在太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中，由于太陽輻射能不穩(wěn)定、不連續(xù)，使系統(tǒng)輸出不穩(wěn)定、不連續(xù)。在系統(tǒng)中采用大型蓄熱裝置，可使系統(tǒng)輸出穩(wěn)定、連續(xù)。這種蓄熱裝置就是熔融鹽儲熱系統(tǒng)，采用。

光熱電站常用的熔融鹽是二元混合鹽和三元混合鹽，二元混合鹽采用60% 硝酸鈉和40% 硝酸鉀混合熔鹽液體，三元混合鹽采用53%的硝酸鉀、7%的硝酸鈉和40%的亞硝酸鈉。
硝酸熔鹽的比熱容較大、導熱系數(shù)較大、常壓下熔點溫度低(220℃)、常壓下氣化溫度高(600℃)，粘度小，是極好的導熱介質(zhì)，同時它穩(wěn)定性好、不可燃、無爆炸危險、泄漏蒸汽無毒，既是儲熱介質(zhì)也是傳熱介質(zhì)。硝酸熔鹽是通過熔鹽的升溫或降溫來實現(xiàn)熱能的存儲，熔鹽不發(fā)生相變，稱為顯熱儲能。

圖1是熔融鹽儲熱系統(tǒng)示意圖，系統(tǒng)有冷熔鹽儲罐與熱熔鹽儲罐，稱為雙罐儲熱系統(tǒng)。
冷熔鹽儲罐（約290℃）的液態(tài)冷熔鹽通過循環(huán)泵被送往位于集熱場的吸熱器，在吸熱器中被太陽輻射加熱到565℃后流回熱熔鹽儲罐，熱熔融鹽被熔鹽泵抽出進入熱交換器、生產(chǎn)高壓過熱蒸汽，放熱后的熔融鹽回到冷熔鹽儲罐，繼續(xù)循環(huán)。生成的高壓過熱蒸推動汽輪發(fā)電機組發(fā)電、

熔鹽罐的罐體主要由罐頂、罐壁、罐底、罐體保溫層等組成。

熔鹽溫度高又有腐蝕性，熔鹽罐內(nèi)襯必須耐高溫、耐腐蝕、有足夠的機械強度，內(nèi)襯（內(nèi)壁）采用奧氏體不銹鋼板制造，圖2是結(jié)構(gòu)示意圖。在不銹鋼內(nèi)襯外周與底面砌有隔熱耐火磚，在隔熱耐火磚外通常還有碳鋼板的外壁，包括罐底與罐頂。在不銹鋼內(nèi)襯頂面鋪有輕質(zhì)的保溫材料硅酸鋁棉氈。在罐體下面是混凝土基礎(chǔ)，由于混凝土導熱系數(shù)較高，為防止罐底散失熱量，在罐底設(shè)置保溫層，主要由泡沫玻璃與沙粒組成。

熔鹽罐按施工順序要先打好混凝土基礎(chǔ)，砌一圈耐火磚作為熔鹽罐承重基礎(chǔ)，在內(nèi)鋪上一層泡沫玻璃，再鋪一層沙粒，基礎(chǔ)保溫就做好了。罐體外殼用切割好的碳鋼板拼接而成，先將罐底板焊接好，再焊好一圈的罐壁板。在罐頂架設(shè)鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架（圖中未表示，上方鋪設(shè)罐頂隔板，下面吊不銹鋼頂面板）。在罐壁內(nèi)沿與罐底砌一層隔熱耐火磚。不銹鋼內(nèi)襯包括底面、壁面、頂面，由切割好的奧氏體不銹鋼板焊接而成。在不銹鋼內(nèi)襯頂面上鋪有輕質(zhì)的硅酸鋁棉氈進行保溫。在罐頂鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架上鋪設(shè)罐頂鋼板，并焊接。

大型熔鹽罐直徑達40m，內(nèi)存萬噸熔鹽，要求罐底有更強的承載力，可鋪設(shè)陶粒進行隔熱，陶粒有較強的承載力，隔熱效果也好，用陶粒代替泡沫玻璃，使罐底隔熱層能直接承受罐底的壓力。

低溫熔融鹽罐的罐壁與罐低鋪設(shè)的隔熱耐火磚層可薄一些，罐底基礎(chǔ)隔熱層也可薄一些。內(nèi)襯可由碳鋼板焊成，內(nèi)涂高溫防腐涂料，例如有機硅耐熱涂料。

采用耐酸耐溫磚做罐體內(nèi)襯，不使用不銹鋼做內(nèi)襯可降低建設(shè)成本，圖3是結(jié)構(gòu)示意圖。

熔鹽罐下方是混凝土基礎(chǔ)，一圈耐火磚是熔鹽罐承重基礎(chǔ)，在下層鋪設(shè)陶粒，陶粒強度高，又隔熱，再鋪一層沙粒，壓實壓緊。在隔熱基礎(chǔ)上鋪設(shè)罐底鋼板并焊接，拼裝焊接罐壁鋼板。在罐內(nèi)砌上一層隔熱耐火磚，再砌一層耐酸耐溫磚。鋪架罐頂蓋鋼板，在頂蓋鋼板內(nèi)鋪設(shè)耐火陶瓷纖維毯進行保溫。

熔鹽罐結(jié)構(gòu)看似簡單，實際建設(shè)工程龐大、復雜。單就罐外殼鋼板焊接就是個大工程。焊縫長達數(shù)千米，兩面都要焊，有平焊、橫焊、立焊、仰焊，工作量與難度都很大。

熔融鹽儲罐還有配套設(shè)備，圖3-2是一個熔鹽罐模型，顯示了這些設(shè)備的布置。有熔鹽液輸出的熔鹽泵，有熔鹽輸入的布液環(huán)管，有熔鹽液加熱的電加熱器，在后面分別有介紹。

除了這些主要設(shè)備，熔鹽罐內(nèi)襯，罐底，基礎(chǔ)還要安裝多個熱電偶（溫度傳感器），還要安裝熔鹽液的液位檢測裝置。

圖3-1是浙江可勝技術(shù)公司在某工程中的熔鹽罐，在罐頂旁的平臺上安裝有熔鹽泵，平臺下方有熔鹽罐的輸入管。

在聚光太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中，熔融鹽是主要的傳熱流體，熔融鹽的循環(huán)流動靠熔鹽泵的輸送，系統(tǒng)中有多個熔鹽泵，最主要的是熔鹽罐使用的熔鹽泵。熔鹽泵是立式懸吊結(jié)構(gòu)，從熔鹽罐頂部插入罐體，其驅(qū)動電機與熔鹽出口在罐頂上部，泵體在接近罐底的地方，浸在高溫熔鹽中，故稱為高溫熔鹽液下泵，下面通過一個熔鹽泵模型介紹其基本結(jié)構(gòu)與原理。

本熔鹽泵屬于離心泵，離心泵的做功部件是葉輪，葉輪結(jié)構(gòu)見圖2-1。葉輪由前蓋板、后蓋板、葉片組成，葉片在前蓋板與后蓋板之間。前蓋板中間的大孔是液體的吸入口，前蓋板與后蓋板之間是液體的流道。

葉輪作高速旋轉(zhuǎn)時，迫使在葉片間的液體旋轉(zhuǎn)，在慣性離心力的作用下，液體自葉輪中心向外周作徑向運動被甩出葉輪，新的液體從吸入口進入，不斷的補充被葉輪甩出的液體。

本熔鹽泵模型是2級泵，有2級葉輪。2個葉輪安裝在同一根泵軸上，同步旋轉(zhuǎn)。在葉輪外周有導流殼，也就是泵的外殼，在殼內(nèi)有內(nèi)導流體，共同構(gòu)成泵體，外殼與內(nèi)導流體之間是液體通道。圖2-2是2級熔鹽泵泵體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中紅色箭頭線代表液體流向，當葉輪旋轉(zhuǎn)時，液體從熔鹽泵入口進入1級葉輪吸入口，旋轉(zhuǎn)的葉輪把液體加壓甩出。甩出的液體通過1級導流殼與1級內(nèi)導流體之間的通道進入2級葉輪的吸入口，葉輪把液體加壓甩出，甩出的液體通過2級導流殼與2級內(nèi)導流體之間的通道進入揚水管輸出。

熱熔鹽罐的熔鹽泵一般為2級或3級。冷熔鹽罐的熔鹽泵要把熔鹽輸送到集熱塔塔頂，需要多級泵才能輸出足夠壓力，達到所需的揚程。大型塔式光熱電站塔高超過200米，至少需5級熔鹽泵才能達到所需揚程。

熔鹽泵的驅(qū)動電機在泵的上部，電機安裝在電機座上，電機座的內(nèi)管直通泵體的揚水管，內(nèi)管旁是出口管（紅色箭頭線代表液體流出），內(nèi)管的上端是軸承座，安裝推力軸承，推力軸承是泵的主軸承。泵軸安裝在主軸承內(nèi)，泵軸通過聯(lián)軸器連接電機，見圖2-3.

泵軸的下端安裝著葉輪，揚水管連接熔鹽泵的上部分與下部分，同時起著整個泵的支撐作用。整個泵通過泵底座安裝在熔鹽罐頂的法蘭上，大型熔鹽罐深達20米，揚水管也要有足夠長度使泵體接近罐底，要求揚水管有足夠高的強度。

每個熔鹽罐上至少安裝2臺熔鹽泵，互為備用。

利用支撐管作為揚水管（出水管）的結(jié)構(gòu)形式可實現(xiàn)多泵串聯(lián)，達到高揚程，這種結(jié)構(gòu)形式稱為RY型熔鹽泵。圖2-4是RY型熔鹽泵產(chǎn)品的照片，上圖是2級熔鹽泵，下圖是多級熔鹽泵，照片來自網(wǎng)絡(luò)。

還有一種GY型熔鹽泵，見圖4-5，照片來自網(wǎng)絡(luò)。

這種泵較簡單，泵體只有一級離心泵，從泵出口接另一根管作為輸出管。由于只有一級泵，揚程有限。由于有2根管插入高溫熔鹽液，兩管膨脹不同會產(chǎn)生變形，影響泵的正常運行。GY型熔鹽泵已逐漸被RY型熔鹽泵取代。

熔鹽罐體積龐大，若熔鹽輸入管在罐內(nèi)只有一個出口，無法使罐內(nèi)熔鹽溫度均勻，況且進入的熔鹽液溫度隨工況變化而變化。在罐內(nèi)分布多個出口能使罐內(nèi)溫度比較均勻。在罐底設(shè)置布鹽環(huán)管，環(huán)管上有多個出口，能使進入罐的液體分布均勻。圖5-1是布鹽環(huán)管的結(jié)構(gòu)示意圖。

熔鹽輸入管從罐頂向下接到一個環(huán)形管上，在環(huán)形管上分布多個噴嘴，有朝向環(huán)外方向的噴嘴，也有朝環(huán)內(nèi)方向的。熔鹽液進入環(huán)管后，從多個噴嘴進入熔鹽罐，保證罐內(nèi)各點溫度比較接近。布鹽環(huán)管也稱為布液環(huán)或分配環(huán)。

布鹽環(huán)管也可是多邊形，大熔鹽罐可布置內(nèi)外2個環(huán)管。

當光熱發(fā)電系統(tǒng)因某種原因連續(xù)長時間停機時，儲罐內(nèi)熔鹽因為罐壁的散熱損失而溫度逐漸降低，當溫度低至熔鹽結(jié)晶溫度時，熔鹽將開始結(jié)晶凝固，導致系統(tǒng)無法再次啟動或者可能對罐體、罐內(nèi)設(shè)備造成損傷。為防止熔鹽凝固、保證系統(tǒng)穩(wěn)定性，需要對熔鹽罐內(nèi)熔鹽進行加熱，通常采用電加熱來保持罐內(nèi)熔鹽溫度。

電加熱采用電加熱棒，多個U形電熱管組成管束，與接線箱組成電加熱棒，在接線箱內(nèi)有電熱管的接線端子，有管束溫度測量傳感器的信號線端子。圖6-1是電加熱棒外觀圖（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）。

套管套在電加熱棒的電熱管束外面，一端開口一端封口。在熔鹽罐施工時，將套管預裝在熔鹽罐的罐壁上，徑向安裝，封口端在罐內(nèi)，開口端在罐壁外，開口端有法蘭。套管與罐鋼內(nèi)襯必須焊好無泄漏。把電加熱棒插入套管，上好法蘭的螺栓即可，這樣安裝將來維修拆卸也方便。圖6-2是安裝示意圖。

某50 MW 塔式太陽能熱發(fā)電站的熔鹽罐直徑30 m，高14.5 m，采用電熱棒長度6 m，直徑300 mm，功率100 kW。8 個電熱棒沿徑向方向插入儲罐中，電熱棒與罐底距離0.5 m 。