[發明專利]高效大容量中高溫儲熱換熱器

有效

• 申請號: 201410069073.6
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103822518A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 丁玉龍;陶保國
• 申請（專利權）人: 常熟噴嘴廠有限公司
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00;F02G5/02
• 代理公司: 北京瑞思知識產權代理事務所(普通合伙) 11341
• 代理人: 王加嶺

技術領域

本發明涉及熱交換領域，特別是涉及一種高效大容量中高溫儲熱換熱器。

背景技術

太陽能熱和大部分工業余熱資源通常具有間歇和不穩定的特點，通過儲熱作為橋梁，則可解決供需雙方在時間、地點、強度上不匹配的矛盾，因而先進儲熱技術是這兩大類不連續熱資源大規模高效利用的關鍵。大容量儲熱換熱器是先進儲熱技術對應的核心裝備。近年來，為了提高能量轉換效率和降低成本，太陽能熱利用技術正朝著更高工作溫度發展，商業化運行的熔融鹽熱發電站的工作溫度已經超過560°C，以空氣為傳熱流體的太陽能熱發電站工作溫度已超過680°C；而大量工業過程產生的廢氣溫度也非常高（如轉爐煙氣溫度為1600°C左右），面向中高溫熱資源應用的儲熱換熱器具有廣闊的應用前景，當前是國內外研發的熱點。

當前中高溫儲熱換熱器儲釋熱過程強化研究的主要趨勢為：探究多尺度界面熱阻的作用機理，確立低界面熱阻的調控方法與技術。以大容量儲熱單元的高效充熱放熱為目標，通過儲熱換熱器結構的優化和模塊化設計，實現動態充熱與放熱性能的最優。

而對于儲熱換熱器，中國專利號為201220155966.9的專利，其公開了一種具有較高的儲熱容量，可以高效儲存如太陽能集熱器、鍋爐、木爐、熱泵、工業廢熱等各種熱源產生的熱量的相變儲熱系統，展示了力求高效通用的儲熱換熱器的設計技術，但在強化傳熱方面仍然欠缺有效的措施。

近年來，國內外越來越重視太陽能與工業余熱的高效利用，儲熱換熱器技術不斷提高，但在儲熱換熱器結構設計方面，仍然欠缺有效的儲釋熱過程強化措施。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是：針對現有技術的不足，提供一種高效大容量中高溫儲熱換熱器，能夠充分利用余熱，降低能耗，達到大容量儲熱、高效充熱放熱，使儲熱、釋熱過程更加有效合理。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種高效大容量中高溫儲熱換熱器，包括：發電機組、儲熱單元、高溫膨脹發電單元和儲氣罐，且所述儲熱單元包括相連接的高溫換熱儲熱單元和低溫換熱儲熱單元，所述發電機組的排氣裝置與所述高溫換熱儲熱單元相連接，所述高溫換熱儲熱單元又與所述高溫膨脹發電單元相連接，所述低溫換熱儲熱單元又與傳送儲熱介質的所述儲氣罐相連接。

在本發明一個較佳實施例中，所述高效大容量中高溫儲熱換熱器還包括與所述儲氣罐相連接的干燥機、以及與所述干燥機相連接的壓縮機。

在本發明一個較佳實施例中，所述高效大容量中高溫儲熱換熱器還包括與所述發電機組相連接的發電機冷卻水箱、以及與所述發電機冷卻水箱相連接的儲熱水箱。

在本發明一個較佳實施例中，所述發電機組為柴油發電機組。

在本發明一個較佳實施例中，所述儲熱介質為氣體。

在本發明一個較佳實施例中，所述高溫換熱儲熱單元中至少包含一個儲熱換熱器。

在本發明一個較佳實施例中，所述低溫換熱儲熱單元中至少包含一個儲熱換熱器。

在本發明一個較佳實施例中，所述儲熱換熱器中填充有儲熱材料，所述儲熱材料是以無機鹽、合金為相變材料的中高溫復合儲熱材料。

本發明的有益效果是：本發明面向以氣體為傳熱介質的高效太陽能熱發電和冶金過程余熱利用，通過模塊化的系統設計，達到充分利用余熱、大容量儲熱、高效充熱放熱的作用，使儲熱、釋熱過程更加有效合理，降低能耗。

附圖說明

圖1是本發明一種高效大容量中高溫儲熱換熱器的流程圖；

附圖中各部件的標記如下：1、發電機組，2、高溫換熱儲熱單元，3、高溫膨脹發電單元，4、低溫換熱儲熱單元，5、儲氣罐，6、干燥機，7、壓縮機，8、發電機冷卻水箱，9、儲熱水箱，10、儲熱介質，11、廢氣。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

請參閱圖1，本發明實施例包括：

一種高效大容量中高溫儲熱換熱器，包括：發電機組1、與所述發電機組1相連接的發電機冷卻水箱8、與所述發電機冷卻水箱8相連接的儲熱水箱9、儲熱單元、高溫膨脹發電單元3、儲氣罐5，與所述儲氣罐5相連接的干燥機6、與所述干燥機6相連接的壓縮機7，且所述儲熱單元包括相連接的高溫換熱儲熱單元2和低溫換熱儲熱單元4，其中：