述的一种高温熔盐储罐基础结构，其特征在于：所述十字型支撑件上开设有凹槽，所述凹槽的外侧均固定设置有隔离网，所述隔离网围成的区域中设置有吸湿颗粒。8.一种用于权利要求1～7任意一项所述高温熔盐储罐基础结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：挖坑后，在夯实的地基上对桩基进行打桩定位；步骤二：浇注形成钢筋混凝土层，钢筋混凝土层由c30以上强度等级的混凝土形成，在浇筑厚度为150～300cm后，将加固管套套设在通风管的外侧，然后将通风管放置在钢筋混凝土层上之后，继续浇筑厚度为80～180cm的混凝土；步骤三：在钢筋混凝土层的顶部设置隔水层；步骤四：在隔水层的上方设置环形钢板，在环形钢板的内圈中浇筑设置耐火水泥圈；
步骤五：在耐火水泥圈围成的内圈中间隔设置多组纵向耐火砖层，在纵向耐火砖层之间的空隙处从下到上依次设置碎石层和陶粒层；步骤六：在纵向耐火砖层和陶粒层的顶部设置横向耐火砖层；步骤七：在横向耐火砖层的顶部设置熔盐储罐底板。

技术总结
本发明提供一种高温熔盐储罐基础结构及施工方法，包括桩基，所述桩基上浇筑设置有钢筋混凝土层，所述加固管套的内部固定设置有通风管，所述纵向耐火砖层之间的空隙处从下到上依次设置有碎石层和陶粒层，所述纵向耐火砖层和陶粒层的顶部设置有横向耐火砖层，所述横向耐火砖层的顶部设置有熔盐储罐底板；所述通风管的一端设置有导气件，所述导气件的底部分别连通设置有第一接头、第二接头和第三接头。本发明提供了高温熔盐储罐基础结构及施工方法，结构稳定，对通风管本身及其内部都设置有多个支撑结构，使得通风管不易发生形变，且对通风冷却结构进行了改进，使得散热更加均匀，避免了局部过热而导致不均匀沉降的问题。了局部过热而导致不均匀沉降的问题。了局部过热而导致不均匀沉降的问题。


技术研发人员：丁鸿良 童显辉 张小雷 王洪斌 谷文学 王鹏
受保护的技术使用者：中广核新能源（阿里）有限公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/9/14