槽式集热系统注盐施工方法与流程

1.本发明属于光热电站熔盐利用技术领域，具体涉及槽式集热系统注盐施工方法。


背景技术：

2.叶良忠的《新能源光热电站熔盐化盐系统调试及运行研究》叙述了光热电站中熔盐的注入步骤依次为：溶剂水注入
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初步添加固态熔盐并加热至300℃
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维持加热后的液态熔盐温度至270℃并逐步添加少量固态熔盐
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液态熔盐二次加热至350℃
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同步添加定量固态硝酸钾
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成品排出；覃超的《光热发电中导热油与熔盐的运用分析》叙述了在槽式发电中，熔盐储热系统将会实现在光照不足或者日落的情况下，供给热量给sgs区城，使机组继续运转，在白天光照充足的条件下，导热油将会与存储在冷罐中的熔盐在热交换器进行换热，使熔盐的温度从292℃上升到386℃，然后进入到热熔盐罐中进行保存，而与此同时，导热油的温度也由391℃下降到300℃，反之，在夜晚来临的时候，热熔盐将会与导热油换热，使导热油的温度从287℃上升到379℃，继续让导热油做工，维持机组的连续运行；
3.如公告号为cn105268378a的中国专利，其公开了一种熔盐化盐系统及应用该熔盐化盐系统的方法，系统包括给料系统、化盐罐系统、燃烧加热系统和储盐罐系统；化盐罐系统包括化盐罐，化盐罐为卧式圆柱状，可绕轴心独立旋转，其左端面轴心位置设置与化盐罐内腔连通的进料管，其右端面轴心位置设置与化盐罐内腔连通的出液管；融化的熔盐在化盐罐的上层可以自动溢流至储盐罐，不要外部加泵等动力设备，结构简单实用；
4.又如公告号为cn109011696b的中国专利，其公开了一种熔盐中不溶性杂质的净化装置，包括：内部填充有吸附剂的分离柱，吸附剂的颗粒具有用于将熔盐中的不溶性杂质吸附下来的孔结构，吸附剂的颗粒之间具有供熔盐通过的空隙；其在背景技术中叙述了现有鼓泡法对熔盐杂质去除的不足之处；
5.但是上述方案存在以下不足：公告号为cn105268378a的中国专利中自动溢流至储盐罐的液态熔盐并未进行杂质过滤处理，而公告号为cn109011696b的中国专利中吸附剂的吸附面积受限，面对数吨的液态熔盐难以保证持续性高效杂质过滤，同时使化盐罐和储盐罐之间通过内腔连通的出液管连接方式，不能够避免给料系统朝向化盐罐给料时混入的气体以及固态熔盐表面的浮尘杂质通过出液管直接进入到储盐罐内，且当对化盐罐内的固态盐添加量较大时，由于出液管的连通，对储盐罐内部成品液态熔盐维持温度产生影响，如何改进注盐施工方法，保障熔盐槽内成品液态熔盐经过持续性杂质过滤后以自吸方式排入至储盐罐内，同时熔盐槽内的固态熔盐添加不会对储盐罐内的成品液态熔盐产生直接性影响。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供槽式集热系统注盐施工方法，以解决上述背景技术中存在的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种槽式集热系统注盐施工方法，包括用于槽式集热系统的熔盐槽和储盐罐，储盐罐上下部分别设置有给料机构和加热机构，还包括以下步骤：
9.在熔盐槽侧下方安装储盐罐，并安装虹吸管使其进、排液端分别插入于熔盐槽和低温储盐罐内；
10.在所述虹吸管进液端安装粗滤罩并用于对液态熔盐进行初步过滤，同时在虹吸管顶端中部靠近储盐罐侧安装细过滤盒并用于对液态熔盐进行二次过滤；
11.在所述细过滤盒内密封填充有可更换的过滤填料层，且所述过滤填料层具有大于所述虹吸管流通面积的过滤面；
12.在细过滤盒外侧安装有旋转装置并用于对过滤填料层进行旋转，从而使所述虹吸管内部流经液态熔盐持续性和过滤填料层不同过滤面进行杂质过滤；
13.在所述储盐罐上设置抽气组件，待储盐罐处于气密状态时，抽气组件抽气时将所述熔盐槽内部成品液态熔盐在虹吸管的负压吸力下吸入并经过粗滤罩、细过滤盒双重过滤后持续排入至储盐罐内。
14.优选的，所述熔盐槽内部底端面所在位置高于所述储盐罐内部液位最高处，且所述虹吸管进液端高于排液端的高度，所述熔盐槽出液侧壁上具有内凹槽部。
15.优选的，所述细过滤盒可拆卸插设在所述内凹槽部，细过滤盒插入端上下端面均具有流通管口，且上下端面所述流通管口连通于所述虹吸管排液侧。
16.优选的，所述细过滤盒为环状结构，且细过滤盒内壁环形腔可密封旋转设置有过滤环框，所述过滤填料层设置于过滤环框内部，通过所述虹吸管排入至细过滤盒插入侧上端面的流通管口液态熔盐依次经过滤环框、过滤填料层、下端面的流通管口后，通过虹吸管排液口端注入至储盐罐内。
17.优选的，所述过滤环框上下流通面为下凹形孔状结构并用于提高液态熔盐的流通面积，所述细过滤盒插入侧上端面流通管口与虹吸管排液侧通过阀体密封连通，所述凹槽部内部和细过滤盒之间的空隙填充有可去除的临时保温填充层，所述细过滤盒底端截面为用于聚集液态熔盐汇集到虹吸管排液口部的内凹形结构，同时在内凹形结构处设置有朝向虹吸管排液口部厚度递减的引流斜弧板。
18.优选的，所述引流斜弧板内部嵌入设置有保温丝组，保温丝组对引流斜弧板上方液态熔盐进行加热避免凝固，同时保温丝组通过外置温控开关和外置电源连接。
19.优选的，所述旋转装置包括设置在细过滤盒外侧壁上的凸起腔块，凸起腔块内部预置有可旋转的耐热齿轮体，所述过滤环框外侧环壁上设置有环形齿槽并与耐热齿轮体相啮合，所述凸起腔体外侧设置有驱动电机，驱动电机输出轴端通过预置在凸起腔体上的密封轴承孔和耐热齿轮体连接，驱动电机输出轴端通过耐热齿轮体和环形齿槽的配合带动过滤环框内部不同区域的过滤填料层对虹吸管排入的液态熔盐进行持续性过滤。
20.优选的，所述过滤填料层在过滤环框上进行分区布置，所述抽气组件包括设置在储盐罐上的抽气管和通气阀，当抽气管对储盐罐抽气时，通气阀闭合气密状态，当虹吸管将熔盐槽内部液态熔盐吸入至储盐罐后，抽气管吸气端关闭，通气阀打开，在虹吸原理下驱使虹吸管持续性将液态熔盐吸入并排出。
21.优选的，所述虹吸管和过滤环框均为耐热陶瓷材料构成，所述凹槽部内凹深度在20～30cm，同时凹槽部所在面壁厚度为15～25cm，且凹槽部对应面壁选用金属导热材料，凹
槽部另一面壁和液态熔盐进行接触并将热量传递给金属导热材料，金属导热材料将热量最终通过临时保温填充层对细过滤盒插入侧进行保温。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：在虹吸管、抽气管和通气阀的配合下使储盐罐内部成品液态熔盐以自吸方式排入至储盐罐内，粗滤罩与细过滤盒内过滤填料层的设置保障熔盐槽内成品液态熔盐能够经过持续性杂质过滤，同时熔盐槽和储盐罐之间单一通过虹吸管连通，熔盐槽内的固态熔盐添加不会对储盐罐内的成品液态熔盐产生直接性影响。
附图说明
23.图1为本发明的注盐施工方法流程示意图；
24.图2为本发明的整体结构示意图；
25.图3为图1的细过滤盒区域局部放大示意图；
26.图4为本发明的过滤环框对半剖视状态下和引流斜弧板位置配合示意图。
27.图中：1、虹吸管；2、粗滤罩；3、细过滤盒；4、过滤填料层；5、凹槽部；6、流通管口；7、过滤环框；8、阀体；9、临时保温填充层；10、引流斜弧板；11、保温丝组；12、外置温控开关；13、外置电源；14、凸起腔块；15、耐热齿轮体；16、环形齿槽；17、驱动电机；101、熔盐槽；102、储盐罐；201、抽气管；202、通气阀。
具体实施方式
28.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。
29.请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：
30.实施例一：
31.一种槽式集热系统注盐施工方法，包括用于槽式集热系统的熔盐槽101和储盐罐102，储盐罐102上下部分别设置有给料机构和加热机构，给料机构和加热机构参阅现有公开号为cn105268378a的中国专利，且给料机构和加热机构同样在现有槽式集热系统中关于《新能源光热电站熔盐化盐系统调试及运行研究》里进行隐形公开，不作赘述，还包括以下步骤：
32.s1：在熔盐槽101侧下方安装储盐罐102，并安装虹吸管1使其进、排液端分别插入于熔盐槽101和低温储盐罐102内；
33.s2：在虹吸管1进液端安装粗滤罩2并用于对液态熔盐中大颗粒杂质进行初步过滤，粗滤罩2为陶瓷孔板构成，布设的孔径为0.25mm，对吸入的液态熔盐进行大颗粒物质的初步过滤，同时在虹吸管1顶端中部靠近储盐罐102侧安装细过滤盒3并用于对液态熔盐中小于0.25mm的小颗粒杂质进行二次过滤；
34.s3：在细过滤盒3内密封填充有可更换的过滤填料层4，过滤填料层4的孔隙率为0.4-0.55，过滤填料层4的选择可以为石英砂、活性炭颗粒、氧化铝颗粒等，需要根据熔盐种类进行适应性选择，避免液态熔盐和选择的过滤填料层4发生反应形成杂质，具体针对何种熔盐配对过滤填料层4种类为现有技术公告号为cn109011696b的公开技术，不作赘述，且过滤填料层4具有大于虹吸管1流通面积的过滤面；
35.s4：在细过滤盒3外侧安装有旋转装置并用于对过滤填料层4进行旋转，从而使虹吸管1内部流经液态熔盐持续性和过滤填料层4不同过滤面进行杂质过滤；
36.化盐步骤：
37.(1)向熔盐槽101内注15吨水；
38.(2)打开冷却水泵出口阀门并开启冷却水泵后，冷却水形成闭合回路，再开启风机、水泵、搅拌器和熔盐槽101电加热器；
39.(3)开始向熔盐槽101内添加固态熔盐，开启皮带输送机，向熔盐槽101内添加30吨熔盐，添加的过程中注意观察熔盐的溶解情况以确保所投入熔盐全部溶解；
40.(4)通过控制熔盐槽101电加热器的启停，将熔盐槽101内液态熔盐的升温速度控制在20℃/h，直至加热至300℃，同时加热温度根据选取固态熔盐种类进行适应性调整；
41.(5)向熔盐槽101内添加20吨固态熔盐，添加的过程中需要同时观察熔盐槽101物料入口和熔盐槽101内的熔盐温度；添加过程中需将液态熔盐温度维持于270℃，当熔盐槽101内液态熔盐的温度达到250℃时需停止加料，待温度回升继续加料；
42.(6)维持熔盐槽101内的温度270℃，开始熔盐炉空管预热，并直至空管预热完毕；
43.(7)关熔盐槽101电加热器后开启熔盐循环泵，利用熔盐炉加热熔盐，将熔盐槽101内熔盐加热到350℃，开始预热化盐系统的熔盐管道。
44.(8)保持循环向槽内再添加30吨熔盐，当槽内温度达到350℃之后，此时启动阶段完成；
45.s5：在储盐罐102上设置抽气组件，待储盐罐102处于气密状态时，具体的，对于储盐罐102排液侧通过外置可开闭控制的气阀体进行设置，保障待储盐罐102能够在抽气组件抽气时为气密状态，抽气组件抽气时将熔盐槽101内部成品液态熔盐在虹吸管1的负压吸力下吸入并经过二次过滤后持续排入至储盐罐102内，具体参阅虹吸原理：管内最高点液体在重力作用下往低位管口处移动，在u型管内部产生负压，导致高位管口的液体被吸进最高点，形成虹吸现象。
46.实施例二：
47.在实施例一的基础上进一步说明，熔盐槽101内部底端面所在位置高于储盐罐102内部液位最高处，且虹吸管1进液端高于排液端的高度，熔盐槽101出液侧壁上具有开口朝水平外侧的内凹槽部5；
48.细过滤盒3可拆卸插入在内凹槽部5，细过滤盒3插入端上下端面均具有流通管口6，细过滤盒3和流通管口6均采用陶瓷耐高温复合材料，且上下端面流通管口6连通于虹吸管1排液侧。
49.实施例三：
50.在实施例二的基础上进一步说明，细过滤盒3为环状结构，且细过滤盒3内壁环形腔可密封旋转设置有过滤环框7，过滤填料层4设置于过滤环框7内部，通过虹吸管1排入至细过滤盒3插入侧上端面的流通管口6液态熔盐依次经过滤环框7、过滤填料层4、下端面的流通管口6后，通过虹吸管1排液口端注入至储盐罐102内；
51.过滤环框7上下流通面为下凹形孔状结构并用于提高液态熔盐的流通面积，过滤环框7同样可以采用耐高温陶瓷材料构成，细过滤盒3插入侧上端面流通管口6与虹吸管1排液侧通过阀体8密封连通，阀体8采用上海亚核阀业成套有限公司生产的高温熔盐阀用于对
虹吸管1排液侧的开闭进行调节，进而对细过滤盒3内部熔盐液体进口端的开闭进行控制，凹槽部5内部和细过滤盒3之间的空隙填充有可去除的临时保温填充层9，临时保温填充层9为直径为1cm的陶粒构成，且在凹槽部5开口部配合有可拆卸盖板，盖板为未图示的对称两半设置，便于对凹槽部5开口部进行组合安装密封，同时阀体8旋转控制端可以进行延长设计，使其延伸出凹槽部5开口部外侧并贯穿盖板上预留口，避免临时保温填充层9的滑落，细过滤盒3底端截面为用于聚集液态熔盐汇集到虹吸管1排液口部的内凹形结构，同时在内凹形结构处设置有朝向虹吸管1排液口部厚度递减的引流斜弧板10；
52.引流斜弧板10内部嵌入设置有保温丝组11，保温丝组11为对称的电热丝构成，且保温丝组11的工作温度大于选取熔盐的凝固温度，保温丝组11对引流斜弧板10上方液态熔盐进行加热避免凝固，同时保温丝组11通过外置温控开关12和外置电源13连接；
53.旋转装置包括设置在细过滤盒3外侧壁上的凸起腔块14，凸起腔块14内部预置有可旋转的耐热齿轮体15，过滤环框7内环壁上预设有环形槽，且环形槽外侧壁和凸起腔块14内部空腔相连通，过滤环框7外侧环壁上设置有环形齿槽16并与耐热齿轮体15相啮合，凸起腔块14外侧设置有驱动电机17，驱动电机17电源端连接外置电源，驱动电机17输出轴端通过预置在凸起腔块14上的密封轴承孔和耐热齿轮体15连接，驱动电机17输出轴端通过耐热齿轮体15和环形齿槽16的配合带动过滤环框7内部不同区域的过滤填料层4对虹吸管1排入的液态熔盐进行持续性过滤。
54.在另一实施例中，过滤环框7内部环形区域分为四个区域，四个区域内分别依次放置颗粒递减的过滤填料层4，不同颗粒直径的过滤填料层4使其颗粒之间的间隙不同，使经过细过滤盒3的液体熔盐进行不同间隙的过滤。
55.在另一实施例中，过滤环框7内部环形区域分为四个区域，四个区域内过滤填料层4的选择通过在现有授权专利公告号为cn109011696b的中国专利获得，不作赘述。
56.实施例四：
57.在实施例一的基础上进一步说明，过滤填料层4在过滤环框7上进行分区布置，抽气组件包括设置在储盐罐102上的抽气管201和通气阀202，通气阀202可以选择宁波市奉化溪口耐达气动元件厂生产的耐高温电磁阀2l/us-50，待储盐罐102处于气密状态时，通气阀202为关闭状态，而抽气管201与未图示的外置抽气泵吸气端连接，抽气泵可以选择台州市亿加机电有限公司生产的xgb系列，且抽气泵和抽气管201之间通过未图示的电动截止阀进行通路的开闭控制，电动截止阀和抽气泵的电源开闭端为串联设置，当抽气管201对储盐罐102抽气时，通气阀202和电动截止阀、抽气泵的选择可以根据实际储盐罐102大小进行适应性调整更换，不作限定，且抽气泵、通气阀202的电源开闭端与外置plc电源控制器连接，通气阀202闭合气密状态，通过抽气泵使抽气管201对储盐罐102内部进行抽气并形成负压低压差，而熔盐槽101内部气体压差正常，且储盐罐102的连接在排液泵为气密关闭状态，使虹吸管1将熔盐槽101内部液态熔盐吸入至储盐罐102后，抽气管201吸气端关闭，通气阀202打开，在虹吸原理下驱使虹吸管1持续性将液态熔盐吸入并排出，实现了无动力情况下通过虹吸管1将熔盐槽101内部成品液态熔盐经过滤吸入至储盐罐102内。
58.实施例五：
59.在实施例三的基础上进一步说明，虹吸管1和过滤环框7均为耐热陶瓷材料构成，凹槽部5内凹深度在20cm，同时凹槽部5所在面壁厚度为15cm，且凹槽部5对应面壁选用金属
导热材料，具体可以包括碳钢、铁中的任意一种，且凹槽部5另一面壁和液态熔盐进行接触并将热量传递给金属导热材料，金属导热材料将热量最终通过临时保温填充层9对细过滤盒3插入侧进行保温，从而减少了液态熔盐在细过滤盒3内部的热量散发。
60.实施例六：与实施例五不同的是，凹槽部5内凹深度在30cm，同时凹槽部5所在面壁厚度为25cm。
61.在另一实施例中，凹槽部4对应面壁选用锻铁、铜中的任意一种。
62.在虹吸管1、抽气管201和通气阀202的配合下使储盐罐102内部成品液态熔盐以自吸方式排入至储盐罐102内，粗滤罩2与细过滤盒3内过滤填料层4的设置保障熔盐槽101内成品液态熔盐能够经过持续性杂质过滤，同时熔盐槽101和储盐罐102之间单一通过虹吸管1连通，熔盐槽101内的固态熔盐添加不会对储盐罐102内的成品液态熔盐产生直接性影响。
63.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种槽式集热系统注盐施工方法，包括用于槽式集热系统的熔盐槽和储盐罐，储盐罐上下部分别设置有给料机构和加热机构，其特征在于，还包括以下步骤：s1、在熔盐槽侧下方安装储盐罐，并安装虹吸管使其进、排液端分别插入于熔盐槽和低温储盐罐内；s2、在所述虹吸管进液端安装粗滤罩并用于对液态熔盐进行初步过滤，同时在虹吸管顶端中部靠近储盐罐侧安装细过滤盒并用于对液态熔盐进行二次过滤；s3、在所述细过滤盒内密封填充有可更换的过滤填料层，且所述过滤填料层具有大于所述虹吸管流通面积的过滤面；s4、在细过滤盒外侧安装有旋转装置并用于对过滤填料层进行旋转，从而使所述虹吸管内部流经液态熔盐持续性和过滤填料层不同过滤面进行杂质过滤；以及s5、在所述储盐罐上设置抽气组件，待储盐罐处于气密状态时，抽气组件进行抽气将所述熔盐槽内部成品液态熔盐在虹吸管的负压吸力下吸入并经过粗滤罩、细过滤盒双重过滤后持续排入至储盐罐内。2.根据权利要求1所述的槽式集热系统注盐施工方法，其特征在于：所述熔盐槽内部底端面所在位置高于所述储盐罐内部液位最高处，且所述虹吸管进液端高于排液端的高度，所述熔盐槽出液侧壁上具有内凹槽部。3.根据权利要求2所述的槽式集热系统注盐施工方法，其特征在于：所述细过滤盒可拆卸插设在所述内凹槽部，细过滤盒插入端上下端面均具有流通管口，且上下端面所述流通管口连通于所述虹吸管排液侧。4.根据权利要求3所述的槽式集热系统注盐施工方法，其特征在于：所述细过滤盒为环状结构，且细过滤盒内壁环形腔可密封旋转设置有过滤环框，所述过滤填料层设置于过滤环框内部，通过所述虹吸管排入至细过滤盒插入侧上端面的流通管口液态熔盐依次经过滤环框、过滤填料层、下端面的流通管口后，通过虹吸管排液口端注入至储盐罐内。5.根据权利要求4所述的槽式集热系统注盐施工方法，其特征在于：所述过滤环框上下流通面为下凹形孔状结构并用于提高液态熔盐的流通面积，所述细过滤盒插入侧上端面流通管口与虹吸管排液侧通过阀体密封连通，所述凹槽部内部和细过滤盒之间的空隙填充有可去除的临时保温填充层，所述细过滤盒底端截面为用于聚集液态熔盐汇集到虹吸管排液口部的内凹形结构，同时在内凹形结构处设置有朝向虹吸管排液口部厚度递减的引流斜弧板。6.根据权利要求5所述的槽式集热系统注盐施工方法，其特征在于：所述引流斜弧板内部嵌入设置有保温丝组，保温丝组对引流斜弧板上方液态熔盐进行加热避免凝固，同时保温丝组通过外置温控开关和外置电源连接。7.根据权利要求4所述的槽式集热系统注盐施工方法，其特征在于：所述旋转装置包括设置在细过滤盒外侧壁上的凸起腔块，凸起腔块内部预置有可旋转的耐热齿轮体，所述过滤环框外侧环壁上设置有环形齿槽并与耐热齿轮体相啮合，所述凸起腔体外侧设置有驱动电机，驱动电机输出轴端通过预置在凸起腔体上的密封轴承孔和耐热齿轮体连接，驱动电机输出轴端通过耐热齿轮体和环形齿槽的配合带动过滤环框内部不同区域的过滤填料层对虹吸管排入的液态熔盐进行持续性过滤。8.根据权利要求1所述的槽式集热系统注盐施工方法，其特征在于：所述过滤填料层在
过滤环框上进行分区布置，所述抽气组件包括设置在储盐罐上的抽气管和通气阀，当抽气管对储盐罐抽气时，通气阀闭合气密状态，当虹吸管将熔盐槽内部液态熔盐吸入至储盐罐后，抽气管吸气端关闭，通气阀打开，在虹吸原理下驱使虹吸管持续性将液态熔盐吸入并排出。9.根据权利要求5所述的槽式集热系统注盐施工方法，其特征在于：所述虹吸管和过滤环框均为耐热陶瓷材料构成，所述凹槽部内凹深度在20～30cm，同时凹槽部所在面壁厚度为15～25cm，且凹槽部对应面壁选用金属导热材料，凹槽部另一面壁和液态熔盐进行接触并将热量传递给金属导热材料，金属导热材料将热量最终通过临时保温填充层对细过滤盒插入侧进行保温。

技术总结
本发明公开了一种槽式集热系统注盐施工方法，包括用于槽式集热系统的熔盐槽和储盐罐，储盐罐上下部分别设置有给料机构和加热机构，在细过滤盒外侧安装有旋转装置并用于对过滤填料层进行旋转，从而使虹吸管内部流经液态熔盐持续性和过滤填料层不同过滤面进行杂质过滤；在临时气密的储盐罐上设置抽气组件，在虹吸管、抽气管和通气阀的配合下使储盐罐内部成品液态熔盐以自吸方式排入至储盐罐内，粗滤罩与细过滤盒内过滤填料层的设置保障熔盐槽内成品液态熔盐能够经过持续性杂质过滤，同时熔盐槽和储盐罐之间单一通过虹吸管连通，熔盐槽内的固态熔盐添加不会对储盐罐内的成品液态熔盐产生直接性影响。态熔盐产生直接性影响。态熔盐产生直接性影响。


技术研发人员：丁鸿良 谷文学 张小雷 王鹏 王洪斌 童显辉
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：2023.06.08
技术公布日：2023/8/14